12. Прикладные исследования и разработки

 

12.1. Совместные исследования с отраслевыми НИИ

 

Тематика прикладных исследований и разработок, интерес к которым кафедра проявляла практически в течение всего периода своей деятельности, охватывала самые разнообразные объекты анализа. Многие работы проводились по линии творческого содружества с лабораториями промышленных предприятий, государственных и других организаций. Проводились исследования и по линии хозяйственного договора. Некоторые из тем были инициативными. Так, разработанный А.М.Васильевым газоволюмометрический метод определения калия в почвах был передан для использования агрохимической лаборатории. Полярографический и амперометрический способы анализов сплавов и электролитов гальванических ванн , предложенные кафедрой, успешно использовались в практике работы машиностроительных заводов. Кафедра постоянно имела договора о содружестве и хозяйственные договоры со многими предприятиями Казани.

Ряд диссертационных работ, выполненных на кафедре, был также посвящен решению прикладных задач.

Выше упоминалась диссертация О.С.Стрекаловой, в которой был разработан амперометрический метод определения компонентов магнитных сплавов. Работа выполнялась непосредственно в лаборатории предприятия, ее результаты успешно использовались в контроле производства.

В конце 50-х годов в бытность Совнархозов кафедрой был установлен контакт с Татсовнархозом по выполнению различных анализов для предприятий Казани и Республики. Поскольку число прикладных аналитических задач возросло, позднее на этой основе была организована специальная отраслевая лаборатория. В ее задачу входило совершенствование методов контроля технологии производства, разработка новых методов анализа производственных объектов, а также оказание помощи сотрудникам заводских лабораторий в освоении этих методов. Научным руководителем лаборатории был А.А.Попель. Методики анализа различных сплавов и электролитов гальванических ванн были приняты для внедрения в заводских лабораториях. Этот материал отражен в книге А.А.Попеля "Ускоренные методы анализа электролитов гальванических ванн " ( КГУ, Казань, 1962 г.). Книга имела большой успех, да и сейчас она не утратила своего значения.

Большая и обстоятельная работа по определению микропримесей в электролитах гальванических ванн была выполнена в кандидатской диссертации А.Д.Белоглазовой "Разработка методов группового концентрирования микропримесей при химико-спектральном определении их в электролитах гальванических ванн" (1970 г.). В работе было предложено использовать диалкилтиофосфорные кислоты для группового концентрирования примесей мышьяка, сурьмы, висмута, олова, кадмия и свинца из концентрированных растворов солей никеля, кадмия и цинка. В качестве экстрагента использован четыреххлористый углерод. Были разработаны методики химико-спектрального определения микропримесей в различных электролитах, апробированные в условиях заводских лабораторий и принятые заводами в качестве основных методов контроля за накоплением примесей в ваннах.

Особо следует отметить большую и полезную работу, выполненную С.Г.Селяниной (сотрудник Центральной лаборатории производственного объединения "Органический синтез"). Диссертационная работа  С.Г.Селяниной "Изучение некоторых реакций органических пероксидов и применение их в анализе" защищена в 1980 году на Ученом Совете  Всесоюзного заочного института пищевой промышленности в число членов которого входили видные ученые в области аналитической химии (Ю.А.Клячко, Ю.Ю.Лурье и другие).

Автором этой диссертации был разработан полярографический метод определения пероксида водорода в ди(1-гидроперокси-1-метилпропил)пероксиде. Были предложены методики определения пероксидных соединений в сточной воде производства гидропероксида кумила, пероксидов кумила и третбутила и др. Кроме того, был предложен способ определения гидропероксидов кумила и третбутила амперометрическим титрованием аскорбиновой кислотой в присутствии ионов железа. Предложен также простой и экспрессный метод высокочастотного титрования для определения лаурила в техническом продукте. В целом С.Г.Селяниной было разработано и внедрено более 20 методик определения различных пероксидных соединений. Почти все эти методики аттестованы.

Все разработанные методики внедрены в лаборатории производственного объединения "Органический синтез". Позднее работы продолжались на кафедре в течение ряда лет по линии договора о творческом содружестве с этим объединением.

В другой диссертационной работе, выполненной Т.Ю.Дудниковой в содружестве с НПО "Союзнефтепромхим" проведено исследование по разделению и определению щелочноземельных металлов в нефтепромысловых водах и отложениях (1986 г.).

