Датчики с бактериями будут использоваться для обнаружения загрязнения питьевой воды

Ученые из американского Департамента химического инжиниринга и Бристольской лаборатории робототехники на днях объявили о разработке недорогого прибора, который можно было бы использовать в развивающихся странах для контроля качества питьевой воды в режиме реального времени без дорогостоящего лабораторного оборудования.

Современные методы обнаружения загрязнителей в воде довольно дорогостоящие, трудоемкие и требуют специальных технических знаний. Новый датчик, который имеет сравнительно низкую стоимость, за счет изготовления корпуса на 3D-принтере, можно использовать непосредственно в реках, озерах и других водоемах для непрерывного мониторинга качества воды.

Датчик, как и обычный микробный топливный элемент, содержит бактерии, которые в анаэробной среде преобразуют химическую энергию в электричество. Исследователи обнаружили, что, когда бактерии вступают в контакт с токсинами в воде, выработка электроэнергии уменьшается, что и является верным признаком присутствия загрязняющих веществ. Причем чем больше концентрация токсинов в воде, тем меньше электричества вырабатывают бактерии. И что самое главное, выработка электроэнергии восстанавливается, как только уровень содержания токсинов в воде уменьшается. Таким образом, ученые получают возможность контролировать концентрацию загрязняющих веществ в воде в режиме реального времени без необходимости сбора многочисленных образцов для проверки в лаборатории.

Стоит отметить, что в настоящее время последствия воздействия загрязнения на водные экосистемы оцениваются с помощью рыб или дафний – это занимает довольно много времени, да и результаты проверки часто подвергаются сомнению со стороны ученых-экологов. Другие методы обнаружения загрязнения воды основаны на точной технологии масс-спектрометрии, однако, для их использования необходимы дорогостоящее специализированное оборудование и техперсонал с соответствующим опытом. Поэтому такие методы не подходят для повседневного мониторинга качества воды, в котором особенно нуждаются развивающиеся страны.

Исследователи уже провели первые тестовые испытания нового бактериального датчика. Согласно результатам тестов, устройство помогло ученым обнаружить в воде небольшой уровень содержания кадмия, загрязняющего вещества, используемого в электронной промышленности, причем в количествах, значительно ниже максимально безопасного уровня, принятого ВОЗ.

Источник: www.ozemle.net