Ecology of Biosphere Laboratory

18/11/2023

16/11/2022

17, 18 және 21 қарашада АҚШ-тың Кларксон университетінің профессоры Хопкенің «Introduction to Source Apportionment» онлайн-тренингі өтеді.
«Source-Aportionment» (Қайнаркөздердің үлесін анықтау) – ​​ластану көздері және олардың ауаның ластану деңгейіне қосқан үлесі туралы ақпарат алу үшін қолданылатын халықаралық тәжірибе. Қайнаркөздерді бөлудің үш негізгі әдісі бар: i) шығарындылардың инвентаризациясы, ii) қайнаркөздерге негізделген модельдер немесе шашырау модельдері және ii) рецепторларға негізделген модельдер.
Қатысу үшін химиялық талдау негіздерін білу және ағылшын тілін жетік білу қажет.
Тіркелу үшін Доктор Насиба Байматоваға [email protected] хабарласыңыз.

17, 18 и 21 ноября состоится онлайн тренинг «Introduction to Source Apportionment», который будет проведен профессором Хопке, Университет Кларксон, США.

«Source-Apportionment» (Определение вклада источников) – это международная используемая практика, используемая для получения информации об источниках загрязнения и их вкладе в уровень загрязнения атмосферного воздуха. Существует три основных метода распределения источников: i) инвентаризация выбросов, ii) модели, ориентированные на источники или модели рассеивания (модели, ориентированные на источники), и ii) модели, ориентированные на рецепторы.

Для участия необходимо знание основ химического анализа и свободно владеть английским языком.

Для регистрации обращаться Доктору Насибе Байматовой [email protected]

11/03/2022

Біздің топ мүшелері жүргізген зерттеу мысалында ғылыми әдіс не екенін түсіндіруге тырыстық. Бұл жұмыс COVID -19 локдаунының Алматы қаласындағы ауа сапасына әсерін зерттеуге арналған.
Постта біз мысал ретінде PM2.5 деңгейіндегі өзгерістер нәтижелерін қолдандық, осы зерттеудің басқа нәтижелерімен сілтеме бойынша таныса аласыз:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969720326966?via%3Dihub

17/12/2021

Біздің топтың зерттеулерінің жаңа бағыттарының бірі - қатты фазалы микроэкстракция (ҚФМЭ) үшін жаңа жабындарды алу технологиясын жетілдіру, оларды аналитикалық химияда қолдану мүмкіндігін зерттеу және жаңа жабындарды қолдану арқылы әдістерді әзірлеу болып табылады.
ҚФМЭ - бұл газ және сұйық хроматографиямен бірге қолданылатын іріктеу және сынама алу әдісі. Бұл әдіс туралы толығырақ біздің зертханамыздың сайтында интерактивті дәріс оқу арқылы біле аласыз (http://ecobio.cfhma.kz/1058106010521069.html).
Металл-органикалық қаңқалық құрылымдар (M*F) — кристалды үш өлшемді координациялық полимерлер. M*F-бұл координациялық байланыстар арқылы органикалық линкерлермен байланысқан металл орталықтарының (металл иондары немесе металл иондарының тобы) қаңқасы болып табылады.
Коммерциялық ҚФМЭ талшықтарының түрлерінің саны шектеулі және олар төмен селективтілік, жоғары баға және гидрофобтылық сияқты кемшіліктермен сипатталады. Сондықтан жаңа ҚФМЭ жабындарын дамыту өзекті болып табылады. M*F жоғары кеуектілікке, беттік қабатқа, қол жетімді өндіріс әдістеріне және құрылымдардың алуан түрлілігіне байланысты ҚФМЭ үшін перспективті сорбент болып табылады.
2019-2021 жылдары біз сольвотермалдық жағдайларда in situ әдісімен M*F-199 негізінде 22 мкм ҚФМЭ талшығын алуды оңтайландырдық. Талшық ауа үлгілеріндегі 25 ұшқыш органикалық қосылыстарды (ҰОҚ) сапалық анықтау үшін сәтті сыналды. Алынған талшықтың негізгі артықшылықтары: төмен бағасы, синтез әдісінің қарапайымдылығы, төмен молекулалық ҰОҚ экстракциясының селективтілігі, жоғары таралу константалары. M*F-199 негізінде жасалған ҚФМЭ талшықтарын 200 °С-тан жоғары емес температурада қолдану және калибрлеу тәуелділігін құру үшін еріткішті пайдаланбай дайындалған ҰОҚ газ қоспаларын пайдалану ұсынылады.
Нәтижелермен толығырақ танысу үшін сілтеме бойынша өтіңіз https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2021.111493.
Аударма: Айткулова Азиза