Были найдены  рабочие условия разделения ионов щелочно-земельных металлов. Оценены константы  устойчивости комплексов кальция с сульфосалициловой кислотой, что позволило установить условия маскирования ионов кальция при определении его в присутствии ионов магния.

Представляет интерес показанная в работе возможность применения метода пламенно-эмиссионной спектроскопии для определения щелочно-земельных металлов. При этом для отделения кальция от бария и стронция был использован способ, основанный на комплексообразовании ионов кальция с сульфосалициловой кислотой. Такой способ был предложен для анализа баритовых отложений.

Практическое значение получил метод двухфазного титрования для определения некоторых органических веществ, используемых в кинофотопромышленности. В этом плане была выполнена диссертационная работа Э.А.Тельновой, защищенная в 1990 году. Предложенный метод основан на образовании и экстракции ионных ассоциатов анализируемого вещества с ионом титранта и использовании потенциометрической или фотометрической индикации конечной точки титрования. Можно отметить профессиональный уровень доцента А.Р.Гарифзянова, удачно предложившего идею двухфазного титрования для решения этой аналитической задачи.

Для прогнозирования результатов двухфазного потенциометрического титрования на примере констант экстракции ионных ассоциатов ряда дитиокислот фосфора была оценена возможность использования констант экстракции. Установлено, что для получения надежных результатов титрования необходимо, чтобы значение lg К равн. составляло не менее 4.6.

При определении основного вещества в продуктах кинофотопромышленности была проведена статистическая обработка большого числа результатов анализа. Полученные данные позволили показать правильность предложенной методики и рекомендовать ее к аттестации.

В 80-е годы Казанский научно-исследовательский технологический и проектный институт химико-фотографической промышленности (Казниитехфотопроект) по приказу Министерства химической промышленности разрабатывал "исходные данные для проектирования промышленного производства химикатов для цветных кинофотоматериалов". Ставилась задача перейти в кинофотопромышленности (в том числе и на Казанском ПО "Тасма") к новому поколению кинофотоматериалов, в связи с чем необходимо было наладить производство новых цветных компонент (более 100 сложных органических соединений).

Для включения в технологический регламент цветных компонент и сырья для их производства необходимо было иметь значения ОБУВ (ориентировочно безопасный уровень воздействия) для них, а следовательно и методики количественного определения их в воздухе рабочей зоны.

Был заключен хозяйственный договор (1986 г.) между Казниитехфотопроектом и кафедрой, согласно которому кафедра взялась за аналитический раздел программы - разработать методики определения новых компонент и их полупродуктов в воздухе рабочей зоны.

В работе приняли активное участие профессора Г.К.Будников, В.Ф.Торопова, доценты А.Р.Гарифзянов, И.Ф.Абдуллин, Н.И.Савельева, аспиранты кафедры, т.е. практически вся кафедра. В результате были разработаны методики аналитического определения более, чем тридцати веществ (цветных компонент, их полупродуктов, исходного сырья) в основном фотометрических с использованием реакций проявления компонентов, комплексообразования и других.

Методики были утверждены Минздравом СССР и вошли в сборник "Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны" - периодическое издание, выходящее  в то время в Москве и в Киеве.

Принципы разработки методов количественного определения новых компонент и их полупродуктов были доложены на всесоюзной конференции по проблемам создания современных цветных кинофотоматериалов (Черноголовка, 1987 г.). На основе этих данных получено авторское свидетельство "Фотометрический способ определения производных пиразолона-5" (Савельева Н.И., Гарифзянов А.Р., Торопова В.Ф., Будников Г.К.).

В эти же годы при ПО "Тасма" по инициативе НИО-29 Казниитехфотопроекта (зав.отделом Казымов А.В.) были организованы курсы повышения квалификации для НТР "Тасма" по современным методам синтеза и анализа органических веществ. Основной костяк на этих курсах (чтение лекций, проведение лабораторных занятий) составили преподаватели кафедры аналитической химии. Кафедра и в дальнейшем оказывала научную помощь ПО "Тасма" (тема диссертация Тельновой З.А., упомянутая выше, была связана с производственными вопросами этого Объединения).

