Detekce znečištění „přírodní“ cestou?3 min čtení

Detekce znečištění „přírodní“ cestou?3 min čtení

Je všeobecně známým faktem, že jsou rostliny schopné detekovat a reagovat na chemické látky v prostředí. Čínští vědci nyní přišli s novými poznatky, které shrnuli v nedávném čísle časopisu Analytical Chemistry.

Nedávno publikovaná studie čínských výzkumníků se zabývala reakcí mechů (Atrichum undulatum, bezvláska vlnkatá) na koncentrace oxidu siřičitého (SO2). Mechy patří k nejstarším rostlinám na zemi a podle výsledků studie by mohly sloužit jako levná forma přibližné detekce koncentrací SO2 v ovzduší. Mechy jako takové se již dříve používaly jako forma bioindikátorů stavu prostředí, překvapila však rychlost reakce na změny v prostředí.

Ve své studii vědci vystavili rostliny různým koncentracím SO2 v uzavřené místnosti v kontrolovaných podmínkách. K analýze využili vysoce citlivou, levnou webkameru, která snímala změny mechů v reakci na změny koncentrací SO2.

Tým výzkumníků zjistil, že v reakci na zvýšené koncentrace SO2 docházelo k rolování, zmenšování či zežloutnutí listů mechů. Některé z těchto změn se navíc začaly projevovat již přibližně 10 vteřin po změně prostředí. Po opětovném snížení koncentrací SO2 došlo opět k postupnému návratu listů do původního stavu.

Listy mechů sestávají z jedné vrstvy buněk, což zaručuje vysoký poměr plochy k objemu a tedy vysokou citlivost k detekci chemických látek v prostředí. Z výsledků studie vyplývá, že rostliny reagují lineárně na koncentraci SO2 v relativně širokém spektru koncentrací od 0 do 180 ppm (přibližně 0 až 470 μg/m3). Jsou navíc schopné tolerovat široký rozsah vlhkosti vzduchu od 15 do 85 %.

Vystavení SO2 vede ke snížení pH listů, což vede k vylučování hořečnatých iontů z chlorofylu, což má za následek změnu barvy ze zelené na žlutou. Protože je chlorofyl v rostlinách neustále vytvářen, dochází po snížení koncentrací k relativně rychlému návratu do původního stavu. Toto je velkou výhodou oproti standardním kolorimetrickým senzorům, které již není po zbarvení možné vrátit do původního stavu a znovu použít.

Je jasné, že tento způsob detekce nemůže nahradit exaktní měření. Vědci se však domnívají, že by tato forma mohla sloužit jako levná, orientační detekce koncentrací SO2 závislá pouze na přirozené reakci rostlin, levné webkameře a softwaru s algoritmem pro obrazovou analýzu. V budoucnu by pak mohla existovat teoretická možnost zpřesnění detekce pomocí genového inženýrství.

Oxid siřičitý (SO2)
Bezbarvý plyn se silným zápachem. Mezi hlavní zdroje patří spalování méně kvalitního uhlí s vysokým obsahem síry a to jak ve velkých průmyslových objektech, tak v domácnostech. SO2 působí dráždivě na sliznice dýchacích cest a škodí i ekosystémům, jelikož je jedním z hlavních prekurzorů kyselých dešťů. Přirozeně se do ovzduší dostává vulkanickou aktivitou. V České republice již v současnosti téměř nedochází k překračování imisního limitu SO2, k rapidnímu zlepšení došlo ke konci 90. let a na přelomu tisíciletí, zejména díky novým limitům a z toho plynoucím opatřením, které musely být patřičnými zdroji emisí přijaty.

 

vedoucí oddělení kvality ovzduší

Rád si hraji s daty, tvořím webové aplikace a hledám cesty, jak věci někam posunout. Na ČHMÚ pracuji na pozici vedoucího oddělení kvality ovzduší, jsem administrátorem tohoto blogu, Facebook, Instagram a Twitter účtu ČHMÚ, jsem členem skupiny mobilní aplikace ČHMÚ a mám na starost anglickou větev našeho Facebook účtu. Podílím se na projektech napříč různými odděleními ČHMÚ.

Na ČHMÚ pracuji od roku 2014, práce mě moc baví a to nejen díky náplni, ale i skvělým kolegyním a kolegům.

Sdílet

Napsat komentář