Обзор исследований

Скотт Шрейдж | Университетские коммуникации и маркетинг

Добро пожаловать в обзор исследований: коллекцию основных моментов из последних исследований и творческой деятельности Husker.

Зажатая между верхним слоем почвы Земли и подземными резервуарами пресной воды, известными как водоносные горизонты, вадозная зона состоит из почвы и горных пород, перемежающихся карманами воды и воздуха. Но эта зона может также выступать в качестве резервуара для мышьяка, урана и других так называемых геогенных загрязнителей, которые естественным образом возникают в результате геологических процессов. Между тем, чрезмерное внесение азотных удобрений на поверхность может привести к выщелачиванию нитратов и аммония в вадозную зону, где они могут взаимодействовать с мышьяком и ураном.

Вадозная зона, являющаяся геологическим путем к грунтовым водам, которые служат питьевой водой примерно для 80% жителей Небраски и более трети американцев, привлекает все большее внимание исследователей. Ариндам Малакар и Дэниел Сноу из Водного центра Небраски недавно провели исследование того, как орошение и внесение удобрений могут способствовать выщелачиванию нитратов, что, в свою очередь, может вызвать химические реакции, которые потенциально мобилизуют мышьяк и уран. В совокупности эти процессы, вероятно, способствуют снижению качества воды в некоторых частных и государственных источниках питьевой воды в штате Корнхаскер.

Команда, в которую входили директор центра Читтаранджан Рэй и аспиранты Крейг Адамс и Джордан Шилдс, проанализировали 32 керна отложений, извлеченных из вадозной зоны вокруг Гастингса, штат Небраска. Некоторые производители в регионе полагаются на так называемое гравитационное или бороздковое орошение, что может привести к значительным потерям воды и выщелачиванию нитратов во время орошения. Другие обратились к круговому орошению, более эффективной технологии, основанной на разбрызгивании, которая использует до 70% меньше воды. Независимо от типа орошения, исследование Хаскера показало, что концентрации нитратов и аммония в вадозной зоне обычно увеличивались за пятилетний период. Концентрация нитратов была выше на участках, орошаемых самотеком, тогда как концентрация аммония превышала нитраты на участках, орошаемых круговыми системами.

Команда обнаружила, что в богатых железом отложениях в вадозной зоне обычно содержится больше мышьяка естественного происхождения, хотя уровни этого элемента были одинаковыми в районах гравитационного и кругового орошения, что позволяет предположить, что загрязнитель был относительно неподвижным. Концентрации урана, напротив, были зарегистрированы примерно в восемь раз ниже на территориях, орошаемых самотеком, а не на круговых системах, причем эти уровни урана также имели тенденцию к снижению в присутствии нитратов.

Последние результаты подтверждают предыдущие исследования, проведенные под руководством Кэрри Вебер из Небраски, указывающие на то, что избыток азотных удобрений – и вымывание нитратов в вадозную зону – соответствует присутствию большего количества урана в грунтовых водах ниже. В этом случае, по словам исследователей, большие объемы воды, потерянные в результате гравитационного орошения, могут способствовать вымыванию урана. Хотя вопросы остаются, исследование в целом предполагает, что переход к круговому орошению может помочь замедлить миграцию урана в грунтовые воды и уменьшить его присутствие в питьевой воде.

За последние несколько десятилетий предотвращение попадания вредных бактерий и других патогенных организмов в красное мясо и птицу стало основным приоритетом общественного здравоохранения. Современные усилия по контролю качества и санитарии в значительной степени преуспели на этом фронте. К сожалению, некоторые стандартные меры, в том числе нагревание мяса до температуры более 100 градусов по Фаренгейту, а затем вакуумирование его для защиты от кислорода, также могут способствовать развитию бактерий, портящих мясо, которые могут выжить в таких суровых условиях. Недавние исследования показали, что виды бактерий рода Pseudomonas могут испортить термически обработанные мясные деликатесы, лишенные кислорода.

Гэри Салливан и его коллеги из Департамента зоотехники недавно присоединились к Байрону Чейвсу из Департамента пищевых наук и технологий в проведении испытаний видов Pseudomonas. В рамках своих экспериментов группа собрала Pseudomonas из испорченной индейки, поместила бактерии в постную говяжью смесь, затем приготовила, запечатала в вакууме и охладила.