В конце 60-х годов  в Казани был открыт филиал Всесоюзного научно-исследовательского Института физико-химических и радио-технических измерений (ВНИИФТРИ). Практически с первых дней его работы в условиях дефицита специалистов-химиков-аналитиков кафедре предложили проводить совместные исследования по линии хозяйственного договора, направленные на оценку уровня метрологического обеспечения химического анализа лабораторий предприятий нефтехимической промышленности (Г.К.Будников). Среди различных проблем, возникших при оценке качества нефтей и нефтепродуктов, появилась и проблема определения минеральных компонентов в этих объектах анализа. Многие вопросы решались в рамках дипломных работ. Так, например, оценивалась возможность использования внутрикомплексных соединений и солей металлов и органических кислот с большим числом углеродных атомов как веществ для составления масляных смесей, моделирующих стандартные образцы на металлы в нефтях. Эти смеси использовали затем при определении содержания металлов методом атомно-абсорбционной спектроскопии.

Приблизительно в тот же период в КГУ по инициативе заведующего кафедрой геологии нефти и газа КГУ профессора В.И.Троепольского проводились обширные исследования в области Пермских битумов, запасы которых в Татарстане оценивались во многие миллиарды тонн. Для полной характеристики этих битумов требовались данные геохимических исследований, в частности, сведения о содержании в них микроэлементов. Для решения вопросов генезиса битумов несомненный интерес представляли и данные по микроэлементам в нефтях различных горизонтов ряда месторождений Татарстана.

Анализ битумов на содержание асфальтенов проводились в нефтяной лаборатории кафедры геологии нефти и газа под руководством доцента Н.П.Лебедева.

Лаборатория уже приобрела большой опыт экстракции асфальтенов с помощью модифицированного аппарата Сокслета. Некоторые вопросы решались как обычно, в совместных исследованиях, проводимых в рамках дипломных работ.

Сведениями по содержанию основных, т.е. имеющих наибольшее значение для геохимии нефтей и битумов, микроэлементов: ванадия, никеля, марганца, молибдена и некоторых других - лаборатория практически не располагала. По предложению профессора В.И.Троепольского этими проблемами стала заниматься кафедра аналитической химии. С объединением "Татнефть" был заключен хозяйственный договор. За сравнительно небольшой период времени на кафедре был разработан прямой полуколичественный способ определения названных элементов  в Пермских битумах Татарстана и некоторых нефтях с использованием атомно-эмиссионной спектроскопии (А.Д.Белоглазова, Г.К.Будников). Метод был в то время оригинальным. Для некоторых образцов удалось получить сопоставимые результаты независимым методом полярографии (Г.К.Будников, Э.П.Медянцева). Результаты проводимых исследований были обобщены в коллективной монографии, подготовленной под редакцией В.И.Троепольского, "Пермские битумы Татарии", опубликованной в издательстве КГУ в 1977 году. В ней же помещались и первые сведения о содержании порфириновых комплексов никеля и ванадия, полученные сотрудниками кафедры аналитической химии КГУ

Основное преимущество разработанного метода состояло в том, что для анализа использовалась не зола, а сам битум в небольшом количестве (10 - 30 мг). Извлеченный битум в аппарате Сокслета анализировали на содержание в нем металлопорфириновых комплексов (на ультрафиолетовом спектрофотометре) и затем спектрографировали для количественного определения микроэлементов. Кстати, для приготовления эталонов для спектрографирования использовали угольный порошок и соответствующие внутрикомплексные соединения металлов (оксинаты, диметилглиоксиматы и т.д.), что было заслугой в разработках способов определения кафедры в то время. Метод позволил проследить степень воздействия экзогенных процессов на битуминозные толщи уфимских пород изученных месторождений, а также проследить изменения количества ванадия в битумах в зависимости от природы коллектора и выявить другие закономерности.

Содержание микроэлементов в нефтях и битумах интересовало не только геохимиков, занимающихся проблемами генезиса нефтей, но и нефтепереработчиков и потребителей нефти. Накопленный аналитический опыт исследования было решено использовать в дальнейшем в разработке способов определения этих компонентов с привлечением атомно-абсорбционной спектроскопии. Этот метод обладал и более высокой чувствительностью и селективностью, и мог обеспечить получение более надежных результатов при прямом энергетическом воздействии на пробу, без предварительного ее озоления, в ходе которого могли произойти потери определяемых микроэлементов.

