The object of research, development or design (in Russian) : Объект научно-исследовательской разработки заключается в идентификации и количественном определении наиболее распространённых загрязнителей, вызывающих обеспокоенность (Contaminants of Emerging Concern), в сбросах очистных сооружений сточных вод и в подземных водах Казахстана, с использованием интегративных пробоотборников полярных органических загрязнителей (POCIS) для их концентрирования и измерения. Далее будет разработан экономически эффективный метод очистки на основе горизонтальных проницаемых реактивных барьеров, направленный на повторное использование очищенной воды для орошения в сельском хозяйстве. Исследования включают синтез недорогих углеродных нанотрубок из твёрдых пластиковых отходов (PSW), а также получение биоугля и активированного угля из местных агропромышленных отходов для использования в качестве реактивных наполнителей в этих барьерах. Эксперименты будут направлены на оценку качества и проведение токсикологических исследований воды, собранной на выходе барьеров, чтобы подтвердить её пригодность для орошения. Проект объединяет несколько университетов: Дулати университет, Политехнический институт Брагансы (Португалия) и Университет Барселоны (Испания).

The object of research, development or design (in Kazakh) : Қазақстандағы ағынды суларды тазарту қондырғыларынан және жерасты суларынан ең жиі кездесетін, алаңдаушылық тудыратын ластаушыларды (Contaminants of Emerging Concern) анықтау және олардың сандық мөлшерін белгілеу. Бұл мақсатта полярлы органикалық ластаушыларға арналған интегративті үлгі алғыштар (POCIS) қолданып, оларды шоғырландырып, өлшеу жүргізіледі. Келесі кезеңде тазартылған суды ауыл шаруашылығында суару үшін қайта пайдалануға мүмкіндік беретін көлденең орналасқан өткізгіш реактивті бөгеттерге негізделген экономикалық тиімді тазарту әдісі әзірленеді. Зерттеу барысында пластикалық қатты қалдықтардан (PSW) арзан көміртекті нанотүтікшелер синтезделіп, жергілікті агроөнеркәсіптік қалдықтардан биокөмір мен белсендірілген көмір дайындалады. Бұл материалдар бөгеттерде реактивті толтырғыш ретінде қолданылады. Эксперименттер бөгеттерден шыққан судың сапасын бағалап, оның суару үшін жарамдылығын тексеруге бағытталған токсикологиялық зерттеулерді қамтиды. Жоба бірнеше университеттерді біріктіреді: Дулати университеті (Қазақстан), Браганса политехникалық институты (Португалия) және Барселона университеті (Испания).

Aim of work (in Russian) : Цель работы заключается в идентификации и количественном определении загрязнителей, вызывающих обеспокоенность (CECs), в сбросах очистных сооружений сточных вод (WWTPs) и подземных водах Казахстана. Кроме того, проект направлен на разработку методов очистки этих вод с использованием проницаемых реактивных барьеров (PRBs), в состав которых входят наполнители, такие как углеродные нанотрубки, биоуголь и активированные угли, что позволит повторно использовать воду для орошения.

Aim of work (in Kazakh) : Қазақстандағы ағынды суларды тазарту қондырғыларынан (WWTPs) шығатын сарқынды сулар мен жерасты суларында кездесетін алаңдаушылық тудыратын ластаушыларды (CECs) анықтау және олардың сандық мөлшерін белгілеу. Сонымен қатар, жоба осы сарқынды суларды тазарту үшін көміртекті нанотүтікшелер, биокөмір және белсендірілген көмір сияқты толтырғыштар қолданылатын өткізгіш реактивті бөгеттерге (PRBs) негізделген тазарту шешімдерін әзірлеуді көздейді. Бұл тәсіл суды қайта пайдаланып, ауыл шаруашылығында суару мақсатында қолдануға мүмкіндік береді.

