Способ определения тяжелых металлов в растениях

Изобретение относится к области экологии, в частности к оценке территории, загрязненной тяжелыми металлами (ТМ), и может найти применение при мониторинге окружающей среды. Способ определения тяжелых металлов в растениях, включающий мессбауэровскую электроскопию, отличается тем, что анализу подвергаются растения загрязненной территории в воздушно-сухом состоянии и каждое растение наносится слоем 10-15 мкм на атомно-гладкую поверхность кристалла меди, отжигается при температуре 120°С в течение 5 мин для полного удаления влаги, затем помещается в вакуумную камеру с давлением остаточных газов на уровне 10-8-10-9 мбар, с последующим наведением на объект исследований электронного луча диаметром 2-3 мм с энергией 3 кэВ, и по образовавшейся эмиссии Оже-электронов, регистрируемой спектрометром, определяют количество и качество химического элемента. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к области экологии, в частности, к оценке территории, загрязненной тяжелыми металлами (ТМ) и может найти применение при мониторинге окружающей среды

Известен способ, при котором определяют ТМ по растениям-индикаторам полыни (Artemisiaaustriaca), произрастающей на загрязненной территории (патент №2257597, опубликован 27.07.2005 г).

Однако в известном способе содержание ТМ определяют атомно-абсорбционным спектрофотометром, что повышает затраты на различные химические реактивы и реализацию технического решения.

Известен также способ, где определяют содержание ТМ путем анализа экстракта хлорофилла из высушенных растений в аликвоте фотометрически в пучке света с длиной волны 600 нм и при определении аномалии полей ТМ в почве и растении определяют наличие зон различной степени деградации участков окружающей среды с последующим построением карт экологического состояния окружающей среды исследуемой территории (патент №2264636, опубликован 20.11.2005 г, Бюл. №32, МПК: G01V 9/00).

Известное техническое решение достаточно сложное, поскольку предусматривает проведение кислотной вытяжки, подготовки проб для определения хлорофилла, его экстракция этанолом и обработка образцов в пучке света, определение оптической плотности, по которой определяют содержание хлорофилла.

Наиболее близким техническим решением является способ определения концентрации ионов свинца в монокристаллических ферритах-гранатах, в которых используют метод мессбауэровскую спектроскопию (патент №2206143, опубликован 10.06.2003 г, Бюл. №16, МПК: H01L 21/66).

Недостаток способа-прототипа заключается в том, что в результате известного технического решения определяется только один элемент - свинец в монокристаллических ферритах-гранатах, что недостаточно для полной характеристики состояния окружающей среды и выявления растений-индикаторов.

Технический результат - выявление растений-индикаторов для оценки состояния окружающей среды, упрощения способа и снижение затрат.

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что для анализа подвергаются растения загрязненной территории в воздушно сухом состоянии и каждое растение наносится слоем 10-15 мкм на атомно-гладкую поверхность кристалла меди, нагреваются при температуре 120°С в течение 5 мин для полного удаления влаги, затем помещается в вакуумную камеру с давлением остаточных газов на уровне 10-8-10-9 мбар, с последующим наведением на объект исследований электронного луча диаметром 2-3 мм с энергией 3 кэВ и по образовавшейся эмиссии Оже-электронов, регистрируемым спектрометром, определяют количество и качество химического элемента.

Способ осуществляется следующим образом:

Медь является хорошим электрическим проводником и при толщине слоя образца растения на ее поверхности (10-15 мкм) облучающие образец электроны, проходят через слой растения и попадают на медь, тем самым замыкая электрическую цепь спектрометра. Медь имеет кристаллографическую ориентацию 111. Это соответствует наиболее плотной атомной упаковке, что существенно для достижения большей адгезии и равномерности наносимого слоя образца растения, а также удобно для проведения Оже-измерений. Обоснование выбранных параметров толщины слоя растений на поверхности медной пластины объясняется тем, что при меньшей толщине, в силу особенностей электронной Оже-спектроскопии (ЭОС), снижается чувствительность к регистрации разных химических элементов. При большей толщине слоя будет происходить электрическая зарядка образца, поскольку растение (в данном случае высушенное) является не достаточно хорошим проводником электрического тока. А поскольку в методе электронной спектроскопии образец облучается электронным лучом, на плохо проводящей поверхности скапливается электрический заряд неконтролируемой величины, что существенно снижает достоверность измерений. Эти параметры являются оптимальными и определены экспериментальным путем. Сам метод Оже-спектроскопии основан на эффекте Оже, открытым в 1925 г. французским ученым Пьером Оже и назван в его честь.

