Простой и быстрый способ анализа изотопов серы, который может быть использован для изучения химических изменений в окружающей среде, таких как океаны, пресноводные реки и озера разработали ученые Университета Аделаиды, говорится в исследовании, опубликованном 15 июля в журнале Talanta.

Проведенное исследование открывает потенциал для новых экологических применений метода, таких как отслеживание эффекта повышения уровня моря, включая обнаружение проникновения морской воды в пресноводные системы.

«Изотопы серы могут многое рассказать нам о циклах Земли как сейчас, так и в прошлом, — сказала аспирантка Эмили Лейден из Университета Аделаиды. — В разных источниках воды содержится разный уровень изотопов серы. Процессы, происходящие в окружающей среде, такие как проникновение морской воды в пресноводные системы и окисление кислых сульфатных почв, могут изменить эти соотношения. Анализируя соотношение изотопов серы, мы можем получить важное представление о том, как меняется окружающая среда».

Традиционный метод измерения изотопов серы известен как масс-спектроскопия (МС), при которой образцы ионизируются (расщепляются на ионы), а ионы, представляющие интерес в образцах, измеряются в зависимости от их отношения массы к заряду, которое отличается между изотопами одного и того же химического элемента.

Традиционный метод был достаточно трудным, так как серу обычно можно надежно измерить только в том случае, если перед анализом проводится сложная химическая очистка, что требует много трудозатрат, отметили ученые.

В рамках исследования ученые разработали новый метод измерения изотопов серы с использованием индуктивного прибора для масс-спектрометрии со связанной плазмой (ICP).

Новый прибор позволил исследователям решить проблему перекрытия (известную как спектральные помехи), объединив серу с другим элементом (в данном случае кислородом), чтобы увеличить отношение массы к заряду, чтобы снизить риск спектральных помех. Затем изотопы серы могут быть точно измерены без необходимости сложной и трудоемкой очистки образцов.

В ходе исследования ученые из Университета Аделаиды смоделировали, как этот метод будет работать в реальном сценарии, проследив за затоплением морской водой различных прибрежных районов Южной Австралии.

После наводнения исходный изотоп серы в почвенной воде явно изменился на изотоп морской воды. Соотношение изотопов серы в образцах также дало ключ к их индивидуальному и уникальному составу до затопления морской водой. Например, воздействие кислых сульфатных почв было обнаружено в двух почвах, и признаки исторической добычи сульфида серебра выше по течению можно было обнаружить на участке в верховьях реки Онкапаринга.

Доктор философии доцент Люк Мосли из Института окружающей среды Университета Аделаиды отметил, что новый метод открывает возможности для измерения изотопов серы для целого ряда новых применений в области окружающей среды для ученых во многих различных дисциплинах.