Registration Number
0825U002946, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
26-08-2025
popup.evolution
.
Title
Improvement of Analytical Control Methods for Xenobiotics in Aquatic Ecosystems and Crop Products
Author
Kateryna A. Nesterova,
popup.head Andrii H. Halstian
popup.opponent Oleksandr Potrokhov
popup.opponent Lesia Pavliukh
popup.review Maryna M. Ladyka
popup.review Vita P. Strokal
popup.rada
National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine
Description
Дисертаційне дослідження присвячено вивченню проблеми лабораторного контролю вмісту ксенобіотиків у водних екосистемах та продукції рослинництва.
Мета дослідження полягає у вивченні фізико-хімічних умов, які підвищують ефективність визначення вмісту ксенобіотиків в об’єктах рослинництва та навколишнього середовища, а також розширення спектра контрольованих ксенобіотиків в одній пробі відповідно до вимог європейських регламентів.
У дисертації вирішено науково-прикладне завдання щодо вдосконалення методів аналітичного контролю ксенобіотиків у водних екосистемах та продукції рослиннитцва.
Удосконалено комплекс хроматографічних методів контролю пестицидів та інших ксенобіотиків, зокрема із застосуванням газової хроматографії з мас-спектрометричним детектором (ГХ/МС) та високоефективної рідинної хроматографії з УФ-детекцією (ВЕРХ/УФ), що забезпечують підвищену точність, селективність та надійність визначення залишкових кількостей забруднювачів.
На основі фізико-хімічних властивостей ксенобіотиків було визначено ключові параметри, які впливають на ефективність екстракції та подальшої ідентифікації речовин у складних матрицях. Встановлено закономірності розподілу ксенобіотиків у системі «розчинник – гомогенізат рослинної сировини», враховуючи такі характеристики, як logP, полярність, дипольний момент тощо. Досліджено вплив логарифму коефіцієнта розподілу октанол-вода (logP), дипольного моменту та гідрофобності на ефективність екстракційного вилучення. Сформульовано положення про те, що ефективність вилучення залежить від узгодженості полярності аналіту з екстрагентом, а також від вибору режиму екстракції. Розроблено методичні підходи до прогнозування ефективності екстракції за logP, що можуть бути використані для попереднього моделювання умов аналітичного процесу.
Обґрунтовано й оптимізовано умови пробопідготовки для рослинних матриць, що забезпечує підвищення ефективності вилучення цільових сполук і сприяє підвищенню аналітичної відтворюваності результатів.
Розроблено оптимізовані умови пробопідготовки з використанням методів рідинно-рідинної та твердофазної екстракції, що забезпечують підвищену ефективність вилучення забруднювачів. Запропоновано процес екстракції, заснований на встановлених фізико-хімічних параметрах, що дозволяє підвищити чутливість та надійність аналітичного контролю. У роботі апробовано підходи до хроматографічного аналізу пестицидів і ПАУ з використанням газової хроматографії з мас-спектрометричним детектором, а також рідинної хроматографії з УФ-детекцією.
Проведено комплексні дослідження елементного складу поверхневих вод, пов’язаного із забрудненням важкими металами та залишками пестицидів, що дозволило здійснити еколого-аналітичну оцінку стану водних ресурсів. Отримані результати можуть бути використані для вдосконалення моніторингу, державного екологічного нагляду та розробки нормативної документації у сфері безпечного водокористування.
Практичне значення роботи полягає у створенні науково обґрунтованих методичних підходів до оцінки безпечності продукції рослинництва та водних об’єктів за показниками залишкових кількостей ксенобіотиків, а також у впровадженні результатів у практику діяльності лабораторій екологічного та агрохімічного контролю.
Запропоновано модель аналітичного контролю ксенобіотиків, що включає: цільовий блок (мета, вимоги до безпечності харчових продуктів і води, стандартизація), змістово-процесуальний (методики екстракції, хроматографічний аналіз, пробопідготовка), діагностичний (оцінка ефективності вилучення, відтворюваності результатів, визначення похибок). Верифіковано дієвість моделі шляхом експериментального дослідження у лабораторних умовах.
Проведено формувальний експеримент із впровадження запропонованих методик, який довів їх ефективність. Зокрема вдалося досягти зростання точності та відтворюваності визначення залишкових кількостей пестицидів у рослинній продукції. Упровадження модифікованих методик у практику екологічного моніторингу та лабораторного контролю довело їх надійність, економічну доцільність та відповідність сучасним нормативним вимогам ЄС.
Перспективними напрямами подальших наукових досліджень можуть стати цифровізація аналітичного моніторингу, автоматизація пробопідготовки, створення інтегрованих аналітичних платформ для комплексного контролю залишкових кількостей ксенобіотиків у складних об’єктах довкілля.
Registration Date
2025-07-14
popup.nrat_date
2025-07-14 / 2026-07-01
