Фундаментальные исследования и интегрированные научно-образовательные программы в аналитической химии - проблемы
экоаналитического мониторинга и оценки валового содержания, форм
распределения тяжелых металлов в объектах окружающей среды

1. Обоснован оптимальный вариант направления исследований, включающий:
– разработку методик пробоподготовки объектов окружающей среды для оценки уровней общего содержания и распределения макро- и микроэлементов в природных и техногенных системах;
– обоснование подхода к выбору инструментальных методов вещественного анализа, ориентированных на максимальное упрощение аналитической процедуры и возможность реализации в лаборатории экологического профиля;
– изучение химических процессов, лежащих в основе формирования аналитических сигналов с целью оптимизации условий для достижения минимальных пределов обнаружения химических форм металлов, а также учета или устранения влияния состава пробы на результат анализа;
– разработка новых методик определения химических форм тяжелых металлов в объектах окружающей среды.
2. Установлены особенности отбора и подготовки проб к анализу при определении в них тяжелых металлов. Показано, что для определения химических форм металлов в жидких и твердых природных образцах, требуется достаточно сложная пробоподготовка, в процессе которой соотношения между формами могут изменяться. Такое положение вещей нередко приводит к различным выводам, полученным разными исследователями при изучении трансформации металлов в природных и техногенных системах.
3. Показана возможность подготовки с кислотной минерализацией в СВЧ-автоклавах и облучением вытяжки жестким УФ излучением и определения валового содержания и кислоторастворимых форм цинка, меди, свинца, кадмия в почвах. Проведена оптимизация условий различных схем УФ-пробоподготовки вод для целей определений в них тяжелых металлов методом инверсионной вольтамперометрии.

2.1. Разработка и оптимизация путей синтеза сорбентов, содержащих потенциальные ионофорные группировки.
2.2. Доказательство состава и строения материалов-сорбентов, пригодных для
концентрирования, методами физико-химического анализа.
2.3. Разработка научно-методических материалов, освещающих актуальные
проблемы экоаналитической химии.
2.4. Разработка научно-методических материалов по созданию условий развития
внутрироссийской мобильности научных и научно-педагогических кадров.
2.5. Проведение экспериментальных исследований с учетом состава реальных экологических объектов в полевых и лабораторных условиях

3.1. Изучение взаимодействия токсикантов с сорбентами, содержащими
реакционноспособные группы.
3.2. Изучение структуры полученных материалов методами ИК-, ЯМР-спектроскопии, исследование влияния структуры реагентов на процесс
комплексообразования с металлами и установление их спектрофотометрических
характеристик.
3.3. Оценка возможности создания новых аналитических методик контроля и анализа объектов окружающей среды.
3.4. Разработка научно-методических материалов для проведения исследований и руководства курсовыми, дипломными и диссертационными работами на базе НОЦ и академических НИИ.
3.5. Проведение экспериментальных исследований на реальных экологических объектах в полевых и лабораторных условиях.

4.1. Исследование аналитических характеристик новых аналитических реагентов:
спектрофотометрических и кислотно-основных свойств полученных реагентов,
квантово-механические расчеты для прогнозирования стабильных геометрических конформеров с целью оценки возможности их применения в химическом анализе.
4.2. Оценка селективности и сорбционных свойств полученных материалов по
отношению к тяжелым металлам.
4.3. Разработка научно-методических материалов в области химической экологии.
4.4. Апробация и внедрение новых аналитических методик контроля и анализа в практику испытательных лабораторий

5.1. Разработка экспрессных и высокоточных методик определения тяжелых металлов в объектах окружающей среды, отвечающих требованиям международных стандартов.
5.2. Разработка научно-методических материалов для новых образовательных
программ в области экологического мониторинга.
5.3. Апробация и внедрение новых аналитических методик контроля и анализа в практику испытательных лабораторий