The object of research, development or design (in Russian) : Объект исследовательской разработки основан на идентификации и количественном определении загрязняющих веществ, вызывающих озабоченность (CECs), в сточных водах городских сточных вод, с использованием интегративных пробоотборников полярных органических загрязнителей для их концентрации и измерения. Затем будут разработаны очистные решения на основе полимерных мембран каталитического окисления со смешанной матрицей с учетом включения недорогих материалов из природных глин и предшественников биомассы. Исследования будут включать идентификацию побочных продуктов трансформации, участвующих в процессах окисления, и токсикологическую оценку. Исследовательская группа, участвующая в реализации проекта, включает 11 членов из 4 различных учреждений (Таразский региональный университет, Тараз, Казахстан; Университет Небраски, Линкольн, Соединенные Штаты Америки; Политехнический институт Браганса, Браганса, Португалия; Казахский национальный университет им. Аль-Фараби, Алматы, Казахстан), что характеризует международный и междисциплинарный характер этого проекта, начиная от аналитической химии, материаловедения, катализа, мембранологии, процессов химической инженерии и токсикологии, заканчивая компьютерным моделированием.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны ретінде полярлы органикалық ластаушы заттардың интегративті сынамаларын пайдалана отырып, қалалық ағынды сулардағы алаңдаушылық тудыратын ластаушы заттарды (CECs) анықтауға және сандық талдауға негізделген. Арзан материалдар негізінде табиғи сазбалшықтар мен биомасса прекурсорларын пайдалануды ескере отырып, аралас матрицалық каталитикалық тотығу полимерлі мембраналарына негізделген суды тазартудың әдіс шешімдері әзірленеді. Зерттеулер тотығу процестеріне қатысатын трансформацияның жанама өнімдерін анықтауды және токсикологиялық бағалауды қамтиды. Жобаны іске асыруға қатысатын зерттеу тобына 4 түрлі мекеменің 11 мүшесі кіреді (Тараз өңірлік университеті, Тараз, Қазақстан; Небраска университеті, Линкольн, Америка Құрама Штаттары; Браганса, Браганса политехникалық институты, Португалия; Қазақ ұлттық университеті. Әл-Фараби, Алматы, Қазақстан), бұл жобаның аналитикалық химия, материалтану, катализ, мембранология, химиялық инженерия және токсикология процестерінен бастап компьютерлік модельдеуге дейінгі халықаралық және пәнаралық қатынастарын сипаттайды.

Aim of work (in Russian) : Цель проекта включает идентификацию и количественную оценку стойких загрязняющих веществ, вызывающих растущую озабоченность, например, фармацевтических препаратов и их метаболитов, в городских сточных водах на Юге Казахстана и дальнейшую разработку решений для очистки сточных вод на основе полимерных мембран со смешанной матрицей в сочетании с каталитическими процессами усовершенствованного окисления.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты фармацевтикалық препараттар мен олардың метаболиттері сияқты Қазақстанның Оңтүстігіндегі қалалық ағынды суларындағы алаңдаушылық тудыратын тұрақты ластаушы заттарды сәйкестендіруді және сандық бағалауды жетілдірілген тотығудың каталитикалық процестерімен үйлесімдегі аралас матрицасы бар полимер мембраналар арқылы ағынды суларды тазарту негізіндегі әдістерді одан әрі әзірлеуді қамту.

Методы исследования (на русском) : Для характеристики адсорбентов был проведен анализ физико-химическими методами:инфракрасная спектроскопия (АЗС), рентгенодифрактометрический анализ (РДА), элементный анализ, дифференциальный термический анализ (ДТА)

Методы исследования (на казахском) : Адсорбенттерді сипаттау үшін физика-химиялық әдістер арқылы анализ жүргізілді:инфрақызыл спектроскопия (ИҚС), рентгенодифрактометриялық анализ (РДА), элементтік талдау, Дифференциалдық термиялық анализ (ДТА)