Одним из новых направлений исследований нашей группы является усовершенствование технологии получения новых покрытий для твердофазной микроэкстракции (ТФМЭ), изучение возможности их применения в аналитической химии и разработка методик на с использованием новых покрытий.
ТФМЭ – это метод отбора и пробоподготовки, используемый в комбинации с газовой и жидкостной хроматографиями. Более подробно вы можете узнать о данном методе, прочитав интерактивную лекцию на сайте нашей лаборатории (http://ecobio.cfhma.kz/1058106010521069.html).
Метал-органические каркасные структуры (M*F) — это кристаллические трехмерные координационные полимеры. M*F представляет собой каркаc из металлических центров (ионы металла или группа ионов металлов), связанных с органическими линкерами с помощью координационных связей.
Количество типов коммерческих ТФМЭ волокон ограничено, и они характеризуются такими недостатками, как низкая селективность, высокая стоимость и гидрофобность. Поэтому разработка новых ТФМЭ покрытий является актуальным. M*F являются перспективным сорбентом для ТФМЭ из-за высоких пористости, площади поверхности, доступных методов получения и разнообразия структур.
В 2019–2021 г. мы провели исследование, в рамках которого оптимизировали получение 22 мкм ТФМЭ волокна на основе M*F-199 методом in situ в сольвотермальных условиях. Волокно успешно протестировали на качественное определение 25 летучих органических соединений (ЛОС) в образцах воздуха. Основные преимущества полученного волокна: низкая стоимость, простота метода синтеза, селективность экстракции низкомолекулярных ЛОС, высокие константы распределения. Рекомендуется применять ТФМЭ волокна на основе M*F-199 при температуре не выше 200 °С и для построения калибровочной зависимости использовать газовые смеси ЛОС, приготовленные без использования растворителя.
Для более подробного ознакомления с результатами, пройдите по ссылке https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2021.111493.
Перевод: Азиза Айткулова

12/12/2021

🎈1,3-бутадиен

🌍Біздің ұжымның зерттеу бағыттарының бірі - әртүрлі матрицалардағы органикалық қосылыстардың сандық талдауын жасайтын тиімділігі жоғары әдістерді әзірлеу болып табылады.

2020 жылы, 1,3-бутадиеннің полимерлерден жасалған үлгілерден (ойыншықтар, ЖҚҚ) су және ауа кеңістігіне миграция деңгейін анықтайтын әдістеме әзірленді. Зерттеу Қазақстан стандарттау және метрология институтымен бірлесе, Еуразиялық Экономикалық Комиссияның қаржыландыруымен жүзеге асты.

1,3-бутадиеннің сандық талдамасының қиындығы - оның жоғары ұшқыштығымен байланысты. Ауа мен судан аналиттің іріктеліуін, үлгіні құралға енгізу барысында бағдарламанатын булану температурасының және түтіктердің термиялық десорбциялану парамтерлерін оңтайландыру - әдістің анықталу шегінің төмендеуіне және жоғары дәлдігіне қол жеткізуге мүмкіндік берді.
Зерттеу нәтижелері “Chromatographia” журналында жарияланған, DOI: 10.1007 / s10337-021-04094-z.

🌍One of our team areas of research is the development of highly efficient analytical methods for the quantitative determination of organic compounds in various matrices.

In 2020, a method of the determination of the 1,3-butadiene migration level into water and air from polymers-based samples (toys, PPE) was developed. The study was carried out in cooperation with the Kazakhstan Institute of Standardization and Metrology and was funded by the Eurasian Economic Commission.
The quantitative determination of 1,3-butadiene is complicated by its high volatility. Optimization of the parameters of sampling of analyte from air and water, programmable temperature vaporizing (PTV) injection, and thermal desorption of sorbent tubes provide a low limit of detection and high precision.
The results are published in the Chromatographia journal, DOI: 10.1007 / s10337-021-04094-z

Одним из направлений исследований нашей команды является разработка высокоэффективных методик для количественного определения органических соединений в различных матрицах.

