13 июля 2020
Автор: Кирилл Свояков
Специалисты из Лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований изучили грибы как индикатор наличия вредных веществ в окружающей среде и нашли способ избавить грибы от них.
Ученые изучали грибы, собранные вблизи городов в разных регионах России с 2007 по 2019 год. Грибы из Дубны тоже стали объектом исследования.
Грибы растут в грибнице – мицелярной сети, они собирают вещества из воздуха и почвы, охватывая обширные территории. Поэтому удобно использовать грибы в качестве индикатора веществ, которые накапливаются в почве и воздухе территории их произрастания.
Ну, а поскольку грибы еще и лакомство, то важно знать, как их избавить от накопившихся в них вредных веществ.
Ученые взяли для изучения несколько видов грибов: белые, маслята, подберезовики, опята и лисички.
Грибы высушили и измельчили. У маслят снимали клейкую пленку с поверхности шляпки, высушивали и измельчали ее отдельно от гриба.
Полученные порошки грибов исследовали четырьмя ядерно-физическими методами: с помощью рентгенофлуоресцентного анализа, гамма-активационного анализа, гамма-спектрометрического анализа, трекового анализа.
Рентгенофлуоресцентный анализ основан на взаимодействии рентгеновского излучения с исследуемым предметом. Без разрушения предмета он позволяет с высокой точностью получить спектр химических элементов, содержащихся в нем.
Гамма-активационный анализ применяли для сравнения собранных в разных регионах России грибов с эталонными – из собрания государственных стандартных образцов.
Суть метода заключается в том, что под действием фотонов (гамма-квантов) в облучаемой мишени происходят ядерные реакции с образованием различных продуктов, в том числе, радиоактивных ядер. Каждое радиоактивное ядро распадается с испусканием излучения, уникального и характерного только для него, что позволяет качественно и количественно определить изотопный состав облученного образца.
При исследовании грибов в Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ стандартные образцы и порошок из собранных грибов помещали в две разные полиэтиленовые цилиндрические кассеты, закрытые с двух сторон лавсановой пленкой, и в течение нескольких часов облучали гамма-квантами микротрона МТ-25. После этого сравнивали активность радиоактивных ядер, которые образовались при облучении грибов в обеих кассетах.
Трековый анализ использовали, чтобы определить содержание урана в грибах. Порошок из клейкой части шляпки собранных в лесу и эталонных маслят со спиртоклеевым раствором наносили на поверхность детектора из лавсана и высушивали. Затем детектор облучали гамма-квантами (фотонами) на микротроне МТ-25 в течение 30 минут.
Другие такие же образцы не облучали, чтобы обнаружить спонтанное деление ядер урана, если они есть в образцах.
Для получения треков (следов) частиц в облученных и необлученных образцах их подвергли химическому травлению едким натром в течение часа при температуре 60 градусов Цельсия. Затем треки изучали под микроскопом, подсчитывая их плотность и сравнивая образцы.
В результате таких подробных исследований в лесных грибах ученые нашли 27 химических элементов, в том числе, токсичные свинец, кадмий, ртуть, мышьяк. В клейкой части маслят обнаружили осмий, попавший туда с космической пылью.
Примерно в одинаковом количестве в белых грибах из всех исследованных регионов содержались калий, железо, медь, селен, бром, рубидий, свинец. Только в грибах из Дубны обнаружены титан и марганец. Кальций, хром и серебро нашлись только в грибах из Нижнего Новгорода. Никель содержался только в грибах из Тулы и Вологды, а цинк – в грибах из Дубны, Тулы и Вологды.
Ртуть и мышьяк в белых грибах из всех регионов не обнаружены. Свинец и сурьма обнаружены в опятах.
Исследователи разобрались, какие из грибов лучше всего накапливают радиоактивных цезий. Оказалось – масленок.
В белых грибах из разных регионов России содержание цезия оказалось примерно одинаковым. Только в грибах из Нижнего Новгорода цезия было вчетверо больше, чем в грибах из остальных регионов. Однако, количество всех обнаруженных в грибах химических элементов было в пределах санитарных норм и требований безопасности.
Ученые изучили, какие элементы накапливаются в каких частях гриба. На примере дубненских маслят выяснилось, что максимальная концентрация цезия и урана – в шляпке и ее клейкой пленке. В ножке гриба этих химических элементов гораздо меньше.
Чтобы вывести цезий, уран и тяжелые металлы из грибов при их приготовлении, нужно грибы вымочить перед приготовлением, а затем прокипятить их 20 – 30 минут так, чтобы воды по объему было в пять раз больше, чем грибов. Содержание вредных химических элементов при этом снижается в 1,5 – 2 раза, а цезия – на 70%.
Лучше всего из дубненских грибов накапливают цезий маслята. За ними идут белые грибы, затем – подберезовики, за ними – лисички.
https://open-dubna.ru/nauka/9502-uchenye-oiyai-nashli-sposob-udaleniya-iz-gribov-vrednykh-veshchestv
