Алматы қаласының атмосфералық ауасын мониторингілеу үшін органикалық ластағыштардың орташа өлшенген концентрацияларын анықтау әдістемесін әзірлеу

Жобасы Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
AP09058606

Mobirise Website Builder


Актуалдылығы:

Ауа ластануы қалалардың қазіргі қоғамдағы ең өзекті мәселелерінің бірі болып табылады, ол экожүйенің бұзылуына, экономикалық, әлеуметтік зиянға және COVID-19 ауруларының көбеюіне әкеледі. Мониторинг атмосфералық ауаның ластануын азайту кезеңдерінің бірі болып табылады. Қазақстанда жүргізілетін ауа сапасын мониторингі тек қана қалқыма бөлшектер мен шектеулі қосылыстарды (SO2, CO, NO2, H2S, фенол, формальдегид және аммиак) қамтиды, ал ұшпа органикалық қосылыстардың (ҰОҚ) концентрациялары өлшенбейді. Атмосфералық ауадағы ластаушыларды мониторингілеу үшін орташа өлшенген концентрацияларды (ОӨК) анықтау аса маңызды болып табылады. ОӨК ластаушылардың ауадағы шынайы концентрациясын анықтауға мүмкіндік береді, олардың қысқа мерзімді өзгерістерінің әсерін болдырмайды. Сонымен қатар, ОӨК ластаушы заттардың жалпы түсуін, денсаулыққа жалпы қауіптерді және ластану деңгейінің үрдістерін бағалау үшін қолданылады. Әзірленетін әдістеме қорғаныш иненің ішінде орналасқан сорбциялық талшыққа ұшпа органикалық қосылыстардың ОӨК алу негізінде болады, кейін газ хроматографиясы әдісімен талдау жүргізіледі.
Жоба атмосфералық ауаны мониторингілеудің жаңа, тиімді және сенімді әдістемесін әзірлеуге бағытталған. Әзірленген әдістеме алғаш рет Алматы қаласында ұшпа органикалық қосылыстар мен полициклді ароматты көмірсутектердің орташа өлшенген концентрацияларын анықтауға және атмосфералық ауаны ұзақ мерзімді мониторингілеуге мүмкіндік береді. Алынған деректер статистикалық әдістерді қолдану арқылы өңделеді және Алматы тұрғындарының онкологиялық аурулардың даму қауіптілігі (тәуекелі) мен оның атмосфералық ауаның нақты ластаушыларымен байланысы анықталады. Сондай-ақ, жоба аясында ұшпа органикалық қосылыстар мен полициклді ароматты көмірсутектердің орташа өлшенген концентрацияларын қатты фазалық микроэкстракция әдісімен анықтау теориясына үлес қосылады. 

Мақсаты:

Алматы қаласының атмосфералық ауасындағы органикалық ластаушылардың орташа өлшенген концентрацияларын анықтау әдістемесін әзірлеу және онкологиялық аурулардың пайда болу қаупін бағалау үшін мониторинг жүргізу. Әдістеме талдаушыларды қатты фазалық микроэкстракцияға арналған талшыққа іріктеп алып, кейіннен газ хроматографиясы әдісімен талдауға негізделетін болады. Онкологиялық аурулар қаупін анықтау үшін ұшпа органикалық қосылыстардың концентрациялары анықталады. 

Уәкілетті қатысушылар:​

Осы күтілетін нәтижелер:
Жарияланымдар:

  • үш жарияланым Web of Science (Q1-Q3) дерекқорларында индекстелетін шетелдік рецензияланған ғылыми басылымдарда;
  • бір өнертабыс патенті Қазақстан патент бюросында.

Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті Алматы қаласының атмосфералық ауасындағы органикалық ластаушылардың орташа өлшенген концентрацияларын анықтау әдістемесін әзірлеп, мониторинг жүргізу және онкологиялық аурулардың пайда болу қаупін бағалау жұмыстарын жүргізеді. Атмосфералық ауасындағы органикалық ластаушылардың СӨК анықтау әдістемесінің аттестациясы жүргізіледі.
ТФМЭ әдісімен ЛОС СӨК анықтау теориясын жетілдіру ауадағы органикалық ластаушыларды анықтаудың «жасыл» аналитикалық әдістемелерінің дәлдігін арттыруға мүмкіндік береді. Әзірленген әдістеме Қазақстан қалаларының ауасының сапасын зерттеуді кеңейтуге және ауадағы органикалық ластаушылардың концентрацияларын мониторингтеудің арзан, қарапайым және сенімді бағдарламасын ұйымдастыруға мүмкіндік береді.
Ұсынылған жобаны сәтті орындау «жасыл» аналитикалық химия саласында серпіліс жасап, Алматы қаласының ауасындағы органикалық ластаушылардың мониторингін алғаш рет жүргізуге мүмкіндік береді. Мониторинг деректері атмосфералық ауаның ластану деңгейі мен халық денсаулығы арасындағы корреляцияны алғаш рет анықтауға мүмкіндік береді.

Достигілген нәтижелер:

Органикалық ластаушылар атмосфералық ауаны мониторинг жүргізу үшін таңдалды және COMSOL Multiphysics бағдарламасында модельдеу арқылы баламалы геометриясы бар сынама алғыштың сандық моделі әзірленді. Органикалық ластаушылардың орташа өлшенген концентрацияларын анықтау әдістемесі әзірленді және шыны капилляр негізіндегі қатты фазалық микроэкстракция үшін баламалы геометриясы бар сынама алғыш жасалды.
Баламалы геометриясы бар сынама алғышқа патент бойынша жұмыс басталды. Жоба аясында «Атмосфералық ауадағы ұшпа органикалық қосылыстардың орташа өлшенген концентрацияларын анықтау дәлдігін арттыру үшін қатты фазалық микроэкстракцияны қолданатын сынама алғыш» атты өнертабысқа патентке өтінім берілді.

Публикациялар бойынша жоба:
Халықаралық журналдардағы мақалалар:

  1. Омарова А., Байжан А., Байматова Н., Кенесов Б., Каземиан Х., 2021. New in situ solvothermally synthesized metal-organic framework MOF-199 coating for solid-phase microextraction of volatile organic compounds from air samples. Microporous and Mesoporous Materials 328, 111493 (IF=5.455, "Chemistry, Applied" бөліміндегі бірінші квартиль)
  2. Ибрагимова, О.П.; Омарова, А.; Букенов, Б.; Жакупбекова, А.; Байматова, Н. 2021. Алматы қаласының қоршаған ауасындағы ұшпа органикалық қосылыстардың маусымдық және кеңістіктік өзгеруі, Қазақстан. Atmosphere 2021, 12, 1592. (IF=2.686, "Environmental Sciences" бөлімінде үшінші квартиль)
  3. Omarova A., Bakaikina N.V., Muratuly A., Kazemian H., Baimatova N., 2022. A review on preparation methods and applications of metal–organic framework-based solid-phase microextraction coatings. Michrochemical Journal 175, 107147. (IF=4.821, "Chemistry, Analytical" бөліміндегі бірінші квартиль)

HTML Maker