В 2020 в сотрудничестве с Казахстанским институтом стандартизации и метрологии при финансировании Евразийской экономической комиссии была разработана методика определения уровня миграции 1,3-бутадиена в водные и воздушные среды с образцов, изготовленных из полимеров (игрушки, СИЗ).
Количественное определение 1,3-бутадиена осложнено его высокой летучестью. Оптимизация параметров отбора анализируемого вещества из воздуха и воды, ввода с программируемой температурой испарения и термодесорбции трубок позволила достичь низких пределов обнаружения и высокую точность.
Результаты опубликованы в журнале Chromatographia, DOI: 10.1007/s10337-021-04094-z

Перевод: Камила Юсупова

07/12/2021

2020 ж. біз Алматы ауасындағы ұшқыш органикалық қосылыстардың (ҰОҚ) концентрациясын өлшедік. Өлшеу әдісін ғалымдарымыздың бірі - Ольга Ибрагимова - әзірлеген болатын.
Ұшқыш органикалық қосылыстар қатарына
- Астма, өкпенің созылмалы обструкциялық ауруын, обырын тудыратын заттар
- Фотохимиялық смогтың негізгі құрамдас бөлігі болып табылатын, өкпе, қан-тамыр ауруларынан өлім-жітімді ұлғайтатын "зиян" озонның түзілуіне қатысатын заттар кіреді
- ҰОҚ негізі көздері: қатты отын жағу, көлік шығарындылары, өнеркәсіп, және биогенді көздер
Қазір, "Казгидромет" мониторингі тек екі ҰОҚ-ты бақылайды - фенол мен формальдегид, ал бензол, толуол, этилбензол, ксилол тәрізді уыттылығы өте жоғары заттар мониторинг бағдарламасына кірмейді.
Бұл зерттеудің мақсаты:
(1) 2020 ж. ҰОҚ ауадағы концентрациясының маусымдық өзгерістерін бақылау
(2) кеңістік бойынша таралуын зерттеу
(3) БТЭК көздерін анықтау болды
Үлгілер қаланың алты жерінен алынды. Үлгідер 15, 17, 19 қаңтар (қыс); 3, 5, 7 сәуір (жылыту маусымындағы көктем); 28, 30 сәуір, 3 мамыр (жылыту маусымы аяқталғаннан кейінгі көктем); 22, 24, 26 шілде (жаз); 21, 23, 25 қазан (күз) күндері сағат таңертеңгі және кешкі 9-да, күніне екі рет жиналды.
Зерттелген 19 түрлі ҰОҚ-тардың 9-ында маусым бойынша айтарлықтай өзгерістер байқалды, барлығының ең жоғары концентрациясы қыс мезгілінде байқалды. Қыс кезіндегі ҰОҚ-тардың жоғары концентрациясына көмір жағудан туатын шығарындылардың көп мөлшері, ауа-райы, Алматының географиялық орны, планетарлық шекаралық қабаттың, инверсия қабаттарының төмен орналасуы әсер етуі мүмкін.
ҰОҚ концентрациясының қала бойынша таралуы барлық маусымда бірдей болды. Ең ластанған үлгілер алынған жер (Папанин көшесі - Сүйенбай даңғылы) қаланың солтүстігінде орналасқан.
БТЭК қатынасы Алматы қаласындағы БТЭК-тің негізгі көздері көмір/биомасса (ағаш) жағу мен көлік шығарындылары екенін, бірақ, жылыту маусымында қатты отын жағу басымырақ болатынын көрсетті.
Зерттеудің шектері - үлгілерді алудың қысқа мерзімі, оған қоса шекаралық қабаттың, инверсия қабаттарының әсері зерттелмеді, себебі оған қажетті деректер жоқ. Бірақ бұл Қазақстандағы ең лас қалалардың бірі - Алматының ауасындағы ҰОҚ концентрациясының маусымдық және кеңістік бойынша өзгеруін бақылаған ең бірінші зерттеу болды. Алынған деректер ауа сапасын жақсарту бойынша шараларына, болашақтағы жан-жақты зерттеулерге түрткі болуы мүмкін.
Зерттеуді Қазақстан Республикасының ғылым және білім министрлігінің ғылым комитеті, коммерциялық емес "Airvision.kz" қоғамдық қоры, Тустыкбаева Айсулу қаржыландырды.