Методы исследования (на русском) : Исследование включает несколько этапов отбора проб: для сбора сточных вод с очистных сооружений и для отбора подземных вод вблизи выбранных объектов. На этих участках будут установлены устройства POCIS для мониторинга накопленных концентраций загрязнителей в соответствии с установленными методиками. Экстракция веществ из POCIS будет проводиться по стандартизированным протоколам, разработанным в Университете Небраски. Полученные экстракты анализируются методом жидкостной хроматографии в сочетании с тандемной масс-спектрометрией (LC-MS/MS). Собранные данные позволят корректно спроектировать системы третичной очистки на основе горизонтальных проницаемых реактивных барьеров (PRBs), заполненных углеродными нанотрубками (CNTs), биоуглём и активированным углём. Характеристики использованных материалов будут определяться с помощью XRD, SEM-EDS, TEM, FTIR и других аналитических методов.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу бірнеше кезеңнен тұратын үлгілеуді қамтиды: тазарту қондырғыларынан сарқынды суларды алу және таңдалған нысандарға жақын орналасқан жерасты суларынан үлгілер жинау. Белгіленген учаскелерде POCIS құрылғылары орнатылып, ластаушы заттардың жинақталған концентрациялары стандартталған әдістемелерге сәйкес бақыланады. POCIS-тен алынған заттар экстракциясы Небраска университетінде әзірленген стандартталған хаттамалар бойынша жүргізіледі, ал алынған экстрактілер сұйықтықтық хроматография және тандемді масс-спектрометрия (LC-MS/MS) әдісімен талданады. Жиналған деректер көлденең орналасқан өткізгіш реактивті бөгеттерге (PRBs), көміртекті нанотүтікшелер (CNTs), биокөмір және белсендірілген көмірмен толтырылған үшінші деңгейлі тазарту жүйелерін жобалауға мүмкіндік береді. Қолданылған материалдардың физикалық және химиялық қасиеттері XRD, SEM-EDS, TEM, FTIR және басқа аналитикалық әдістер арқылы анықталады.

