Недавнее исследование почвы с помощью портативного РФ-анализатора Vanta™ показало влияние человека на развитие ландшафта, а также позволило узнать о природных условиях периода верхнего палеолита (позднего каменного века) и средневековья на территории Центральной России.
Мы побеседовали с Татьяной Романис, автором публикации о результатах исследования почв, чтобы узнать больше о проекте. В проекте с Татьяной работали исследователи Сергей Седов, Сергей Лев, Марина Лебедева, Кирилл Кондратьев, Анна Юдина, Константин Абросимов, Александра Гольева и Дмитрий Волков.
Татьяна рассказала нам о целях и результатах проекта, а также о причинах выбора РФ-анализатора Vanta и другого оборудования Olympus для своего проекта.
Исследователь тестирует почву с помощью портативного РФ-анализатора Vanta
Почему вы выбрали РФ-анализатор Vanta для данного исследования и как он вписался в ваш проект?
Только благодаря портативному РФ-анализатору наша команда смогла выполнить поставленные задачи (без лабораторного анализа) и сохранить артефакты. Мы выбрали анализатор Vanta по следующим причинам: возможность неразрушающего контроля, портативность и надежность полученных результатов.
В рамках проекта мы изучали палеопочвы верхнего палеолита на территории Зарайского кремля. При работе на археологических объектах основной проблемой является ограниченный объем проб для лабораторного анализа.
Палеопочвы Зарайского Кремля сложны для анализа, поскольку они формировались в археологическом и культурном слое, содержащем множество артефактов. Например, археолог Сергей Лев описал более 1300 кремневых артефактов, извлеченных из одного культурного слоя на небольшой площади в 4 кв. м.
В нашем случае, первоочередной задачей был отбор проб для изучения наиболее характерных особенностей почвенных горизонтов. Вторая задача заключалась в описании почвенных разрезов (резкие или размытые границы) и характера распределения химических элементов. Наконец, третьей задачей было провести различие между двумя группами химических элементов на основе их распределения в почвенном профиле, чтобы отделить признаки элювиально-иллювиальных процессов от признаков антропогенного воздействия.
Оправдали ли результаты РФА ваши ожидания?
Мы использовали спектрометры для неразрушающего анализа в полевых условиях. Портативный РФА показал отличные результаты при измерении концентраций меди (Cu), цинка (Zn), фосфора (P), кальция (Ca), серы (S), титана (Ti), железа (Fe), алюминия (Al) и магния. (Mg). Концентрации этих элементов изменились под воздействием факторов почвообразования или антропогенного воздействия.
Данные элементного анализа почвы, полученные с помощью портативного РФА
Все ли прошло гладко в ходе проведения исследования?
На измерение концентраций элементов ушло гораздо больше времени, чем мы ожидали. Для такого типа исследований необходимо рассчитать дополнительные дни. Но оно того стоит, особенно если материала для отбора проб не хватает.
Вы остались довольны результатами портативного РФА?
Мы не ожидали, что результаты полевого РФ-анализа для некоторых элементов будут сопоставимы с лабораторными методами. Результаты превзошли все ожидания.
Рассматриваете ли вы использование портативных РФА в дальнейшем?
Мы собираемся использовать анализатор Vanta в палеоэкологических исследованиях почвы на археологических раскопках. С помощью портативного РФА мы можем получить больше информации «в поле» без разрушения объекта.
С какими проблемами вы столкнулись в ходе исследования?
Высокая неоднородность почв и культурных слоев археологических объектов, а также ограниченные возможности отбора проб, требующие применения различных аналитических методов в полевых условиях.
Какое еще оборудование, помимо портативных РФА, вы использовали в проекте?
У нас есть поляризационный микроскоп BX51 Olympus с цифровой камерой DP26 для анализа тонких срезов с целью исследования и визуализации микроструктуры почвы.
Как наши микроскопы помогают вам в исследовательских проектах?
Микроскопы позволяют проводить морфометрический анализ изображений для количественной оценки антропогенных частиц и изучения особенностей процессов почвообразования; оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.
Подробнее о портативных РФА и микроскопах Olympus для анализа почвы
Подробнее о роли наших портативных РФА и микроскопов в данном исследовании читайте здесь.
См. также
Брошюра: Vanta для оценки состояния окружающей среды
Монументальное открытие — РФА проливает свет на происхождение Стоунхенджа