В ходе совместных исследований кафедры (Г.К.Будников) и отдела физико-химических измерений состава и свойств нефти и нефтепродуктов Казанского филиала ВНИИФТРИ (И.С.Фишман), проводимых в рамках аспирантской работы (В.Т.Иванов), было показано, что атомно-абсорбционная спектрометрия с атомизатором дуга переменного тока в анализе нефтей и битумов достаточно эффективны. При этом были выяснены механизмы, определяющие основной вклад на изменение скорости диффузионного выноса паров из разрядного промежутка и другие. Были изучены влияние характера основы анализируемой пробы, природы химических соединений, в виде которых элемент вводился в дугу, и "третьих" элементов, присутствующих в этих пробах, на аналитический сигнал. Были найдены условия проведения измерений на спектрометре, при которых эти факторы не влияли на сигнал: введение носителей, угольного порошка и другие. В.Т.Иванов успешно защитил диссертацию на Совете по химическим наукам Уральского политехнического института.

Во второй половине 70-х годов кафедра аналитической химии по линии хозяйственного договора проводила с НИИ химической промышленности (г.Казань) совместные исследования, объектом которых являлись нитраты целлюлозы. Группа сотрудников кафедры под руководством доцента А.И.Костромина (И.Ф.Абдуллин, Г.З.Бадретдинова, Л.А.Анисимова) разработала новые экспрессные и надежные электрохимические способы определения содержания азота в нитроцеллюлозе. Нитроцеллюлоза, как известно, является продуктом крупнотоннажного производства и находит широкое применение при изготовлении лаков, красок, клеев, взрывчатых веществ и т.д. Качество нитроцеллюлозы определяется по различным показателям, в том числе и содержанию азота, которое отражает степень нитрования целлюлозы.

С применением потенциометрии и амперометрии с двумя поляризованными электродами возможно определение азота  (в сильнокислых средах) титрованием растворов нитроцеллюлозы гидрохиноном и раствором соли Мора (платиновые электроды использовались как индикаторные). Интересным является и другой способ, основанный на восстановлении нитрата целлюлозы на импрегнированном парафином графитовом электроде в присутствии солей меди и кадмия в условиях вольтамперометрии. Каталитический пик нитрата, пропорциональный концентрации аналита, образуется на кривых при потенциалах, при которых ионы металла уже перешли из раствора на поверхность электрода. Микроостровки металлов, видимо, и катализируют процесс на электроде. В работе были получены и другие результаты, имеющие научный и практический интерес.

Вскоре после открытия Чувашского государственного университета заведующий кафедрой аналитической химии ЧГУ доцент к.х.н. М.К.Сайкина обратилась на родственную кафедру КГУ с предложением осуществить совместное руководство по кандидатской диссертации Г.Н.Николаева, который и был прикреплен как соискатель через отдел аспирантуры КГУ. Его работа была посвящена потенциометрическому и полярографическому исследованию и анализу новых красителей и их промежуточных продуктов, технология производства которых как раз перед этим была освоена на Новочебоксарском комбинате химических продуктов. Соискатель провел большую работу по оценке окислительно-восстановительных свойств катионных красителей (всего восемь соединений) и различных полупродуктов, в основном замещенных азобензола и бензолазонафталина (более тридцати соединений). В итоге были разработаны новые потенциометрические и биамперометрические способы определения красителей и полупродуктов в различных объектах, в том числе и в целевых продуктах с достаточно удовлетворительными метрологическими характеристиками. Методики обладают высокой точностью определения, надежностью и были более просты в аппаратурном отношении. Защита диссертации Г.Н.Николаева состоялась на Совете химического факультета Горьковского государственного университета (сейчас Нижегородский государственный университет) и была встречена весьма доброжелательно, чему способствовало мнение официальных оппонентов профессора И.М.Коренмана, одного из патриархов отечественного микроанализа, и доцента Ю.В.Водзинского. Незадолго до этого на кафедре аналитической химии КГУ проходила экспертизу докторская диссертация Ю.В.Водзинского, которая затем была успешно защищена на Совете химического факультета КГУ.

