Наночастицы вредят урожаю

04.09.2012

Попадающие в окружающую среду наночастицы способны проникать в корни растений, замедляя их рост, усиливая поглощение других загрязняющих веществ и потребность растений в удобрениях. Наночастицы, содержащиеся в выхлопных газах работающих на дизельном топливе автомобилей, в том числе сельскохозяйственной техники, сначала высвобождаются в атмосферу, после чего с дождевой водой попадают в почву. Еще одним механизмом попадания наночастиц в почву является практикуемое в США удобрение сельскохозяйственных угодий богатым питательными веществами осадком, остающимся после отстоя сточных и канализационных вод. Этот осадок содержит наночастицы, используемые в изготовлении тканей, солнцезащитных средств и других продуктов.

Исследователи из университета Калифорнии, Санта-Барбара, решили проанализировать предполагаемое воздействие наночастиц на сельскохозяйственные растения. Для этого они высаживали сою в почву, богатую двумя широко используемыми типами наноматериалов: наночастицами оксида церия, добавляемыми в качестве катализатора в дизельное топливо и другие продукты, и наночастицами оксида цинка, используемыми при производстве солнцезащитных и антибактериальных средств. В результате растения контактировали с наночастицами с момента появления побега и до созревания бобов.

По сравнению с контрольными растениями, растения сои, выращенные в почве, содержащей максимальную концентрацию наночастиц оксида цинка, формировали меньше листьев. В то же время, наночастицы оксида церия ухудшали рост растений при всех протестированных концентрациях. При этом оксид цинка накапливался в листьях растений, а оксид церия задерживался на уровне формируемых корнями клубеньков. При максимальных дозах оксида церия клубеньки не содержали бактерий, обеспечивающих связывание содержащегося в воздухе азота в форме аммонийных солей, выступающих в роли удобрения.

Способность бобовых, в том числе сои, усваивать содержащийся в воздухе азот является одним из наиболее важных микробиологических механизмов в сельском хозяйстве. Поэтому выявленный эффект наночастиц оксида церия вызывает большую тревогу.

Авторы параллельного исследования воздействовали на корни растений томатов, кабачков и сои фуллеренами - широко используемыми наноматериалами, производимыми из чистого углерода. Нетоксичные сами по себе фуллерены усиливали способность корней всех трех видов растений поглощать содержащиеся в почве пестициды. В рамках работы растения не достигали стадии плодоношения, поэтому, на сегодняшний день, неясно, чревато ли присутствие фуллеренов в почве накоплением пестицидов в плодах.

В любом случае полученные результаты заставляют задуматься о целесообразности широкого применения наночастиц, а также о необходимости разработки методов предотвращения их попадания в окружающую среду и нейтрализации уже существующих загрязнений.

<< Назад: LG выпустит сверхчеткий 84-дюймовый 3D-телевизор 04.09.2012

>> Вперед: Загадка эволюции мозга человека разгадана 03.09.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Электричество из соленой воды с помощью двухслойной мембраны 30.10.2018 Устройство способно превратить 35,7% химической энергии, хранящейся в соленой воде, в пригодное для использования электричество. Это такой же эффективный источник электроэнергии, как ветровые турбины, и эффективнее, чем большинство солнечных батарей. Природа любит баланс и стремится уравновесить непропорциональные части системы. Примером этому может послужить такой процесс, как осмос. Если в одной части системы раствор содержит больше каких-то элементов и веществ, чем в другой, то в первую поступает растворитель (как правило, вода), чтобы уравнять концентрацию веществ с обеих сторон. Здесь есть две особенности: процесс проходит в одностороннем порядке и способствует этому естественная мембрана, которая пропускает растворитель. Осмос помогает, например, растениям впитывать влагу: корни "собирают" ее, а клетки растения не выпускают обратно. Этот же процесс используют ученые для создания скоростной линии электросети, которая получает ток из соленой воды. Когда ионная решетка солей, состоящая из пучков положительно и отрицательно заряженных частиц, растворяется в воде, пучки разрываются, оставляя частицы свободными для участия в осмосе. Если между соленой и пресной водой расположить заряженные тонкие мембраны, то частицы будут перетекать с одной стороны на другую, уравновешивая количество положительных и отрицательных зарядов. Благодаря этому возникает электрический ток. Мембраны для такого процесса уже используются, но они дорогостоящие и с течением времени имеют тенденцию к протеканию. Это позволяет частицам пройти обратно в неправильном направлении, уменьшая количество электричества, которое они могут произвести. Исследователи из Китая создали новую, двухслойную мембрану, которая обладает разными свойствами с обеих сторон: начиная от размера пор до заряда самой мембраны. Каждый слой пропускает частицы с определенным зарядом. Это стимулирует постоянный поток заряженных частиц с одной стороны на другую, не позволяя им дрейфовать назад в неправильном направлении. Новые мембраны были названы в честь двуликого Януса, древнеримского бога дверей, входов и выходов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025