Методы контроля переноса и менеджмента компонентов удобрений в экосистемах типа «поверхностная вода – почва – подземная вода» на примере нитрат-иона
https://doi.org/10.29235/1561-8331-2025-61-3-254-264
Аннотация
Исследованы влияние вносимых удобрений (навоз, представляющий собой свежую смесь экскрементов и жидкости или компостированный) на свойства почв, грунтовых и поверхностных вод, а также общее состояние экосистем типа «вода – почва – подземная вода» с использованием разработанных нитрат-селективных сенсоров. Разработаны однои двуслойные микросенсоры на основе проводящих полимеров (полипиррола и бис-полиэтилендиокситиофена), изготовленные на основе графитового стержня, и оценена их пригодность для контроля содержания нитрат-иона в природных экосистемах типа «вода – почва – подземная вода».
Об авторах
А. А. РатькоБеларусь
Ратько Александр Анатольевич – кандидат химических наук, заместитель директора.
ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск
В. В. Шевчук
Беларусь
Шевчук Вячеслав Владимирович – член-корреспондент, доктор химических наук, заведующий лабораторией
ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск
Н. П. Крутько
Беларусь
Крутько Николай Павлович – академик, доктор химических наук, профессор, заведующий отделом
ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск
Список литературы
1. Direct Measurement of Soil Chemical Properties on-the-go Using Ion-Selective Electrodes / V. I. Adamchuk, E. D Lund, B. Sethuramanasmyraja [et al.] // Computers and Electronics in Agriculture. – 2005. – Vol. 48, № 3. – P. 272–294.
2. Groundwater and surface water nitrate pollution in an intensively irrigated system: Sources, dynamics and adaptation to climate change / M. Rotiroti, E. Sacchi , M. Caschetto [et al.] // Journal of hydrology. – 2023. – Vol. 623. – P. 1–11.
3. Impact of net pen aquaculture on lake water quality / J. Veenstra, S. Nolen, J. Carroll, C. Ruiz // Water Science and Technology. – 2003. – Vol. 47, № 12. – P. 293–300.
4. Johnson, R. D. Ionophore-based potentiometric and optical sensors / R. D. Johnson, L. G. Bachas //Analytical & Bioanalytical Chemistry. – 2003. – Vol. 376, № 3. – P. 328–341.
5. Hutchins, R. S. Nitrate-selective electrode developed by electrochemically mediated/imprinted polypyrrole / R. S. Hutchins, L. G. Bachas // Analytical Chemistry. – 1995. – Vol. 67, № 10. – P. 1654–1660.
6. Automatic continuous river monitoring of nitrate using a novel ion-selective electrode / Th. Le Goff, J. Braven, L. Ebdon, D. Scholefield // Journal of Environmental Monitoring. – 2003. – Vol. 5, № 2. – P. 353–358.
7. New PVC Nitrate-selective electrode: application to vegetables and mineral waters / P. K. T. Lin, A. N. Araujo, M. C. B. S. M. Montenegro, R. Perez Olmos // Journal of Agricultural Food Chemistry. – 2005. – Vol. 53, № 2. – P. 211–215.
8. Egorov, V. V. Anion-selective electrodes with liquid membranes / V. V. Egorov, E. M. Rakhman’ko, A. A. Rat’ko // Encyclopedia of Sensors. – 2006. – Vol. 1, Section A. – P. 211–241.
9. Nakamoto, T. Chemical sensing in spatial/temporal domains / T. Nakamoto, H. Ishida // Chemical reviews. – 2008. – Vol. 108, № 2. – P. 680–704.
10. Synthesis of electrically conducting polymers / H. Shirakawa, E. J. Louis, A. G. Macdiarmid [et al.] // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. – 1977. – Iss. 16. – P. 578–580. https://doi.org/10.1039/C39770000578
11. Ivaska, A. Analytical applications of conducting polymers / A. Ivaska // Electroanalysis. – 1991. – Vol. 3, № 4–5. – P. 247–254.
12. Cadogan, A. Anionic responses of electrochemically synthesized polypyrrole films / A. Cadogan, A. Lewenstam, A. Ivaska // Talanta. – 1992. – Vol. 39, № 6. – P. 617– 620.
13. The use of electropolymerization to produce new sensing surfaces: a review emphasizing electrode position of heteroatomic compounds / M. D. Imisides, R. John, P. J. Riley, G. G. Wallace // Electroanalysis. – 1991. – Vol. 3, № 9. – P. 879–889. https://doi.org/10.1002/elan.1140030903
14. Migdalski, J. Conducting polymer based ion-selective electrodes / J. Migdalski, T. Blaz, A. Lewenstam // Analytica Chimica Acta. – 1996. – Vol. 322, № 3. – P. 141–149.
15. Hatchett, D. W. Composites of intrinsically conducting polymers as sensing nanomaterials / D. W. Hatchett, M. Josowicz // Chemical Reviews. – 2008. – Vol. 108, № 2. – P. 746–769.
16. Cebeci, F. C. Synthesis and electrochemical characterization of bis(3,4-ethylenedioxythiophene)-(4,4’-dinonyl-2,2’-bithiazole) comonomer / F. C. Cebeci, E. Sezer, A. Sezai Sarac // Electrochimica Acta. – 2007. – Vol. 52, № 5. – P. 2158–2165.
17. Bendikov, T. A. Development and environmental application of a nitrate selective microsensor based on doped polypyrrole films / T. A. Bendikov, T. C. Harmon // Sensors & Actuators B: Chemical. – 2005. – Vol. 106, № 2. – P. 512–517.
18. A parylene-protected nitrate-selective microsensor on a carbon fiber cross-section / T. A. Bendikov, S. Miserendino, Y.-C. Tai, T. C. Harmon // Sensors & Actuators B: Chemical. – 2007. – Vol. 123, № 1. – P. 127–134. https://doi.org/10.1016/j.snb.2006.08.007
19. Sotzing, G. A. Poly(3,4ethylenedioxythiophene) (PEDOT) prepared via electrochemical polymerization of EDOT, 2,2’-Bis(3,4ethylenedioxythiophene) (BiEDOT), and their TMS derivatives / G. A. Sotzing, J. R. Reynolds, P. J. Steel // Advanced Materials. – 1997. – Vol. 9, № 10. – P. 795–798.
20. David, I. G. Pencil graphite electrodes: A Versatile Tool in Electroanalysis / I. G. David, D. E. Popa, M. Buleandra // Journal of Analytical Methods in Chemistry. – 2017. – Vol. 2017. – Art. ID 1905968. – P. 1–22. http://dx.doi.org/10/1155/2017/1905968
21. Tavares, P. H. C. P. Influence of pencil lead hardness on voltammetric response of graphite reinforcement carbon electrodes / P. H. C. P. Tavares, P. J. S. Barbeira // Journal of Applied Electrochemistry. – 2008. – Vol. 38, № 6. – P. 827–832.
22. Bobacka, J. Potentiometric ion sensors based on conducting polymers / J. Bobacka, A. Ivaska, A. Lewenstam // Electroanalysis. – 2003. – Vol. 15, № 5–6. – P. 366–374.
23. Bobacka, J. Conducting polymer based ion-selective electrodes / J. Bobacka // Electroanalysis. – 2006. – Vol. 18, № 1. – P. 7–18.