ҚазҰУ ғалымдары Қазақстандағы судың негізгі ластаушыларын анықтап, олардың фотоыдырауын зерттейді

Қазақстан барлық аймақтарында су тапшылығын бастан кешіретін әрі әлемдегі су тапшылығы аса жоғары елдер тізіміне кіретін мемлекет. Елдің көршілес мемлекеттерден бастау алатын өзендерге тәуелділігі мен өнеркәсіп пен ауыл шаруашылығынан туындайтын химиялық ластану мәселесі бұл жағдайды одан әрі күрделендіреді.

Байқоңыр ғарыш айлағында ауыр зымырандарды ұшыруға арналған жоғары уытты несимметриялы диметилгидразин (НДМГ) отыны қолданылады, ол ыдырау кезінде триазолдар, нитрозаминдер, пиразолдар мен имидазолдар сияқты көптеген қауіпті трансформация өнімдерін түзеді. Осымен қатар ауыл шаруашылығы алқаптарынан ағып жатқан азоторганикалық пестицидтер де суда жиі кездесетін ластаушылар қатарына жатады. Кейбір зерттеулер бұл трансформация өнімдерінің бастапқы қосылыстарға қарағанда уыттырақ болуы мүмкін екенін көрсетеді, бұл мәселенің толыққанды химиялық және экотоксикологиялық талдауды қажет ететінін айғақтайды.

Қазақстандағы судың басым органикалық ластаушыларының толыққанды химиялық және экотоксикологиялық сипаттамасын беретін құралдарды әзірлеу және олардың фотоыдырауын одан әрі зерттеу.

Жоба аясында НДМГ-нің трансформация өнімдерінің күн сәулесі әсерінен ыдырауы Қазақстанда алғаш рет зерттеледі. Мақсатты сандық талдау нәтижелерін нысаналы емес скринингпен және Aliivibrio fischeri жарқыраушы бактерияларына негізделген in vitro токсикологиялық сынақтармен біріктіру арқылы жоба "жасыл" аналитикалық әдістеме мен биоталдауды бірегей түрде ұштастырады. Бұл трансформация өнімдерінің биологиялық әсерін бір мезгілде анықтауға және бағалауға мүмкіндік беретін маңызды ғылыми олқылықты жояды.

Жоба бес міндетті қамтиды: вакуумды қатты фазалы микроэкстракция мен ГХ-МС негізінде азоторганикалық қосылыстарды суда сандық анықтаудың көпаналитті әдістемесін әзірлеу; масс-спектрлер мен сызықтық ұстау индекстеріне негізделген нысаналы емес скрининг әдістемесін жасау; ксенонды доғалы шамы бар фотореактор жобалау және құрастыру; басым органикалық ластаушылардың фотоыдырауын зерттеу; таза және өңделген су үлгілерінің уыттылығын in vitro сынақтар арқылы бағалау.

Судан аналиттерді бөліп алу үшін вакуумды парофазалы қатты фазалы микроэкстракция (Вак-ТФМЭ) қолданылады, ол қысымды төмендету арқылы диффузияны арттырып, экстракция тиімділігін жоғарылатады (Фуллер-Шетлер-Гиддингс теңдеуі негізінде). Анализ газды хроматография-масс-спектрометрия (ГХ-МС) арқылы жүргізіледі. Фотоыдырауды зерттеу үшін қуаты 1500 Вт ксенонды доғалы шамы бар арнайы фотореактор пайдаланылады. Эксперимент параметрлерін оңтайландыру үшін Плакетт-Берман әдісі мен көпфакторлы жоспарлау қолданылады, ал деректер Agilent ChemStation бағдарламасында өңделеді.

Зерттеу нәтижелері Web of Science-те 1 немесе 2 квартильге кіретін, немесе Scopus CiteScore процентилі кемінде 70 болатын халықаралық журналдарда жарияланады. Жоба Қазақстанның су ресурстарын басқару саласындағы жаһандық экологиялық зерттеулерге қосқан үлесін нығайтады және дамушы елдерге арналған үнемді, экологиялық таза мониторинг әдістерін дамытуға бағытталған.

Жоба нәтижелері зымыран ұшыру полигондарынан және тиімсіз ауыл шаруашылығы тәжірибелерінен зардап шеккен су нысандарын экологиялық бақылаумен айналысатын мемлекеттік органдарға негізгі органикалық ластаушылардың табиғаты мен уыттылығы туралы шешім қабылдауға көмектеседі.

Вакуумды ТФМЭ мен ГХ-МС негізінде көпкласты азоторганикалық қосылыстарды анықтаудың жаңа әдістемесі; кемінде 1 PhD докторының дайындалуы; Web of Science Q1-Q2 квартиліне немесе Scopus CiteScore процентилі кемінде 70 журналдарда 2 мақала; ҚР БҒСБК ұсынған журналдарда тағы 2 мақала.

36 айға (2025-2027 жж.) есептелген бұл жоба аналитикалық химия, қоршаған орта химиясы, физикалық химия және экотоксикология салаларының тоғысында жаңа білім қалыптастырып, Қазақстанның су ресурстарын қорғау мен тұрақты басқару саласындағы ғылыми әлеуетін нығайтады.