Физики из России превратили лишайник в датчик загрязнения воздуха

Лишайники обладают особой способностью поглощать соединения металлов из загрязненного атмосферного воздуха. Также они автономны и неприхотливы, произрастают на деревьях, камнях, металлических конструкциях, не нуждаются в почве и способны расти при минимальной освещенности, вследствие чего широко распространены на территории России. Таким образом, лишайники являются хорошим кандидатом в индикаторы экологического состояния местности и оценки рисков для населения", — заявил Эдуард Трухан, профессор МФТИ.

В последние несколько лет ученые все чаще задумываются о применении естественных или синтетических форм жизни для очистки окружающей среды от различных загрязнителей, которые крайне сложно или дорого ликвидировать химическим путем. Уже открыты микробы, уничтожающие пятна нефти в океане или молекулы канцерогенов в городском воздухе, а также гусеницы, которые могут поедать и переваривать пластик.

Грибы и лишайники, как хорошо знают фактически все любители природы, очень активно вбирают в себя ионы тяжелых металлов и прочих токсинов из воздуха, воды и почвы, что часто делает их опасными для жизни человека. Трухан и его коллеги выяснили, как это негативное свойство данных организмов можно сделать полезным для человека.

Экспериментируя с лишайниками, растущими в лесах в окрестностях Долгопрудного, Дубны и других городов в окрестностях Москвы, ученые заметили, что физические свойства этих организмов, заметно меняются при накоплении в лишайнике ионов различных загрязнителей.

Следы этих загрязнителей, как показали Трухан и его коллеги, можно обнаружить, подсветив лишайник лазером и проанализировав отразившийся свет при помощи спектрометра, а также изучив их при помощи особого прибора, ЭПР-спектроскопа, способного следить за движением неспаренных электронов внутри атомов.

Получив данные по концентрации железа, марганца и ряда других металлов в лишайниках, ученые сравнили эту информацию со сведениями по уровню загрязнения воздуха в этих районах Подмосковья и прилегающих областей, которые были собраны метеостанциями Росгидромета.

Как оказалось, "лишайниковый" детектор опасных веществ достаточно четко отражал то, что на самом деле содержалось в воздухе, и фиксировал те же различия в уровне загрязненности атмосферы, которые были найдены метеостанциями в Москве, Нижнем Новгороде, Дубне и Долгопрудном.

К примеру, концентрация радикалов органических соединений в образцах из Москвы была в 1,9 раза больше, чем в лишайниках из Дубны, а концентрация парамагнитных металлов в образцах флоры из Москвы оказалась в 5,6 раза больше по сравнению с их сородичами из Дубны.

Подобные результаты, как считают ученые, позволяют использовать лишайники в качестве своеобразных живых аналогов экологических станций, не требующих ухода и работающих без остановки на протяжении фактически всего года.