Изучено в «Арктике»

Новое слово в изучении древесины

Директор Центра Дмитрий Сергеевич Косяков сейчас работает над применением уникальных методов масс-спектрометрии для изучения структуры природных лигнинов, составляющих до 30% биомассы растений и до сих пор остающихся малоизученными соединениями. Созданная в ходе исследований методология, основанная на применении фотохимической ионизации, позволила одновременно детектировать и изучать несколько тысяч входящих в состав лигнина молекул. Полученные результаты открывают новые возможности как для фундаментальных, так и прикладных исследований в области химии возобновляемого растительного сырья. 

Совсем недавно вышла статья в престижном журнале «Rapid communications in mass spectrometry», несколько публикаций в топовых международных журналах будут сделаны в 2017 году.

Мы только начинаем это публиковать. Статья принята в печать журналом первого квартиля баз Web of science и Scopus, в котором самые цитируемые и известные научные издания. Основная цель — ответить на вопрос: «Какова исходная молекулярная масса лигнина в древесине?». Основываясь на этом знании, к примеру, можно извлекать из дерева лигнин, оставляя целлюлозу для производства бумаги. Это лишь один из вариантов применения. Я вообще не разделяю фундаментальную и прикладную науку. Везде, где есть фундаментализм, там найдется практическое применение.

Более тысячи опасных соединений

Николай Ульяновский недавно защитил диссертацию по аналитической химии в Московском государственном университете, посвященную разработке методов высокочувствительного определения компонентов токсичного ракетного топлива в окружающей среде. В нашем регионе находится космодром «Плесецк», поэтому исследование актуально, а проблемы загрязнения ракетным топливом (гептилом) районов падения отработанных частей ракет-носителей находятся в центре внимания общественности. Попадая в торфяную почву, гептил связывается ею и сохраняется длительный период времени. Одновременно протекают процессы трансформации, приводящие к появлению большого количества новых токсичных соединений.

Последние эксперименты Николая, посвященные изучению механизма окисления ракетного топлива, привели к удивительному выводу — под действием окислителей, таких как кислород или пероксид водорода, гептил превращается в несколько сотен и, в определенных условиях, тысяч продуктов, многие из которых более опасны чем исходное вещество! А ведь до последнего времени различные окислители, в том числе пероксид водорода, широко применяли для детоксикации почв, загрязненных ракетным топливом. Как раз несколько дней назад вышла наша статья на эту тему в журнале «Chemosphere», входящем в топ-25 международных химических научных изданий. На основе полученных данных мы попытаемся предложить новые способы и технологии борьбы с загрязнением.

Экологический барьер

Сейчас вместе с аспирантом мы изучаем, как торф может принимать на себя тяжелые металлы, как он их связывает, какова емкость торфа по отношению к тяжелым металлам, и как торфяные почвы, которые характерны для арктических регионов, служат барьером для проникновения экотоксикантов (экологически опасных химических веществ) в почву и воду. Оттуда вредные вещества попадают в рыбу, промысловых животных, словом, в нашу пищу. Торфяные почвы снижают влияние человека на регион. Торф может служить экологическим барьером, аккумулировать экотоксиканты, преобразовывать их в неопасные формы.

На схожую тему в нашем университете будет проводиться исследование в рамках научного проекта, получившего мегагрант Правительства РФ. Ученые будут разрабатывать методологии мониторинга, оценки, прогнозирования и предупреждения рисков, связанных с переносом биологическими путями высокотоксичных загрязняющих веществ, способных накапливаться в пищевых цепях и распространяться в арктических экосистемах.