В тематике исследований и разработок прикладного характера, проводимых на кафедре аналитической химии, вопросы эколого-аналитического мониторинга объектов окружающей среды привлекли внимание сотрудников кафедры аналитической химии в начале 90-х годов.

Одной из работ этого периода и этой направленности явилась диссертация Ананьевой Г.С., которая была посвящена исследованию неподвижных фаз для газохроматического определения фенолов в поверхностных водах. В аспирантуру Г.С.Ананьева поступила после успешного окончания КГУ, как впрочем и во многих других случаях, после рекомендации кафедры и совета факультетов наиболее способных выпускников. Однако Г.С.Ананьева решила отойти от традиционного для кафедры направления исследования в области электрохимических методов и выбрала хроматографию.

Фенолы и их производные, как объекты исследования, относящиеся  к приоритетным загрязнителям, изучали и ранее, применяя в основном методы фотометрии. При анализе различных объектов на содержание фенолов порой необходимо знать концентрацию конкретных соединений, являющихся компонентами сложных смесей. Поэтому определению фенолов должно предшествовать их разделение, которое наилучшим образом реализуется с помощью хроматографии. Исследование проводилось в сотрудничестве с профессором В.Д.Новиковым, специалистом в области методов газо-жидкостной хроматографии. В результате работы Г.С.Ананьева показала, что арсенированные полиэтиленгликоли могут рассматриваться как новые сорбенты для газо-хроматографического разделения гидроксилсодержащих сорбатов. Они более эффективны по сравнению с органическими аналогами, что было объяснено повышением энергии межмолекулярных взаимодействий за счет наличия неподеленной электронной пары арсенильного кислорода.

Было показано, что при разделении замещенных фенолов и низкомолекулярных алифатических спиртов на неподвижных фазах на основе арсенированного полиэтиленгликоля наблюдаются аномалии в их характеристиках    удерживания, обусловленные стерическими затруднениями в образовании межмолекулярных водородных связей. Использование термоионного детектора позволило понизить значения пределов обнаружения фенолов в 10-20 раз, а детектора электронного захвата - в 1000 раз, по сравнению с пламенно-ионизационным детектором. Это открыло возможности прямого определения фенолов на уровне величин ПДК и ниже. Разработанные методики были использованы при проведении эколого-аналитического обследования одного из участков акватории Куйбышевского водохранилища, в котором были выявлены зоны загрязнения летучими фенолами и их замещенными.

В дальнейшем Г.С.Ананьева успешно продолжила работу в области методов хроматографии в аналитической лаборатории Казанского производственного Объединения "Органический синтез".

По сравнению с водной средой как объектом эколого-аналитического мониторинга, атмосферный воздух характеризуется, как известно, большой пространственной подвижностью, а отсюда и высокой степенью распространения загрязнителей. Поэтому проблемы контроля качества этого объекта анализа достаточно сложны и многоаспектны. Исследованию непрезентативности сети мониторинга атмосферного воздуха и обоснованию приоритетного перечня ингредиентов и пунктов систематических наблюдений  в Республике Татарстан была посвящена диссертационная работа Ю.А.Тунаковой.

Тема этой диссертации была сформулирована после длительных обсуждений проблем охраны воздушной среды с сотрудниками ГИДРОМЕТ`а Республики Татарстан А.П.Шлычковым и Г.Н.Ждановой. Это с их подачи появились свежие идеи, с которыми ранее кафедра аналитической химии не сталкивалась. Целью работы явилась оптимизация существующей сети мониторинга атмосферного воздуха, повышение ее репрезентативности. При этом ставились такие задачи, как изучение и систематизация факторов, формирующих уровень загрязнения атмосферы РТ (техногенные параметры выбросов вредных примесей в воздушный бассейн и метеорологические условия их накопления и рассеивания), комплексная оценка качества воздуха и тенденция ее изменения по территории Татарстана, определение приоритетного перечня ингредиентов, подлежащих контролю в атмосфере городов и населенных пунктов Республики,  расчет поля загрязнения в Казани, определение оптимального качества воздушного бассейна. Эти задачи были решены Ю.А.Тунаковой. В итоге были обобщены сведения по выбросам вредных примесей в атмосферный воздух РТ для более, чем 20000 источников выбросов. Была рассчитана комплексная характеристика самоочищающей способности атмосферы (так называемый коэффициент Селегей - К).    Ее изменчивость составила 25%, что подтвердило большое влияние вредных примесей. Были также выявлены города и населенные пункты Республики Татарстан с прогнозируемым высоким уровнем загрязнения и определена очередность организации сети наблюдений. Удалось и составить приоритетный перечень загрязняющий веществ, вносящих наибольший вклад в уровень загрязнения и подлежащих контролю, для 32 городов и населенных пунктов. Разработанные списки химических загрязняющих веществ содержали в 2,5 и более раз их перечень по сравнению с включенными в программу импактного мониторинга. Наконец, с учетом эмиссии вредных веществ и метеорологических условий их рассеивания было рассчитано поле  максимальных концентраций примесей в атмосферном воздухе Казани и предложено оптимальное количество пунктов систематических наблюдений. Эти пункты необходимы для адекватной оценки качества воздушного бассейна Казани. Кандидатская диссертация Ю.А.Тунаковой была представлена по химическим наукам по специальности 03.00.16 - экология и защищена  в Совете при экологическом факультете КГУ.

