Ученые разработали новый геохимический "отпечаток" для отслеживания загрязнителей в удобрениях
Международная группа ученых обнаружила токсичные металлы в минеральных фосфатных удобрениях по всему миру, используя новый инструмент для определения распространения и воздействия таких загрязнителей на почву, водные ресурсы и продовольственное снабжение.
"Хотя минеральные фосфатные удобрения критически важны для повышения глобальной устойчивой агрокультуры и продовольственной безопасности, мы обнаружили высокие уровни токсичных металлов во многих удобрениях по всему миру", — заявил Авнер Венгош.
Исследование разработало новый метод для определения источников и воздействия этих металлов на окружающую среду. Эти металлы включали кадмий, уран, мышьяк, ванадий и хром.
До недавнего времени загрязнение минеральных удобрений токсичными металлами не оценивалось систематически. Новое исследование анализирует глобальные фосфатные удобрения из основных стран-добытчиков фосфатов.
"Мы измерили изотопы стронция как в фосфатных породах, так и в удобрениях, произведенных из этих пород, чтобы показать, как изотопный 'отпечаток' удобрений соответствует их первоначальному источнику", — сказал Роберт Хилл, ведущий автор исследования.
Изотопы — это вариации элемента, в данном случае стронция. Химический анализ каждого удобрения показывает уникальное соотношение изотопов, соответствующее фосфатным породам, из которых оно было получено.
"Учитывая вариации изотопов стронция в глобальных фосфатных породах, мы создали уникальный инструмент для обнаружения потенциального воздействия удобрений по всему миру", — отметил Хилл.
Чтобы проверить, являются ли изотопы стронция надежным индикатором следовых элементов в удобрениях по всему миру, исследователи проанализировали 76 образцов фосфатных пород (основного источника фосфатных удобрений) и 40 образцов удобрений из основных регионов-производителей, включая запад США, Китай, Индию, Северную Африку и Ближний Восток. Результаты были опубликованы 9 мая 2024 года в Environmental Science & Technology Letters.
"Изотопы стронция по сути являются 'отпечатком', который может выявить загрязнение в грунтовых водах и почве по всему миру", — сказал Венгош.
"Изотоп является прокси для идентификации источника загрязнения. Без этого инструмента трудно идентифицировать, сдерживать и устранять загрязнение, связанное с удобрениями", — добавил он.
Удобрения в исследовании показали разные концентрации следовых элементов. Более высокие уровни наблюдались в удобрениях из США и Ближнего Востока по сравнению с удобрениями из Китая и Индии.
Исследователи делают вывод, что фосфатные удобрения из США и Ближнего Востока будут оказывать большее влияние на качество почвы из-за более высоких концентраций урана, кадмия и хрома по сравнению с удобрениями из Китая и Индии, которые имеют более высокие концентрации мышьяка.