Растения, обладающие биоиндикационными свойствами (в данном случае бобовые травы и масличные культуры) на исследуемом участке, отбирают для анализа, высушивают до влажности 20-22%.

Образец растения объемом 1 см помещают в муфельную печь при температуре 120°С, выдерживают в течение 5 минут. После охлаждения до 25°С образец с помощью очищенной фарфоровой палочки помещают на поверхность кристалла меди (111) в виде слоя толщиной 5 мкм. Подготовленный образец помещают в предварительную камеру электронного Оже-спектрометра и после ее откачивания до давления остаточных газов на уровне 10-6 мбар через шлюз перемещают в измерительную часть спектрометра с давлением остаточных газов на уровне 10-8-10-9 мбар. С помощью перемещающего штока образец перемещают на держатель, после чего устанавливают в фокус электронного спектрометра. При воздействии первичным электронным лучом с энергией 3 кэВ и силой тока 0,1 мкА, происходит возбуждение Оже-электронов и регистрация Оже-спектров соответствующих элементам: Cd, Fe, Pb, Hg, Cu, Ni, Zn, Co в концентрациях от 1 до 10 мг/кг. Количество килоэлектроновольта в дозе 3 объясняется тем, что в системе СИ энергия привычно измеряется в Джоулях или калориях. Но для величин на уровне атомов или молекул один Джоуль - это огромная величина в объеме миллиардов электроновольт. Поэтому энергия в данном варианте предлагается измерять в килоэлектроновольтах.

ПРИМЕР. Образец растений объемом 5 см помещали в муфельную печь, нагревали до температуры 120°С, выдерживали при этой температуре в течение 5 мин, после чего нагрев отключается. После охлаждения образца до 25°С, он с помощью очищенной в ультразвуковой ванне фарфоровой палочки наносится на поверхность кристалла Си (111) в виде слоя толщиной 5 мкм. Подготовленный таким образом образец помещали в предварительную камеру электронного Оже-спектрометра и после ее откачивания до давления остаточных газов на уровне 10-6 мбар через шлюз перемещали в измерительную часть спектрометра с давлением остаточных газов на уровне 10-8-10-9 мбар. С помощью перемещающего штока образец помещали на держатель, после чего происходит его установка в фокус электронного спектрометра. Путем воздействия на образец первичным электронным лучом с энергией 3 кэВ и силой тока 0,1 мкА, происходит возбуждение Оже-электронов и регистрация Оже-спектров в интервале энергий 25-2000 эВ, что позволяет определить наличие всех элементов с порядковыми номерами от 3 атомных единиц массы (литий) до 94 атомных единиц массы (плутоний) в концентрациях от 1 до 10 мг/кг. Способ позволяет зарегистрировать наличие всех элементов от лития до плутония в одном измерении с точностью, по содержанию в пределах 0,01-0,02%. Способ не требует наличия реперных образцов или образцов сравнения по каждому химическому элементу. Поскольку измерение проводится в сверхвысоком вакууме, внешние факторы неконтролируемого воздействия окружающей среды на результат измерения сведены к минимуму. Результаты опыта сведены в таблицу.

Из приведенных в таблице данных следует, что бобовые травы (виды клевера) и масличные культуры (гвизоция и рыжик озимый) имеют превышение допустимых концентраций по никелю и меди. Растения масличных культур больше сорбируют свинец и кадмий и, следовательно, могут служить растениями-индикаторами при оценке загрязненной территории. Предлагаемый способ позволяет надежно провести мониторинг исследуемой территории по загрязнению тяжелыми металлами. По видам растений можно определить их сорбционную способность и выявить биоиндикаторы, накапливающие тяжелые металлы выше допустимых пределов.

Способ определения тяжелых металлов в растениях, включающий мессбауэровскую электроскопию, отличающийся тем, что анализу подвергаются растения загрязненной территории в воздушно-сухом состоянии и каждое растение наносится слоем 10-15 мкм на атомно-гладкую поверхность кристалла меди, отжигается при температуре 120°С в течение 5 мин для полного удаления влаги, затем помещается в вакуумную камеру с давлением остаточных газов на уровне 10-8-10-9 мбар, с последующим наведением на объект исследований электронного луча диаметром 2-3 мм с энергией 3 кэВ и по образовавшейся эмиссии Оже-электронов, регистрируемой спектрометром, определяют количество и качество химического элемента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине, педиатрии, инфекционным болезням. Способ диагностики острых кишечных инфекций бактериальной этиологии у детей младшего возраста включает проведение общего анализа периферической крови, определение значения индекса ядерной интоксикации лейкоцитов, расчет вероятности бактериальной этиологии ОКИ по формуле: , где Р - вероятность в % бактериальной этиологии ОКИ; е - основание натурального логарифма, равное 2,7, Х - значение ЯИИ конкретного больного, при значении Р более 50% делают вывод о бактериальной этиологии ОКИ, менее 50% - об отсутствии бактериальной этиологии ОКИ.