По инициативе и предложению заведующего кафедрой теоретической электроники и электротехники Казанского авиационного института профессора Р.Ш.Нигматуллина в 1988 - 90 годах кафедра аналитической химии принимала участие в усовершенствовании технологии производства первичных электрохимических преобразователей  информации совместно с рядом предприятий СССР: НПО "Уран" (г.Ленинград), ИЭЛАН (г.Москва), ЗИМ (г.Петропавловск, Казахстан), и, естественно КАИ. Перед аналитиками была поставлена задача разработать методы контроля качества первичных преобразователей в целом и отдельных их компонентов.    Сюда входила  сопоставительная характеристика методов очистки воды, исходных реагентов, составляющих используемые растворы, оценка эффективности  подготовки образцов деталей первичных преобразователей и определение возможных неорганических и органических примесей, влияющих на длительность службы этих устройств. Сотрудники кафедры (И.Ф.Абдуллин, Г.З.Бадретдинова) ездили в командировку на завод ЗИМ в г.Петропавловск, ознакомились с технологией изготовления первичных преобразователей. Итогами совместных исследований явилась методика комбинированной очистки воды, обеспечивающая ее необходимое качество. Были разработаны также способы  контроля качества компонентов электролита и самого электролита, деталей (резиновые и фторопластовые уплотнители),  прогнозирована сохранность электролитов, конструкционных материалов и самих первичных преобразователей. Хотя период этой совместной с КАИ работы был небольшой, она способствовала вхождению  в новую область изготовления устройств для получения информации, к которым относятся различные датчики, детекторы и т.д., работающие на принципах электрохимии. В то же время этот период означал и фрагмент многолетнего сотрудничества двух кафедр КАИ и КГУ (Р.Ш.Нигматуллин, Г.К.Будников), которое продолжается и в настоящее время.

 

12.2. Совместные межфакультетские лаборатории

 

В конце 80-х годов в советском обществе заметно возрос интерес к проблемам экологии. В прессе появилось большое число публикаций, посвященных состоянию окружающей среды, качеству продуктов питания и т.д. В Татарстане было создано специальное министерство по экологии, которое возглавил прошедший по конкурсу юрист Сидельников В.А. Государство увеличило финансирование статей бюджета, связанных с природоохранными мероприятиями. Сочетание этого финансирования с существовавшим в то время кооперативным движением привело к внезапному появлению в стране очень большого количества "ученых экологов". В основной своей массе это были люди, имевшие по своему базовому образованию и специализации весьма отдаленное отношение к экологии. На одной из сессий Научного Совета по аналитической химии РАН, проходившей в тот период, отмечали, что в стране можно назвать 5-6 специалистов, понимающих глубину и сложность проблем экологии в целом.

В тот же период, когда в университете был открыт экологический факультет, были предприняты поиски способов объединения двух проблем - обучения студентов, т.е. подготовки кадров и коммерциализации деятельности преподавателей, что в те времена было достаточно необычно и ново.

Коллектив химического факультета, в том числе и  кафедра аналитической химии оказался в стороне от всех этих дел по ряду причин. Факультет исторически ценил только фундаментальные исследования. Экологи КГУ вскоре поняли, что кроме проблем общей экологии возникают конкретные задачи химического анализа природных охранных объектов на содержание примесей-токсикантов.