Obtained results and novelty (in Russian) : Пробы воды были взяты по выше и ниже течению городских очистных сооружений юга Казахстана (Алматы и Тараз) методом грейферного отбора проб и с помощью полярных пробоотборников органических загрязнений (POCIS). Отобранные загрязняющие вещества были дополнительно экстрагированы методом твердофазной экстракции (SPE) и определены методом жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии (LC-MS/MS). Результаты показывают значительные уровни 1,7-диметилксантина, ацетаминофена, кофеина, карбамазепина, котинина, эритромицина, линкомицина, офлоксацина, сульфаниламида, сульфаметоксазола и триметоприма. В рамках этого проекта были изготовлены магнитные композитные глины, амино/органо-глины и активированные угли. Эффективность разработанных материалов была впервые проверена в экспериментах по адсорбции и каталитическому окислению, и был сделан вывод о том, что они являются подходящими материалами для включения в качестве наполнителей матричных мембран, смешанных с полимерами, для включения в технологические растворы для очистки сточных вод, содержащих загрязняющие вещества, вызывающие растущую озабоченность.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Су сынамалары Қазақстанның оңтүстігіндегі (Алматы және Тараз) қалалық тазарту құрылыстарының жоғары және төмен ағысы бойынша грейферлік сынама алу әдісімен және органикалық ластанудың полярлық сынамаларын іріктегіштердің (POCIS) көмегімен алынды. Таңдалған ластаушы заттар одан әрі қатты фазалық экстракция (SPE) әдісімен алынып, сұйық хроматография және масс-спектрометрия (LC-MS/MS) әдісімен анықталды. Нәтижелер 1,7-диметилксантин, ацетаминофен, кофеин, карбамазепин, котинин, эритромицин, линкомицин, офлоксацин, сульфаниламид, сульфаметоксазол және триметопримнің айтарлықтай деңгейін көрсетеді. Бұл жоба аясында магниттік композиттік саздарды, амин/органо-саздарды және белсендірілген көмір синтезделді. Табиғи саздар магнетит/феррит саз композиттері мен органо-модификацияланған саздар үшін прекурсор ретінде пайдаланылды. Әзірленген материалдардың тиімділігі алғаш рет адсорбция және каталитикалық тотығу эксперименттерінде сыналды және олар полимерлермен араласқан матрицалық мембраналарды толтырғыштар ретінде қосу үшін, құрамында ластаушы заттар бар ағынды суларды тазарту үшін технологиялық ерітінділерге қосу үшін қолайлы материалдар болып табылады деген қорытын алынды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Этот проект направлен на решение насущной необходимости разработки усовершенствованных технологий очистки для обеспечения безопасного повторного использования очищенных сточных вод для орошения, среды обитания и других нужд в воде. Ожидается, что результаты этого проекта позволят Казахстану потенциально возглавить развитие трансграничной водной интеграции между всеми государствами Центральной Азии с конструктивными и технико-экономическими последствиями. Экономики Центральной Азии развиваются в условиях растущего дефицита воды, что приводит к проблемам развития. Таким образом, развитие технологий очистки сточных вод приведет к улучшению условий и качества жизни, снижению загрязнения воды и воздействия на окружающую среду, а также увеличению доступности воды. Кроме того, проект ведет к идентификации и количественному определению фармацевтических соединений, их метаболитов и других загрязняющих веществ, вызывающих растущую озабоченность, в сточных водах очистных сооружений на Юге Казахстана, вопросы, которые ранее не рассматривались в предыдущих проектах, что позволяет оценить токсикологическое воздействие на среду обитания и здоровье человека и предложить усовершенствованную техническую очистку.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Бұл жоба егігді суару, қоршаған орта және басқа да су қажеттіліктері үшін тазартылған ағынды суларды қауіпсіз қайта пайдалануды қамтамасыз ету үшін жетілдірілген тазарту технологияларын әзірлеудің шұғыл қажеттілігін шешуге бағытталған. Бұл жобаның нәтижелері Қазақстанға техникалық-экономикалық салдарлары бар Орталық Азияның барлық мемлекеттері арасындағы трансшекаралық су интеграциясын дамытуды әлеуетті басқаруға мүмкіндік береді деп күтілуде. Орталық Азия экономикалары өсіп келе жатқан су тапшылығы жағдайында дамуда, бұл даму проблемаларына әкеледі. Осылайша, Ағынды суларды тазарту технологияларының дамуы өмір сүру жағдайлары мен сапасының жақсаруына, судың ластануы мен қоршаған ортаға әсерінің төмендеуіне және судың қолжетімділігінің артуына әкеледі. Бұдан басқа, жоба Қазақстанның оңтүстігіндегі тазарту құрылыстарының ағынды суларында фармацевтикалық қосылыстарды, олардың метаболиттерін және алаңдаушылық туғызатын басқа да ластаушы заттарды сәйкестендіруге және сандық анықтауға, бұрын алдыңғы жобаларда қарастырылмаған мәселелерді шешуге алып келеді, бұл адамның мекендеу ортасы мен денсаулығына токсикологиялық әсерді бағалауға және жетілдірілген техникалық тазалауды ұсынуға мүмкіндік береді. Әзірленген технологияларға Қазақстандағы арзан шикізат көздерінен жаңа және жоғары сапалы катализаторлар өндірісі кіреді, бұл экономика тұрғысынан маңызды артықшылықтарды қамтамасыз етеді.