Obtained results and novelty (in Russian) : Образцы воды, отобранные выше и ниже по течению городских очистных сооружений Жамбылской области, собирались как методом разового отбора проб (grab sampling), так и с использованием интегративных пробоотборников полярных органических загрязнителей (POCIS). Извлечение загрязняющих веществ из проб проводилось методом твердофазной экстракции (SPE), после чего их количественное определение осуществлялось с помощью жидкостной хроматографии в сочетании с тандемной масс-спектрометрией (LC-MS/MS). Результаты показали присутствие широко применяемых антибиотиков, стимуляторов, противосудорожных средств, анальгетиков и противогрибковых препаратов, что подчёркивает актуальность проблемы загрязнения водных ресурсов. В рамках проекта были получены различные адсорбционные материалы: углеродные нанотрубки, биоуголь и активированные угли. Углеродные нанотрубки (CNTs) синтезировались из твёрдых пластиковых отходов (PSW) с использованием трубчатой печи с тремя независимо управляемыми зонами нагрева, способной достигать температуры до 1000 °C при непрерывной подаче азота. Материалы активированного угля были получены путём пиролиза и последующей активации биомассы.Эффективность разработанных материалов будет оценена в адсорбционных экспериментах для определения их пригодности в качестве наполнителей проницаемых реактивных барьеров (PRBs), предназначенных для очистки сточных вод, содержащих загрязнители, вызывающие обеспокоенность.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Су үлгілері Жамбыл облысындағы қалалық тазарту қондырғыларының жоғарғы және төменгі ағындарынан алынды. Үлгілерді жинау үшін біржолғы үлгі алу әдісі (grab sampling) және полярлы органикалық ластаушыларға арналған интегративті үлгі алғыштар (POCIS) қолданылды. Үлгілерден ластаушы заттарды алу қатты фазалы экстракция (SPE) әдісімен жүргізіліп, олардың сандық анықтамасы сұйықтықтық хроматография мен тандемді масс-спектрометрия (LC-MS/MS) әдістерімен жүзеге асырылды. Нәтижелер кеңінен қолданылатын антибиотиктер, стимуляторлар, қарсы ұстамалық препараттар, анальгетиктер және қарсы саңырауқұлақтық заттардың бар екенін көрсетті, бұл су ресурстарының ластануы мәселесінің өзектілігін дәлелдейді. Жоба аясында әртүрлі адсорбциялық материалдар алынды: көміртекті нанотүтікшелер, биокөмір және белсендірілген көмір. Көміртекті нанотүтікшелер (CNTs) қатты пластикалық қалдықтардан (PSW) синтезделіп, үш тәуелсіз бақыланатын қыздыру аймақтары бар түтікшелі пеште, 1000 °C дейінгі температурада және азоттың үздіксіз ағынымен дайындалды. Белсендірілген көмір материалдары биомассаны пиролиздеу және кейінгі активациялау арқылы алынды. Дайындалған материалдардың тиімділігі адсорбциялық эксперименттер арқылы бағаланып, оларды ластаушылар бар сарқынды суларды тазарту үшін өткізгіш реактивті бөгеттердің (PRBs) толтырғышы ретінде қолдану мүмкіндігі тексеріледі.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Проект направлен на разработку современных технологий очистки сточных вод, обеспечивающих их безопасное повторное использование для орошения, восстановления экосистем и других водохозяйственных нужд. Его реализация повысит эффективность управления водными ресурсами Казахстана и укрепит трансграничное водное сотрудничество в Центральной Азии. На фоне роста дефицита воды регион сталкивается с социально-экономическими и экологическими вызовами. Внедрение новых технологий очистки позволит улучшить качество жизни, снизить загрязнение водоёмов и уменьшить воздействие на окружающую среду, обеспечивая более широкую доступность водных ресурсов. Проект предусматривает выявление и количественную оценку фармацевтических соединений, их метаболитов и других загрязнителей, вызывающих обеспокоенность, в сточных водах. Эти данные необходимы для оценки экологических рисков и разработки эффективных решений по их устранению.Предлагаемые технологии основаны на создании высокоэффективных материалов из недорогого и доступного сырья, включая отходы, что снижает стоимость очистки и позволяет масштабировать разработки на национальном и региональном уровнях.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоба ағынды суларды тазартудың заманауи технологияларын әзірлеуге бағытталған. Бұл технологиялар тазартылған суларды суармалау, экожүйелерді қалпына келтіру және басқа да су шаруашылығы қажеттіліктері үшін қауіпсіз қайта пайдалануды қамтамасыз етеді. Жобаның іске асырылуы Қазақстандағы су ресурстарын басқару тиімділігін арттырып, Орталық Азиядағы трансшекаралық су ынтымақтастығын нығайтады. Су тапшылығының күшеюі аймақ елдері үшін әлеуметтік-экономикалық және экологиялық қиындықтар туындатуда. Жаңа тазарту технологияларын енгізу халықтың өмір сапасын жақсартуға, су айдындарының ластануын төмендетуге және қоршаған ортаға түсетін жүктемені азайтуға мүмкіндік береді, сонымен қатар су ресурстарының қолжетімділігін кеңейтеді. Жоба аясында фармацевтикалық қосылыстар, олардың метаболиттері және алаңдаушылық тудыратын басқа да ластағыштар ағынды суларда анықталып, олардың мөлшері сандық тұрғыдан бағаланады. Бұл деректер экологиялық тәуекелдерді бағалау және оларды азайтуға бағытталған тиімді технологиялық шешімдер әзірлеу үшін қажет. Ұсынылатын технологиялар қолжетімді әрі арзан шикізат пен қалдықтардан жоғары тиімді материалдар өндіруге негізделген. Мұндай тәсіл тазарту құнын төмендетіп, әзірленген шешімдерді ұлттық және өңірлік деңгейде кеңінен масштабтауға мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : Реализация плана работы по ключевым задачам проекта проходит согласно ожидаемому прогрессу. По задаче 1 «Идентификация и количественное определение CECs в сбросах очистных сооружений и подземных водах Казахстана» отбор проб воды выше и ниже по течению городских очистных сооружений Жамбылской области полностью завершён. По задаче 2 «Синтез и характеристика углеродных нанотрубок из пластиковых отходов» выполнен синтез нанотрубок из полиэтилена, полипропилена, полистирола, их смесей и реальных PSW, а по задаче 3 «Синтез и характеристика биоугля и активированных углей» подготовка соответствующих материалов осуществлена согласно календарному плану. Характеризация всех разработанных материалов проведена с использованием комплексных аналитических методов. Полученные результаты были представлены на 6-й Международной конференции по науке о материалах и нанотехнологии (Future Materials 2025, Тенерифе, Испания)

Level of implementation (in Kazakh) : Жобаның негізгі тапсырмалары бойынша жұмыс жоспары жоспарланған тапсырмаларға сәйкес сәтті жүзеге асырылуда. 1тапсырма «Қазақстандағы тазарту қондырғыларының ағыны мен жер асты сулардағы алаңдаушылық тудыратын ластаушыларды (CEC) анықтау және сандық бағалау» бойынша Жамбыл облысындағы қалалық тазарту қондырғыларының жоғарғы және төменгі ағындарынан су үлгілерін алу толық аяқталды. 2тапсырма «Пластикалық қалдықтардан көміртекті нанотүтікшелерді синтездеу және сипаттау» аясында полиэтилен, полипропилен, полистирол, олардың қоспалары және нақты PSW қалдықтарынан нанотүтікшелер сәтті синтезделді. 3тапсырма «Биокөмір мен белсендірілген көмірді синтездеу және сипаттау» бойынша материалдарды дайындау күнтізбелік жоспарға сәйкес толық жүзеге асырылды. Барлық әзірленген материалдардың сипаттамасы кешенді аналитикалық әдістерді қолдана отырып жүргізілді. Алынған нәтижелер 6шы Халықаралық материалтану және нанотехнология конференциясында (Future Materials 2025, Тенерифе, Испания) ғылыми қоғамдастыққа ұсынылды.