В 1989 году на химический факультет обратилась Р.Я.Дыганова, доцент биологического факультета КГУ. Не лишенная организаторских способностей, она проявила активность при создании лаборатории мониторинга водных экосистем. При этом  за помощью она обратилась к химикам-аналитикам. Р.Я.Дыганова пригласила к себе на работу В.П.Добрынина, ст.инженера кафедры физической химии, и через него вышла на кафедру аналитической химии. Настойчивость и упорство Р.Я.Дыгановой, широкие знания в экологии позволили создать объединенную лабораторию. В нее входила группа биологов, которая занималась биотестированием, а также химическая лаборатория СВБВО Средневолжское Бассейновое Водное Объединение) на территории кафедры аналитической химии. Приборное оснащение включало спектрофотометр, пламенный фотометр, атомно-абсорбционный спектрофотометр, рН-метры и т.д.

За время существования учебно-производственной лаборатории водных экосистем (так она в итоге стала называться) запомнилась работа по изучению качества вод р.Нокса, которая выполнялась в рамках "Малые реки Республики Татарстан". Был проведен комплексный анализ состояния реки, высказаны соображения по ее оздоровлению. От аналитиков кафедры активно участвовал в этом исследовании доцент А.Р.Гарифзянов.

Лаборатория просуществовала недолго - около двух лет и ее деятельность была свернута из-за отсутствия финансирования. Четыре химика-аналитика  этой лаборатории кстати все хорошие специалисты, еще некоторое время проработали на территории кафедры, а затем перешли в другие ведомства, где успешно продолжили свою деятельность.

Однако справедливости ради следует отметить, как положительный итог, что сотрудники кафедры аналитической химии, связанные с этой лабораторией, приобрели первый и поэтому важный опыт работы с гидрохимическими объектами и по анализу вод, вошли в курс производственных задач по охране вод хозяйственного назначения, познакомились со специалистами других организаций, объединенных проблемами охраны окружающей среды.

В рамках проблем лаборатории была выполнена одна дипломная и несколько курсовых работ по гидрохимическому составу р.Нокса. При этом был выявлен основной источник загрязнения реки вблизи устья (канализационный сток с территории компрессорного завода).

Межфакультетская лаборатория экологического контроля Казанского государственного университета (ЛАЭК КГУ), выполняющая также функцию учебно-научной лаборатории по проблемам химии окружающей среды, была создана профессором В.З.Латыповой вскоре же после организации нового факультета КГУ (1989 г.). Затем эта лаборатория   была преобразована в  лабораторию экологического контроля на базе четырех факультетов КГУ (экологического, химического, биологического и геологического). С 1997 года лаборатория приобрела другой статус: она стала единственной в Казанском государственном университете лабораторией, аккредитованной Госстандартом России на техническую компетентность и независимость. ЛАЭК КГУ подтвердила таким образом высокий уровень оценки экологического состояния следующих объектов: питьевые, природные, поверхностные и подземные воды, сточные воды промышленных и сельскохозяйственных предприятий, почвы, донные отложения (илы), грунты, зола растений, различные биообъекты, осадки сточных вод, отходы, горные породы, минералы. В компетенцию лаборатории входили также задачи по определению токсичности объектов контроля комплексом методов биотестирования для оценки антропогенного воздействия на окружающую среду и живые организмы. Интересы факультетов в лаборатории представляли специалисты - представители естественных наук: Латыпова В.З. (зав кафедрой прикладной экологии КГУ), научные консультанты - Будников Г.К. (зав.кафедрой аналитической химии КГУ), Наумова Р.П. (профессор кафедры микробиологии КГУ), Изотов В.Г. (зав.кафедрой полезных ископаемых КГУ). Руководящий состав лаборатории в целом объединяет междисциплинарные связи, столь характерные для науки экология.

Лаборатория изначально создана как учебно-методический и научно-практический центр в области экоаналитического контроля, экологического мониторинга, геохимических, литолого-минералогических исследований на территории Республики Татарстан. Она оснащена современным, в том числе компьютеризованным оборудованием, работает в тесном контакте с российскими и республиканскими органами Госкомэкологии России, экологического фонда Республики Татарстан, Геолкома Республики Татарстан, ТатЦГМС и т.д.

