Hidden Contamination Patterns: A Stochastic Approach to Assessing Unsymmetrical Dimethylhydrazine Transformation Products in Kazakhstan’s Rocket Crash Area

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/toxics13110963
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Unsymmetrical dimethylhydrazine (UDMH), a highly toxic rocket propellant, remains a significant environmental concern in Kazakhstan due to repeated rocket stage falls near the Baikonur Cosmodrome. This study integrates chemical analysis with stochastic contamination transport modeling to evaluate the persistence and migration of UDMH transformation products (TPs) in soils collected 15 years after the rocket crash. Vacuum-assisted headspace solid-phase microextraction coupled with gas chromatography–mass spectrometry (Vac-HS-SPME-GC-MS) was used to determine five major TPs. Among these, pyrazine (PAN) and 1-methyl-1H-pyrazole (MPA) were consistently detected at concentrations ranging from 0.04–2.35 ng g−1 and 0.06–3.48 ng g−1, respectively. Stochastic simulations performed with HYDRUS-1D indicated that the long-term persistence of these compounds is mainly controlled by physical nonequilibrium transport processes, including diffusion-limited exchange, weak sorption, and slow inter-domain mass transfer, rather than by degradation. Sensitivity analysis demonstrated that low dispersivity and diffusion coefficients enhance solute retention within immobile domains, maintaining residual levels over extended periods. The results demonstrate the efficacy of combined long-term monitoring and predictive modeling frameworks for assessing contamination dynamics in rocket impact zones.