Level of implementation (in Russian) : Выполнение плана работы по нескольким задачам осуществляется в соответствии с ожидаемым прогрессом. В задаче 1 “Идентификация и количественное определение фармацевтических препаратов в сточных водах или других возникающих загрязняющих веществ” реализация почти завершена, отбор проб воды вверх и вниз по течению от городских очистных сооружений в Южном Казахстане полностью завершен, для завершения задачи не хватает только идентификации и количественного определения образцы, собранные в ходе последней образцы по отбору проб. В задаче 2 “Получение мембран со смешанной матрицей на основе глины и углерода/полимера” были завершены все приготовления материалов, ожидаемые к 2022 году, а именно синтез композитов магнетит/феррит-глина, синтез амино/органо-глин и синтез активированных углей. В задаче 3 “Разработка решений для третичной обработки, основанных на усовершенствованных процессах окисления в сочетании с каталитическими мембранами со смешанной матрицей на основе полимеров”, испытание материалов, разработанных в задаче 2, было начато с их применения в процессах адсорбции и каталитического мокрого перекисного окисления, проводимых в периодическом режиме. Полученные к настоящему времени результаты были представлены на научных совещаниях, опубликованы в одном международном журнале, индексируемом в Web of Science и Scopus, и в двух тезисах, опубликованных на международной конференции.

Level of implementation (in Kazakh) : Жоспар бойынша қойылған міндеттер жүзеге асырылады. 1-міндетте "ағынды сулардағы фармацевтикалық препараттарды немесе басқа да пайда болатын ластаушы заттарды сәйкестендіру және сандық анықтау" іске асыру аяқталды, Оңтүстік Қазақстандағы қалалық тазарту құрылыстарынан жоғары және төмен ағыс бойынша су сынамаларын алу толығымен аяқталды, тапсырманы аяқтау үшін тек сәйкестендіру және сандық анықтау жеткіліксіз. Сынама алу бойынша соңғы үлгілердің нәтижесі күтілуде. 2-тапсырмада" саз және көміртек/полимер негізіндегі аралас матрицалық мембраналарды алу " 2022 жылға қарай күтілетін барлық материалдарды дайындауды аяқтады, атап айтқанда магнетит/феррит-саз композиттерінің синтезі, амин/органо-саз синтезі және белсендірілген көмір синтезі. 3-тапсырма бойынша "полимер негізіндегі аралас матрицалық каталитикалық мембраналармен біріктірілген жетілдірілген тотығу процестеріне негізделген үшінші реттік өңдеу шешімдерін әзірлеу" 2-міндетте әзірленген материалдарды сынау оларды периодтық режимде жүргізілетін адсорбция және каталитикалық дымқыл асқын тотығу процестерінде қолдануы басталды. 1-тапсырмада анықталған CEC-ке бағытталған қосымша зерттеулер жүргізіледі. Осы уақытқа дейін алынған нәтижелер Web of Science және Scopus индекстелген бір халықаралық журналда және халықаралық конференцияда жарияланған екі тезисте ұсынылды.