В 2020 г. мы проводили измерения концентраций летучих органических соединений (ЛОС) в воздухе г. Алматы с использованием методики, разработанной нашим ученым Ольгой Ибрагимовой.
Летучие органические соединения:
• Включают соединения, вызывающие астму, хроническое обструктивное заболевание легких, рак
• Участвуют в образовании «плохого» озона, который является основным компонентом фотохимического смога и увеличивает смертность от респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний,
• Источники ЛОС: сжигание твердого топлива, выхлопы транспорта, промышленность и биогенные источники.
В настоящее время программа мониторинга «Казгидромет» включает только два соединения, формальдегид и фенол, и не включается такие токсичные соединения, как бензол, толуол, этилбензол, ксилолы и др.
Цели этого исследования заключались в оценке
(1) сезонных изменений концентраций ЛОС в воздухе в 2020 году,
(2) пространственного распределения общего количества ЛОС по сезонам и
(3) определения источников выбросов БТЭК.
Отбор проб воздуха на ЛОС проводился на шести точках города. Пробы воздуха отбирались в 9 утра и 9 вечера 15, 17 и 19 января (зимой); 3, 5 и 7 апреля (весна: отопительный период); 28, 30 апреля и 3 мая (весна: не отопительный период); 22, 24 и 26 июля (лето); 21, 23 и 25 октября (осень).
Сезонные изменения концентраций 9 из 19 ЛОС были значительными, с максимальной концентрацией в дни отбора проб зимой. Высокие концентрации ЛОС в зимний период отбора проб могут быть связаны с более высокими выбросами от сжигания угля, метеорологическими параметрами, географическим положением г.Алматы, низкими высотами планетарного пограничного слоя, низким уровнем инверсионного слоя
Пространственная разница общей концентрации ЛОС имеет одинаковую тенденцию во все периоды отбора проб, при этом точка с наиболее высоким уровнем загрязнения (ул. Папанина - проспект Суюнбая) находится в северной части города.
Соотношение БТЭК демонстрируют, что их источники в Алматы связаны со сжиганием биомассы/биотоплива/угля и выбросов транспортных средств с преобладающим эффектом сжигания твердого топлива в отопительные сезоны.
Ограничением данного исследования является то, что полученные результаты представляют только короткие периоды отбора проб, и высота пограничного слоя, а также температурные инверсии не исследовались из-за отсутствия данных. Однако это была первая попытка изучить сезонное и пространственное загрязнение воздуха ЛОС в Алматы, в одном из самых загрязненных городов Казахстана. Полученные данные могут послужить основой для разработки действий по улучшению качества воздуха и могут стать импульсом для дальнейших всесторонних исследований.
Исследование финансировалось Комитетом науки Министерства образования и науки Республики Казахстан (грант № AP09058606), некоммерческим общественным фондом «AirVision.kz» и Тустыкбаевой Айсулу.

05/12/2021

Air pollution is one of the primary sources of risk to human health in the world. In this study, seasonal and spatial variations of multiple volatile organic compounds (VOCs) were measured at six sampling sites in Almaty, Kazakhstan. The seasonal and spatial variations of 19 VOCs were evaluated in 2...

13/10/2018

10 октября 2018 года на Факультет химии и химической технологии КазНУ им. аль-Фараби докторант Кафедра аналитической, коллоидной химии и технологии редких элементов и лаборатории "Экология биосферы" ЦФХМА Дина Оразбаева (Dina Orazbayeva) успешно защитила диссертацию на соискание степени доктора философии (Ph.D.) на тему "Development of "green" analytical methods for determination of organic pollutants in soils using solid-phase microextraction". Научные консультанты - Bulat Kenessov (Al-Farabi Kazakh National University) и Jacek Koziel (Iowa State University, США). В рамках исследования диссертантом (https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57189031525) было опубликовано 3 статьи в ведущих международных журналах в области аналитической химии и хроматографии - Trends in Analytical Chemistry (IF = 7.034, Q1), Journal of Chromatography A (3.716, Q1) и Chromatographia (1.401, Q3), а также 4 статьи в журналах, рекомендованных МОН РК. Разработаны 4 новые методики определения органических загрязнителей в почвах, которые могут быть рекомендованы для аттестации и внедрения в аналитических лабораториях. По сравнению с классическими методиками анализа они являются более простыми, экологически безопасными, а также обеспечивают экономию за счет автоматизации.
Работа выполнена в рамках проектов "Разработка и внедрение «зеленых» методик определения органических токсикантов в почвах" (3661/ГФ4) и "Разработка методик анализа, материалов и оборудования для экономически-эффективного "зеленого" экологического мониторинга" (AP05133158), а также гранта на обучение в докторантуре при поддержке ҚР Білім және ғылым министрлігі / Министерство образования и науки РК.