Учёные используют мёд и дикого лосося для отслеживания промышленных металлов в окружающей среде

Учёные объединили анализы мёда и лосося, чтобы показать, как свинец из природных и промышленных источников распределяется в окружающей среде. Анализируя относительное присутствие различных изотопов свинца в мёде и тихоокеанском лососе, исследователи из Ванкувера смогли отследить источники свинца (и других металлов) в регионе. Учёные из Франции, Бельгии и Италии теперь планируют применить тот же подход для измерения загрязнителей в мёде в крупных европейских городах. Исследование представлено на конференции Goldschmidt в Барселоне.

Пчёлы собирают с цветов и листьев следовые количества металлических элементов (железо, цинк, а также загрязнители, такие как свинец и кадмий), которые в микроколичествах попадают в мёд. Однако впервые исследователям удалось чётко установить источники этих металлов, что делает пчёл и их продукты надёжными биомаркерами загрязнения окружающей среды.

"Мы обнаружили, что можем позволить пчёлам делать за нас тяжёлую работу: они посещают тысячи мест, где могут оседать пылевые частицы, содержащие металлы, а затем приносят образцы в центральный улей. Оттуда мы можем взять мёд для анализа и начать определять источник загрязнителей, таких как свинец", — сказала аспирантка Кейт Смит из Тихоокеанского центра изотопных и геохимических исследований (Университет Британской Колумбии).

Мёд анализируют в специализированной геохимической лаборатории с помощью высокоразрешающего прибора ICP-MS (масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой). Это позволяет различать изотопы металлов-загрязнителей, например свинца.

"Глядя на изотопный состав свинца в образцах мёда, мы можем отличить мёд, собранный в центре Ванкувера, от мёда, собранного в сельской местности. Мы видим, что следовые количества свинца в городских образцах мёда содержат более высокие отношения 208Pb/206Pb, не имеющие местного природного аналога, что указывает на их происхождение из антропогенных источников, таких как стареющая городская инфраструктура и сгорание топлива (например, автомобили и суда). Соотношения свинца в сельском мёде, напротив, отражают природные источники, такие как местная геология или частицы от лесных пожаров", — пояснила Кейт Смит.

Исследование с лососем, представленное постдоком Милинг Ли, показывает:

• Молодь лосося, живущая в пресноводных экосистемах Британской Колумбии, имеет изотопный состав свинца, соответствующий природным источникам (например, вулканическому хребту Гарибальди).
• Взрослый лосось, кормящийся в открытом океане у побережья, показывает изотопные составы, сходные с мёдом из центра Ванкувера. Это указывает, что лососи подвергались воздействию свинца в основном от антропогенных источников в северо-восточной части Тихого океана.

Концентрации свинца как в мёде, так и в лососе из Ванкувера и окрестностей крайне низки и значительно ниже среднемировых показателей для мёда.

После подтверждения концепции в метро Ванкувере (и аналогичных работ в Сиднее и районе крупных рудников Брокен-Хилл в Австралии) команда UBC разработала стандартизированные протоколы измерения изотопов свинца в мёде для применения методики в других городах. Эксперименты уже готовятся в Париже, Брюсселе и Пьяченце, также поступает интерес из США. Одновременно команда подтверждает достоверность данных по ванкуверскому мёду, мониторя почву и качество воздуха возле ульев.

"Мёд особенно полезен, потому что медоносные пчёлы есть практически везде. Мы считаем, что использование мёда в качестве косвенного измерения загрязнения свинцом может стать важным инструментом городской геохимии и экологического мониторинга. Для этого нам нужна система, дающая результаты стабильного качества из года в год и от города к городу. Это мы сейчас и тестируем", — сказала Кейт Смит.

Руководитель исследования профессор Доминик Вайс отметила: "Свинец в бензине был запрещён в 1990-х годах в Северной Америке, что привело к значительному снижению его уровня в воздухе (на 98% в США). Изотопный анализ свинца — стандартный геохимический метод. Мёд — эффективный биомонитор, позволяющий идентифицировать источник загрязнителей даже на очень низких уровнях. Мы считаем, что этот метод может стать международно признанным способом оценки источников и распределения металлов в городской среде".

Основными источниками загрязнения свинцом являются металлообработка, мусоросжигательные заводы и другие промышленные процессы. В зависимости от уровня воздействия свинец может оказывать значительное влияние на здоровье.