Efficiency (in Russian) : Реализация плана работы по проекту в первый год (2025) была выполнена с высокой эффективностью всеми участниками проекта и задействованными учреждениями, включая иностранных исследователей-партнёров. Все задачи и запланированные мероприятия были выполнены в соответствии с календарным планом, представленным в проектном предложении. Отклонений от рабочего плана и ожидаемых результатов, требующих корректирующих мер, выявлено не было.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның жұмыс жоспарының орындалуы жобаның бірінші жылы (2025) барлық қатысушы мүшелер мен қатысушы мекемелер, соның ішінде серіктес шетелдік зерттеушілер тарапынан жоғары тиімділікпен жүзеге асырылды. Барлық тапсырмалар мен жоспарланған іс-шаралар жоба ұсынысында көрсетілген календарлық жоспарға сәйкес орындалды. Жұмыс жоспары мен күтілетін нәтижелерде түзету шараларын қажет ететін ауытқулар анықталған жоқ.

Field of application (in Russian) : Ожидаемые результаты имеют важное научное, экономическое и социальное значение для Казахстана в сфере управления водными ресурсами. Идентификация и количественное определение характерных загрязнителей в сбросах очистных сооружений обеспечивает необходимыми знаниями о проблемах загрязнённых водных ресурсов для разработки новых решений третичной очистки воды, включающих проницаемые реактивные барьеры (PRBs), заполненные углеродными нанотрубками, биоуглём и активированным углём. Проект также оказывает влияние на области материаловедения и циркулярной экономики, внедряя новые методы производства нового поколения материалов, таких как углеродные нанотрубки, через использование отходов. Используя отходы, широко доступные в Казахстане (пластиковые твёрдые отходы и биомассу), в качестве исходного сырья, новые материалы и предлагаемые решения по очистке сточных вод станут важным вкладом в более устойчивое развитие экономики и улучшение экологического качества Казахстана. Предлагаемые методы подготовки материалов и барьеров обеспечивают производство недорогих и эффективных альтернатив для очистки сточных вод, позволяя решать актуальную проблему Казахстана — присутствие загрязнителей, вызывающих обеспокоенность, в сбросах очистных сооружений.

Field of application (in Kazakh) : Күтілетін нәтижелер Қазақстан үшін су ресурстарын басқару саласында маңызды ғылыми, экономикалық және әлеуметтік әсерге ие. Ағынды суларды тазарту қондырғыларының сарқынды суларынан сипаттамалық ластаушыларды анықтау және олардың сандық мөлшерін есептеу ластаулы су ресурстары мәселесін толық түсінуге мүмкіндік береді, сондай-ақ көміртекті нанотүтікшелер, биокөмір және белсендірілген көмірмен толтырылған өткізгіш реактивті бөгеттерді (PRBs) қолданатын жаңа үшінші деңгейлі тазарту шешімдерін әзірлеуге жол ашады. Жоба материалтану және циркулярлық экономика салаларына да өз әсерін тигізеді, қалдықтарды пайдалана отырып жаңа буын материалдарын, мысалы көміртекті нанотүтікшелерді өндіру әдістерін енгізеді. Қазақстанда кеңінен қолжетімді қалдықтарды — пластикалық қатты қалдықтар мен биомасса қалдықтарын — бастапқы шикізат ретінде пайдалану жаңа материалдар мен сарқынды суларды тазартудың ұсынылған шешімдерін экономикалық тиімді және экологиялық тұрақты етеді. Сонымен қатар, материалдар мен бөгеттерді дайындаудың ұсынылған әдістері арзан және тиімді технологиялық баламаларды ұсына отырып, Қазақстандағы тазарту қондырғыларының сарқынды суларында алаңдаушылық тудыратын ластаушылардың болуын азайтуға ықпал етеді.