Разработка точных методик газохроматографического определения летучих органических соединений в объектах окружающей среды на месте отбора с использованием твердофазной микроэкстракции

Проект Комитета науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан AP14871374

Mobirise Website Builder


Актуальность проекта:

Количественное определение органических загрязнителей включает в себя сбор проб окружающей среды, транспортировку в лабораторию и их лабораторный анализ. Проведение анализа в поле позволило бы избежать транспортировки, снизить затраты, повысить точность, ускорить принятие решений об уровнях риска для окружающей среды и здоровья человека, площади загрязнения. Твердофазная микроэкстракция (ТФМЭ) является одним из лучших решений для анализа на месте отбора проб, поскольку является простым, не требует органических растворителей, объединяет отбор проб и подготовку образцов в один этап. Тем не менее, количество доступных методов ТФМЭ полевого количественного определения органических загрязнителей на основе ТФМЭ ограничено, что обусловлено сложностью их разработки. Большинство доступных методов, основанных на ТФМЭ, не могут быть использованы для анализа на месте отбора, так как не оптимизированы для портативных приборов и полевых условий.


Цель проекта:

Проект направлен на разработку четырех простых и точных методик газохроматографического определения летучих органических соединений в почве, воде и воздухе на месте отбора проб с использованием твердофазной микроэкстракции.

Задачи проекта

  1. Разработка методики определения продуктов трансформации ракетного топлива несимметричного диметилгидразина в почве на месте ее отбора методом парофазной твердофазной микроэкстракции.
  2. Разработка методики определения продуктов трансформации ракетного топлива несимметричного диметилгидразина в воздухе на месте его отбора методом твердофазной микроэкстракции.
  3. Разработка методики определения продуктов трансформации несимметричного диметилгидразина ракетного топлива в воде на месте ее отбора методом парофазной твердофазной микроэкстракции.
  4. Разработка методики определения бензола, толуола, этилбензола и о-ксилола в воздухе на месте его отбора методом твердофазной микроэкстракции.
  5. Изучение возможности автоматизации определения загрязнителей окружающей среды на месте отбора проб методом твердофазной микроэкстракции.
  6. Разработка рекомендаций по разработке методик определения загрязнителей окружающей среды на месте отбора проб.

Участники проекта:​

  • Кенесов Булат Нурланович - руководитель проекта, к.х.н., профессор, директор ЦФХМА, ResearcherID: C-7013-2012, ORCID: 0000-0001-8541-0903, Scopus Author ID: 23479696100
  • Букенов Бауыржан Омирбекович - научный сотрудник, ResearcherID: AAV-5565-2020, ORCID: 0000-0002-3582-6887, Scopus Author ID: 57216649008
  • Капар Анель Амангельдыкызы - научный сотрудник, докторант, ResearcherID: FCT-8275-2022, ORCID: 0000-0001-9828-5654, Scopus Author ID: 57191839630
  • Курманбаева Толкын - младший научный сотрудник, докторант
  • Бакайкина Надежда Викторовна - научный сотрудник, ResearcherID: GRX-8517-2022, ORCID: 0000-0002-5771-9417, Scopus Author ID: 56688538900
  • Кажкенова Наргиз - младший научный сотрудник

Используемые методы:

Ожидаемые результаты:
Публикации:

  • две статьи в журналах из Q1-Q2 (Web of Science)
  • одна статья в журнале из Q1-Q3 (Web of Science)
  • одна статья, поданная в журнал из Q1-Q3 (Web of Science)

Будут разработаны, протестированы и подготовлены к применению методики количественного определения продуктов трансформации (ПТ) ракетного топлива несимметричного диметилгидразина (НДМГ) в почве, воздухе и воде и БТЭК (бензол, толуол, этилбензол и о-ксилол) в воздухе с использованием ТФМЭ и портативной газовой хроматографии (ГХ).

Разработанные методики будут готовы к применению лабораториями, проводящими исследование и мониторинг объектов окружающей среды, а также судебно-криминалистические исследования. Новые методики количественного определения продуктов трансформации несимметричного диметилгидразина на месте отбора проб позволят быстрее, дешевле и точнее (за счет меньших потерь нестабильных аналитов при транспортировке) получать и обрабатывать очень важные данные об уровнях загрязнения почвы, воды и воздуха, а также принимать более эффективные решения, направленные на снижение экологического риска и риска для здоровья, связанные с регулярными и случайными разливами токсичного ракетного топлива. С помощью новых методик можно существенно снизить негативные последствия аварийный разливов токсичного ракетного топлива. Более быстрый сбор данных на месте отбора с использованием разработанных методик поможет разрабатывать более эффективные планы отбора проб для дальнейших лабораторных анализов. Новый метод определения БТЭК в воздухе на месте отбора позволит более точно контролировать концентрации этих аналитов в воздухе, а также оперативно собирать и обрабатывать данные в случае аварийных ситуаций (проливы бензина и сырой нефти, пожары и т.д.). Разработанные методики могут быть дополнительно усовершенствованы для использования с портативными ГХ-МС. Новые знания, полученные в ходе проекта, должны дать импульс разработке новых методик количественного определения органических загрязнителей на основе ТФМЭ на месте отбора. Рекомендации по разработке таких методик анализа должны оказать существенную помощь в данных исследованиям. В долгосрочной перспективе разработанные методики и полученные знания могут снизить затраты на мониторинг окружающей среды, оказать положительное влияние на чистоту и безопасность окружающей среды. В ходе проекта будут подготовлены не менее двух докторов философии (PhD) и один магистр. Научно-технический потенциал и конкурентоспособность нашей и других исследовательских групп возрастут, поскольку они смогут проводить более продвинутые экологические исследования с большей эффективностью (получать больше данных при меньших затратах). Коммерциализация может быть достигнута путем предоставления внешних услуг с использованием разработанных методик.

Потенциальным пользователям разработок:

Если Вы заинтересованы в использовании разрабатываемой модели, обращайтесь к руководителю проекта Кенесову Булату Нурлановичу по адресу bkenesov@cfhma.kz. Мы непрерывно ищем компании, готовые заняться коммерциализацией и внедрением разработок лаборатории.

Designed with ‌

Landing Page Builder