Ученые нашли способ измерять, сколько азота микроорганизмы удаляют из воды
Ученые нашли способ точнее определять, сколько азота микроорганизмы удаляют из воды. Метод основан на различиях между атмосферным азотом и газом, который образуется в результате деятельности микробов, и может помочь лучше оценивать загрязнение водоемов и круговорот азота на Земле.
Источник: Новости науки
МОСКВА, 10 октября /Новости науки/. Ученые нашли способ точнее определять, сколько азота микроорганизмы удаляют из воды. Новый метод позволяет отличать газ, образованный микробами, от атмосферного азота, который естественным образом попадает в водоемы. Об этом говорится в статье, опубликованной в Science.
Азот необходим для образования белков и ДНК, однако его избыток в воде может ухудшать ее качество и способствовать массовому развитию водорослей. Некоторые микроорганизмы способны превращать соединения азота в газ, который затем покидает воду и возвращается в атмосферу.
Раньше точно оценить этот процесс было сложно, поскольку в воде уже содержится много азота из атмосферы. Исследователи предложили различать его происхождение по составу молекул.
В природе встречаются более распространенный азот-14 и более тяжелый азот-15. Большинство молекул газа состоит из двух атомов азота-14, а сочетания с тяжелыми атомами встречаются значительно реже.
Ученые обратили внимание на особенно редкие молекулы, состоящие из двух атомов азота-15. В атмосферном азоте такие пары встречаются немного чаще, чем можно было бы ожидать случайно, тогда как при образовании газа микроорганизмами атомы соединяются почти случайным образом.
По соотношению этих редких молекул исследователи смогли определить, какая часть азота появилась благодаря деятельности микробов. Для измерений использовали высокоточный масс-спектрометр, способный различать молекулы с очень небольшими отличиями в массе.
Новый подход может быть полезен при оценке загрязнения воды соединениями азота, которые поступают в окружающую среду в том числе с удобрениями и сточными водами. Их избыток может вызывать бурное размножение водорослей, а после их отмирания — снижение содержания кислорода и ухудшение условий для рыб и других водных организмов.
Метод позволит точнее определять, какую часть избыточного азота микроорганизмы успевают удалить из воды естественным путем. Эти данные также могут помочь уточнить расчеты глобального круговорота азота и понять, насколько быстро этот элемент поступает в экосистемы и покидает их.
Исследователи отмечают, что для анализа требуется сложное оборудование, поэтому новый способ пока не подходит для обычного мониторинга качества воды. Однако он может использоваться в научных исследованиях для более точной оценки движения азота между водой, живыми организмами и атмосферой.
Азот необходим для образования белков и ДНК, однако его избыток в воде может ухудшать ее качество и способствовать массовому развитию водорослей. Некоторые микроорганизмы способны превращать соединения азота в газ, который затем покидает воду и возвращается в атмосферу.
Раньше точно оценить этот процесс было сложно, поскольку в воде уже содержится много азота из атмосферы. Исследователи предложили различать его происхождение по составу молекул.
В природе встречаются более распространенный азот-14 и более тяжелый азот-15. Большинство молекул газа состоит из двух атомов азота-14, а сочетания с тяжелыми атомами встречаются значительно реже.
Ученые обратили внимание на особенно редкие молекулы, состоящие из двух атомов азота-15. В атмосферном азоте такие пары встречаются немного чаще, чем можно было бы ожидать случайно, тогда как при образовании газа микроорганизмами атомы соединяются почти случайным образом.
По соотношению этих редких молекул исследователи смогли определить, какая часть азота появилась благодаря деятельности микробов. Для измерений использовали высокоточный масс-спектрометр, способный различать молекулы с очень небольшими отличиями в массе.
Новый подход может быть полезен при оценке загрязнения воды соединениями азота, которые поступают в окружающую среду в том числе с удобрениями и сточными водами. Их избыток может вызывать бурное размножение водорослей, а после их отмирания — снижение содержания кислорода и ухудшение условий для рыб и других водных организмов.
Метод позволит точнее определять, какую часть избыточного азота микроорганизмы успевают удалить из воды естественным путем. Эти данные также могут помочь уточнить расчеты глобального круговорота азота и понять, насколько быстро этот элемент поступает в экосистемы и покидает их.
Исследователи отмечают, что для анализа требуется сложное оборудование, поэтому новый способ пока не подходит для обычного мониторинга качества воды. Однако он может использоваться в научных исследованиях для более точной оценки движения азота между водой, живыми организмами и атмосферой.