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, и может быть использовано при оценке степени травматичности симультанного оперативного вмешательства у больных с сочетанной хирургической патологией органов брюшной полости, малого таза и передней брюшной стенки.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии и кардиохирургии, и может быть использовано для прогнозирования возобновления клиники ишемической болезни сердца после эндоваскулярного вмешательства.

Изобретение относится к области судебной медицины, в частности к судебно-медицинской идентификации личности, а именно к определению возраста. Для осуществления способа изучают гистологические препараты правой пластинки щитовидного хряща человека, проводят фотосъемку изображений и измерение с помощью специального программного обеспечения следующих показателей: среднюю площадь жировой ткани в (мкм2), среднюю площадь костной ткани (мкм2), среднюю толщину кортикальной пластинки (мкм), максимальная длина трабекул (мкм), площадь хрящевой ткани в образце (%), среднее количество молодых хондроцитов.

Группа изобретений относится к области измерения глюкозы. Система для измерения концентрации глюкозы содержит: биодатчик, включающий по меньшей мере два электрода с ферментом; и измерительный прибор, содержащий: устройство измерения температуры, микроконтроллер, соединенный с источником питания, памятью и множеством электродов биодатчика.
Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано для прогнозирования течения патологического процесса у больных локальным почечно-клеточным раком почки после хирургического лечения.

Изобретение относится к области медицины, а именно к онкогинекологии, и может быть использовано для прогнозирования клинического исхода местнораспространенного рака шейки матки (II-III стадии).

Изобретение относится к области медицины, а именно к гинекологии, и может быть ипользовано для дифференциации неоплазий шейки матки с помощью анализа протеомного состава цервиковагинальной жидкости.
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для диагностики нарушения развития плода на фоне обострения цитомегаловирусной инфекции. Способ осуществляют путем определения содержания в гомогенате плаценты 11-дезоксикортизола, который подавляет синтез кортизола.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для объективной оценки степени выраженности воспалительного процесса в эндометрии и стадии клинического течения при хроническом эндометрите (ХЭ).

Изобретение относится к медицине, педиатрии, инфекционным болезням. Способ диагностики острых кишечных инфекций бактериальной этиологии у детей младшего возраста включает проведение общего анализа периферической крови, определение значения индекса ядерной интоксикации лейкоцитов, расчет вероятности бактериальной этиологии ОКИ по формуле: , где Р - вероятность в % бактериальной этиологии ОКИ; е - основание натурального логарифма, равное 2,7, Х - значение ЯИИ конкретного больного, при значении Р более 50% делают вывод о бактериальной этиологии ОКИ, менее 50% - об отсутствии бактериальной этиологии ОКИ.

Группа изобретений относится к модуляции уровней белков сыворотки для лечения пациентов с синдромом хрупкой X-хромосомы (FXS) и нарушениями аутистического спектра (ASD).

Изобретение относится к области медицины, а именно к детской кардиологии. Изобретение представляет собой способ прогнозирования риска развития приобретенной кардиомиопатии перед занятиями спортом, включающий определение в сыворотке крови у детей за 1 месяц до начала занятий спортом концентрации тропонина-Т, N-концевого натрийуретического пептида, интерлейкина-4 (ИЛ-4) и интерлейкина-6 (ИЛ-6), при этом прогнозируют высокий риск развития приобретенной кардиомиопатии при концентрации тропонина-Т от 0,37 до 0,48 нг/мл, при концентрации N-концевого натрийуретического пептида от 66,2 до 77,1 пг/мл, при концентрации ИЛ-4 от 2,6 до 3,1 пг/мл и при концентрации ИЛ-6 от 7,3 до 9,7 пг/мл и прогнозируют низкий риск развития вторичной кардиомиопатии при концентрации тропонина-Т от 0,21 до 0,36 нг/мл, при концентрации N-концевого натрийуретического пептида от 35,3 до 43,5 пг/мл, при концентрации ИЛ-4 от 3,4 до 4,58 пг/мл и при концентрации ИЛ-6 от 5,6 до 6,9 пг/мл.

Изобретение относится к области генетики, молекулярной биологии и медицины. Предложен способ выявления соматических мутаций Q209P (с.

