Ученые Северо-Кавказского федерального университета создали шипучие таблетки, которые способны отделять органические вещества, такие как пестициды и гербициды, от воды и почвы чтобы определять их концентрацию.
Агрохимикаты, используемые в рамках предельно допустимых норм, являются неотъемлемой частью сельского хозяйства, поскольку они способствуют защите урожая и повышают его продуктивность. Однако при неправильном использовании, избытки пестицидов и других химических веществ могут попадать в почву и грунтовые воды.
Так, ученые СКФУ разработали новый метод определения остаточных соединений химических агропрепаратов, который позволяет проводить анализ с большей точностью. Разработка значительно улучшит возможности в измерении концентрации этих веществ и, тем самым, даст возможность контролировать их использование более эффективно.
«Стратегически важные научные разработки ученых СКФУ направлены на развитие экономики Ставропольского края и всего макрорегиона, особенно в критически важных сферах, таких как сельское хозяйство. Необходимо разработать технологии, повышающие урожайность. Подчеркну, что экологическая безопасность также важна, как и продовольственная», — рассказал ректор СКФУ Дмитрий Беспалов.
Традиционный метод определения остатков агрохимикатов стал сложнее из-за ультранизких концентраций этих веществ в почве и воде. Ученые Северо-Кавказского федерального университета разработали более совершенную технологию с использованием шипучих таблеток, содержащих специальный сорбент. Эти таблетки способны эффективно извлекать органические соединения из воды. Их состав включает активированный уголь из рисовой шелухи с добавлением наночастиц оксида железа, винной кислоты, карбоната и гидрокарбоната натрия (пищевой и поваренной соды).
«При помещении таблетки в необходимый раствор, выделяется углекислый газ, за счет чего раствор перемешивается. После выделения СО2 и полного растворения таблетки, сорбент извлекается с помощью магнита из раствора и затем осуществляется количественное определение эффективности очистки воды методов газовой-хроматографии-масс-спектрометрии», — отметила один из авторов проекта, ученый Невинномысского технологического института СКФУ Ксения Сыпко.
Этот метод может быть применен в аналитических и экологических лабораториях, занимающихся контролем качества окружающей среды. Он позволяет значительно упростить процедуру подготовки образца и определять наличие гербицидов в почве и природных водах, а также выявлять качество воды.
Новаторский проект, разработанный учеными Северо-Кавказского федерального университета, был запатентован. Он получил поддержку Всероссийской программы «Умник» в 2023 году и прошел в финал III Российского научного конкурса Фонда Андрея Мельниченко (РНК-2024) в номинации исследовательские проекты.
Важно отметить, что дальнейшее развитие этого проекта предусматривает исследование распределения и миграции пестицидов в почвах Ставропольского края после их внесения, а также изучение стойкости пестицидов в почве. Помимо этого, планируется изучение синтеза сорбента из шелухи, гречихи и стеблей лаванды, а также оценка сорбционной эффективности таких материалов.
В рамках реализации проекта принимали участие ученые Воронежского государственного университета инженерных технологий.
