Отчет о научно-исследовательской работе, проведенной в рамках гранта Президента РФ №МК-1866.2020.3 по теме "Термодесорбционные методы определения токсичных компонентов ракетного топлива и продуктов их трансформации в объектах окружающей среды"

Отчет выполнен на 18 страницах. В отчете приведено 7 иллюстраций. Основными объектами исследования являлись образцы торфяной и песчаной почв, загрязнённые ракетным топливом. В ходе выполнения проекта получены следующие важнейшие научные результаты: - Проведена оценка пространственного распределения НДМГ и его основных продуктов превращения в торфяной болотной почве места падения отработанной части ракеты-носителя на Европейском Севере России. Существенные концентрации загрязнителей наблюдаются вблизи эпицентра места падения, но при этом загрязнение на расстоянии 100 м не наблюдается. Максимальное содержание НДМГ в почве соответствует 2400-кратному превышению ПДК, а наибольшее ее загрязнение наблюдается в поверхностном слое (0–40 см). Во всех проанализированных пробах содержатся ДМГФ и ДМФА, которые могут быть маркерами загрязнения почвы ракетным топливом. Вследствие эффективного связывания гидразинов органическим веществом торфа, а также восстановительной среды торфяного болота, процессы миграции и трансформации ракетного топлива затруднены, что делает загрязнение локальным, но способствует его долгосрочному сохранению; - Предложен подход к извлечению продуктов трансформации НДМГ из песчаных почв, основанный на термодесорбции аналитов с последующим криофоркусированием. Данный подход не уступает по чувствительности описанным в литературе, отличаясь простотой пробоподготовки; - Дисперсионная (вихревая) жидкость-жидкостная микроэкстракция (ДЖЖМЭ) дихлорметаном и хлороформом позволяет быстро и эффективно извлекать широкий спектр азотсодержащих соединений, образующихся при окислении НДМГ, из водных образцов. Максимальные степени извлечения достигаются из щелочных растворов с добавлением хлорида натрия и сульфата аммония в качестве высаливающих агентов. На основе комбинации ДЖЖМЭ с газовой хроматографией – масс-спектрометрией высокого разрешения разработана методика одновременного определения 29 соединений различных классов с пределами обнаружения для большинства аналитов в диапазоне 0,02–0,1 мкг/л с простой и быстрой процедурой пробоподготовки, не требующей дополнительных стадий концентрирования экстрактов. Применение разработанного подхода к исследованию образцов почвы с места аварийного падения ракеты-носителя Протон в районе космодрома Байконур позволило оценить уровень их загрязненности и идентифицировать неизвестные ранее продукты трансформации НДМГ. Полученные результаты имеют как фундаментальную, так и практическую значимость. Практическая важность исследования заключается в создании методологических основ для разработки и внедрения новых подходов к проведению экологического мониторинга районов, подверженных влиянию ракетно-космической деятельности, заключающихся в применении современных хроматографических и масс-спектрометрических методов. В качестве потребителей полученных результатов и дальнейших разработок на их основе могут выступать Роскосмос, Министерство обороны РФ, экологические службы, контролирующие состояние окружающей среды, предприятия, занимающиеся производством и транспортировкой ракетных топлив. Фундаментальная заключается в дальнейшем развитии методологии целевого и нецелевого скрининга азотсодержащих соединений в различных объектах окружающей среды, а также в получении новых знаний о взаимодействии продуктов трансформации гидразинов с различными сорбентами (в первую очередь в условиях термодесорбции) в зависимости от их структуры и физико-химических свойств. По результатам работ опубликовано 4 статьи в журналах, индексируемых в базах Web of Science (Core collection) и Scopus, две из которых входят в первый квартиль (Q1).