Efficiency (in Russian) : Выполнение плана работ по проекту в течение 1-го года реализации проекта (2022) было выполнено с высоким уровнем эффективности всеми вовлеченными участниками проекта и участвующими учреждениями, включая сотрудничающих иностранных исследователей. Все задачи и запланированные мероприятия были выполнены в соответствии с календарным планом, представленным в предложении. В плане работы и в ожидаемых результатах не было обнаружено отклонений, которые могли бы потребовать принятия мер по смягчению последствий для их исправления.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаны іске асырудың 1-ші жылында (2022) жоба бойынша жұмыс жоспарын орындау жобаның барлық қатысушылары мен қатысушы мекемелердің, соның ішінде шетелдік зерттеушілердің жоғары деңгейде орындалды. Барлық тапсырмалар мен жоспарланған іс-шаралар ұсыныста ұсынылған күнтізбелік жоспарға сәйкес орындалды. Жұмыс жоспарында және күтілетін нәтижелерде жоба тапсырмалары бойынша ауытқулар табылған жоқ.

Field of application (in Russian) : Ожидаемые результаты имеют важные научные, экономические и социальные значения для Казахстана в области применения управления водными ресурсами. Идентификация и количественная оценка репрезентативных CEC в сточных водах очистных сооружений Южного Казахстана позволяет получить знания, необходимые о проблематике загрязненных водных ресурсов для разработки новых решений третичной очистки воды, сочетающих CWPO с полимерными мембранами со смешанной матрицей, заполненными материалами на основе глины и активированного угля. Проект также окажет влияние на области материаловедения и мембранологии с применением новых методов для производства катализаторов нового поколения, таких как композиты магнетит / феррит-глина и органохимически модифицированные глины. Использование природных глин из казахстанских месторождений и отходов биомассы в качестве исходных сырьевых прекурсоров, новых катализаторов и предлагаемых решений для очистки сточных вод внесет важный вклад в более устойчивое развитие экономики и улучшение качества окружающей среды Казахстана. Предлагаемые способы получения материалов и мембран, приводят к получению недорогих и эффективных альтернатив для очистки сточных вод, позволяющих решить актуальную проблему, существующую в Казахстане, которая заключается в появлении CECS в сточных водах очистных сооружений.

Field of application (in Kazakh) : Күтілетін нәтижелердің Қазақстан үшін су ресурстарын басқаруды қолдану саласындағы маңызды ғылыми, экономикалық және әлеуметтік маңызы бар. Оңтүстік Қазақстанның ағынды суларындағы CEC-терді сәйкестендіру және сандық бағалау CWPO-ны балшық пен белсендірілген көмір негізіндегі материалдармен толтырылған аралас матрицалы полимерлі мембраналармен біріктіретін суды үшінші реттік тазартудың жаңа шешімдерін әзірлеу үшін ластанған су ресурстарының мәселелері туралы қажетті білім алуға мүмкіндік береді. Жоба сонымен қатар магнетит / феррит-саз композиттері және органохимиялық түрлендірілген саздар сияқты жаңа буын катализаторларын өндірудің жаңа әдістерін қолдана отырып, материалтану және мембранология салаларына әсер етеді. Қазақстандық кен орындарынан және биомасса қалдықтарынан алынған табиғи саздарды бастапқы шикізат прекурсорлары, жаңа катализаторлар және ағынды суларды тазарту үшін ұсынылатын шешімдер ретінде экономиканың неғұрлым орнықты дамуына және Қазақстанның қоршаған ортасының сапасын жақсартуға маңызды үлес қосады. Материалдар мен мембраналарды алудың ұсынылған тәсілдері Ағынды суларды тазарту үшін арзан және тиімді баламалар болып келеді, бұл Қазақстанда бар өзекті проблеманы шешуге мүмкіндік береді.