Изобретение относится к области медицины, а именно к детской кардиологии. Изобретение представляет собой способ прогнозирования риска развития приобретенной кардиомиопатии у спортсменов, включающий определение у детей, занимающихся спортом в течение 2-3 лет, в сыворотке крови концентрации тропонина-Т, N-концевого натрийуретического пептида, интерлейкина-4 (ИЛ-4) и интерлейкина-6 (ИЛ-6), при этом прогнозируют высокий риск развития приобретенной кардиомиопатии при концентрации тропонина-Т от 0,76 до 0,91 нг/мл, при концентрации N-концевого натрийуретического пептида от 78,2 до 92,5 пг/мл, при концентрации ИЛ-4 от 1,8 до 2,5 пг/мл и при концентрации ИЛ-6 от 8,3 до 10,1 пг/мл; прогнозируют низкий риск развития приобретенной кардиомиопатии при концентрации тропонина-Т от 0,48 до 0,72 нг/мл, при концентрации N-концевого натрийуретического пептида от 44,3 до 71,5 пг/мл, при концентрации ИЛ-4 от 3,2 до 4,0 пг/мл и при концентрации ИЛ-6 от 7,1 до 8,1 пг/мл.

Изобретение относится к области генетики, молекулярной биологии и медицины. Предложен способ выявления соматических мутаций в генах BRAF, NRAS и KIT.

Группа изобретений относится к устройству для тестирования на беременность и способу выполнения тестирования на беременность. Цифровое тестирующее устройство для обнаружения беременности содержит аналитические средства для измерения количества hCG, FSH и метаболита прогестерона в образце, взятом у субъекта; устройство отображения результата анализа пользователю; компьютеризованное средство управления, запрограммированное с верхним и нижним пороговыми значениями для hCG, с по меньшей мере одним пороговым значением для FSH и/или с по меньшей мере одним пороговым значением метаболита прогестерона и с алгоритмом для интерпретации результатов анализа.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для объективной оценки степени выраженности воспалительного процесса в эндометрии и стадии клинического течения при хроническом эндометрите (ХЭ).

Настоящее изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к полипептидному биомаркеру эффективности применения ингибитора FGFR при лечении рака мочевого пузыря и рака легких, что может быть использовано в медицине.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к количественному или тест-определению тетрациклина и доксициклина в молоке и молочных продуктах. Для тест-определения из образцов предварительно удаляют белок и молочный жир.

Предложенная группа изобретений относится к области молекулярной биологии и медицины. Предложены способ и набор праймеров и зондов для идентификации иммуногенных несоответствий ДНК в парах донор - реципиент. Проводят ДНК-тестирование на наличие аллелей полиморфизмов в генах ERBB2, НМНА1, MYO1G, KIAA1551, TOR3A, CLYBL, C19ORF48, TRIM22, PRCP, SSR1, WNK1, TRIM42, KIAA0020, HIVEP1, NISCH, UGT2B17, CCL4, NCAPD3, NDC80, WDR27 человека и установление иммуногенных сочетаний состояния исследуемых генов у донора и реципиента, где иммуногенным считается состояние, при котором реципиент несет хотя бы один иммуногенный аллель МАГ, а донор является гомозиготой по неиммуногенному аллелю, причем в случае гена UGT2B17 иммуногенным считается состояние, при котором у реципиента данный ген детектируется, а у донора - нет. Предложенная группа изобретений обеспечивает создание быстрого, легкого и экономически эффективного метода генотипирования минорных антигенов гистосовместимости (МАГ), который позволяет проводить генотипирование полиморфизмов с высокой специфичностью и чувствительностью в один этап. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл., 6 пр.

Изобретение относится к области экологии, в частности к оценке территории, загрязненной тяжелыми металлами, и может найти применение при мониторинге окружающей среды. Способ определения тяжелых металлов в растениях, включающий мессбауэровскую электроскопию, отличается тем, что анализу подвергаются растения загрязненной территории в воздушно-сухом состоянии и каждое растение наносится слоем 10-15 мкм на атомно-гладкую поверхность кристалла меди, отжигается при температуре 120°С в течение 5 мин для полного удаления влаги, затем помещается в вакуумную камеру с давлением остаточных газов на уровне 10-8-10-9 мбар, с последующим наведением на объект исследований электронного луча диаметром 2-3 мм с энергией 3 кэВ, и по образовавшейся эмиссии Оже-электронов, регистрируемой спектрометром, определяют количество и качество химического элемента. 1 табл., 1 пр.

Наверх