Сотрудниками лаборатории являются ученые-химики, биологи и специалисты КГУ, получившие уже известность и имеющие большой практический опыт в области экологического и геоэкологического контроля: профессор Евтюгин Г.А., доценты Яковлева О.Г., Селивановская С.Ю., Гарифзянов А.Р., кандидаты химических наук Семанов Д.А., Рахманкулов Ш.М., Гисматуллина С.П., кандидаты биологических наук Гарусов А.В., Назарова Л.Б., ведущие инженеры Синицына Л.А., Кузнецова И.В., Арефьева З.Н. и многие другие. Сотрудники лаборатории принимали непосредственное участие в выполнении  госбюджетной темы кафедры прикладной экологии "Развитие теоретических и прикладных основ экологического мониторинга" (научн.руководитель, профессор В.З.Латыпова). Кроме того, в лаборатории ведется работа по решению актуальных экологических проблем Республики Татарстан в рамках хоздоговорных тем. Особое внимание уделяется исследованию экологического состояния малых рек и крупнейших водохранилищ региона, оценке антропогенной составляющей изменчивости окружающей среды. Другим направлением работ ЛАЭК КГУ является экологическое нормирование, исследование иловых карт крупных городов, степени воздействия осадков сточных вод на природную среду различных типов производств, разработка экологически приемлемых технологий утилизации отходов твердых бытовых отходов и осадков сточных вод и т.д. Естественно, все эти задачи решаются с применением методов химического анализа.

На базе лаборатории в той или иной степени выполнены кандидатские диссертации Ризаевой Е.П., Осиповой В.Ю., Назаровой Л.Б., Стойковой Е.Е. О работах Ризаевой Е.П. и Стойковой Е.Е. речь шла в разделе о биосенсорах в КГУ, поскольку тематика исследований этих аспирантов объединялась ключевым словом "биосенсоры". Из диссертаций других аспирантов, работающих в рамках проблематики ЛАЭК, наиболее интересны исследования по распространению микроэлементов в хвойных породах. Известно, что сейчас ЛАЭК КГУ - это не только собственно база экологических разработок, но и база обучения студентов - будущих специалистов - экологов, химиков-аналитиков. Во всех этих исследованиях сертифицированной лаборатории  непосредственное участие принимают студенты  младших и старших курсов экологического, химического, биологического и геологического факультетов.

Химический состав составных частей биосферы привлекает внимание экологов и  специалистов смежных областей знания, что особенно стало заметно в последние 20-30 лет прошлого столетия. В заметной степени это было навеяно проблемами охраны окружающей среды, в частности, необходимостью выявления биогеохимических провинций с избытком или недостатком тех или иных важных в биологическом отношении элементов. Важным также является оценка влияния естественного геохимического фона и антропогенных факторов на формирование элементного состава некоторых природных объектов, в частности, естественно растущих растений.

В диссертации Осиповой В.Ю., выполненной в лаборатории ЛАЭК, на тему "Характер распределения микроэлементов в органах хвойных деревьев елово-пихтовых лесов Республики Марий Эл", решались именно эти задачи. В этой диссертации, успешно защищенной в Совете по специальности 03.00.16 - экология в Казанском университете, на основе анализа системы почва - хвойные деревья построены статистические модели распределения и дана характеристика биоаккумуляции ряда важнейших микроэлементов в различных частях хвойных деревьев, произрастающих в елово-пихтовых лесах условно фоновых районов соседней с Татарстаном республики. Были установлены фоновые уровни валового содержания и определена степень биологического поглощения цинка, меди, молибдена, бериллия, ванадия, кобальта, никеля, марганца, олова, хрома, свинца, бора, бария, кадмия. В итоге была обоснована индикационная значимость органа растения (коры), а также зольности, как репрезентативного показателя содержания микроэлементов в хвойных породах. Эта работа показывает, что химико-аналитический подход  и использование современной аналитической аппаратуры в решении проблем экологии уже стал обычным делом. Порой трудно провести границу между собственно экологом и химиком-аналитиком, решающими по существу одну и ту же задачу.

 

 

Содержание

Биосенсорика Учебный процесс и кадры