守护蓝天碧水,助力环境保卫战丨安捷伦新污染物分析 LC-MS 解决方案
时间:2024-11-05 阅读:57
背景
在科技飞速发展的现代社会,我们享受着前所未有的便利与进步,然而,这些辉煌成就的背后,却隐藏着一系列严峻的环境问题。特别是新污染物的出现,如同潜伏的隐形杀手,对我们赖以生存的生态环境构成了不容忽视的威胁。它们不仅具有持久性、生物累积性、致癌性和致畸性等多种生物毒性特征,更令人担忧的是,部分新污染物还具备远距离迁移的潜力。借助空气流动、水流循环或迁徙物种的传播,它们可以轻易地跨越国界,沉积在远离排放源的遥远地带,进而引发全球性的环境污染问题。
目前,国内外广泛关注的新污染物主要包括国际公约管控的持久性有机污染物、内分泌干扰物、抗生素等,这些化合物种类繁多、来源广泛、并且以极低的浓度存在于复杂的基质中,这给检测工作带来了极大的难度。为了有效应对这一挑战,安捷伦精心开发了环境新污染物 LC-MS 相关检测方案。该方案依托高灵敏度的三重四极杆液质联用技术,能够精确检测环境中的新污染物,为环境新污染的监测与治理提供科学、可靠的数据支持,共同守护我们美好的生态环境。
Agilent 新污染物分析液质检测方案
01 抗生素类化合物分析
抗生素在医疗、农业等领域的广泛应用,导致其在环境中的残留问题日益严重。抗生素的残留不仅影响水体和土壤质量,还可能通过食物链进入人体,对人体健康造成潜在威胁。目前水中抗生素的测定仍存在一些挑战和问题。例如,不同理化性质的抗生素,需要采用不同的测定方法。此外,水中抗生素的浓度较低,且可能受到其他物质的干扰。
本文建立了 76 种常见抗生素的测定方法,采用固相萃取的前处理方式完成水样富集浓缩,使用三重四极杆液质联用仪进行测定,满足日常监测需要。
图 1. 抗生素的叠加色谱图
02 全氟/多氟烷基化合物分析
全氟/多氟烷基化合物是一类具有极高稳定性和持久性的化学物质,常用于防水、防油和防污处理。然而,其在水体、土壤和生物体中的积累可能对环境和生物健康产生不利影响。由于全氟和多氟烷基化合物 (PFAS) 的广泛使用、环境持久性和生物累积趋势,它们在饮用水中的存在引发了全球的重点关注。因此,准确可靠的分析方法对于促进水基质中多种PFAS的筛查和定量至关重要。
本文建立了一种使用安捷伦弱阴离子交换柱 (WAX) 的固相萃取 (SPE) 和 LC/MS/MS 分析水中 30 多种常见天然和同位素标记 PFAS 的分析方法。在配备无 PFC HPLC 转换工具包的 Agilent 1290 Infinity 液相色谱系统上实现化合物分离,然后使用 6400 系列三重四极杆液质联用系统进行分析,线性、精密度和回收率良好,满足日常监测需要。
图 2. 全氟和多氟烷基化合物的叠加色谱图
03 苯胺和联苯胺类化合物分析
苯胺类和联苯胺类化合物是合成染料、医药、油漆和橡胶等工业生产的重要原料和中间体,易溶于水,难以被生物体降解,具有毒性和明显的致癌作用。这两类化合物可通过废水排放、径流输送等方式进入环境,进而引起累积污染;同时,他们经由呼吸道、消化道和皮肤进入人体内,威胁身体健康。因此,中国、美国和日本等国家早已将其列入优先控制污染物名单。
土壤及沉积物是有机污染物的重要归宿,苯胺和联苯胺类化合物是其中常见的有机污染物。为防止苯胺和联苯胺类化合物通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康,加强相关监测刻不容缓。
我国生态环境部于 2022 年 2 月发布了《土壤和沉积物 13 种苯胺类和 2 种联苯胺类化合物的测定液相色谱—三重四极杆质谱法》(HJ 1210-2021),该标准于 2022 年 6 月 1 日起实施,为土壤和沉积物中苯胺类和联苯胺类化合物的检测提供重要技术支撑和法规依据。
本文采用 Agilent 1290 Infinity 液相色谱与 6400 系列三重四极杆联用系统对土壤和沉积物中 13 种苯胺类和 2 种联苯胺类化合物进行定量测定,方法完全满足监测需求。
图 3. 苯胺和联苯胺类化合物的叠加色谱图
04 邻苯二甲酸酯类化合物分析
邻苯二甲酸酯类化合物作为增塑剂广泛使用于化工生产中。塑料及其制品的大量使用,使邻苯二甲酸酯类化合物逐渐迁移到环境中,对环境造成污染。由于邻苯二甲酸酯是一类环境激素,含有较弱的雌激素成分,可通过呼吸、食物和皮肤接触进入动物及人体体内,影响生物体内分泌,对机体健康造成危害,所以许多国家将其列为重点监控的污染物名单。
本文采用 Agilent 1290 Infinity 液相色谱与 6400 系列三重四极杆联用系统分离检测环境水源中 9 种常见邻苯二甲酸酯类化合物,该方法简单、快速,具有较高的准确度和精密度,满足日常监测需要。
图 4. 邻苯二甲酸脂类化合物的叠加色谱图
05 双酚 A 和烷基酚类化合物分析
烷基酚类化合物常用于制造塑料、橡胶和化妆品等产品,但作为一类典型的内分泌干扰物,其排放和泄漏可能导致环境和生物体中的积累,会严重影响水生生物的生殖和发育,同时也具有引发人体性早熟,降低男性精子质量等危害。工业废水一直是环境中酚类化合物主要来源之一,因此加强对环境水质中烷基酚和双酚 A 的监测具有重要意义。
本文采用固相萃取/Agilent 1290 Infinity 液相色谱与 6400 系列三重四极杆联用法测定水质中 9 种烷基酚类化合物和双酚 A 的测定,相比目前主要执行参考标准 HJ1192-2021 具有更高灵敏度,高选择性、高效快速等优势,可用于该类化合物的痕量检测。
图 5. 9 种烷基酚类化合物和双酚 A 的叠加色谱图
06 紫外吸收剂类化合物分析
紫外线吸收剂或稳定剂是指能吸收阳光或荧光源中紫外线部分,而本身结构不起变化的一类物质。它能将高能量的紫外线光能转换成热能或无破坏性的较长光波释放出来,从而保护添加有紫外线吸收剂的物质免遭紫外线破坏。主要用作塑料、橡胶、涂料、染料等的光稳定剂,防止它们在长期暴露于阳光下的光分解作用。由于紫外吸收剂广泛用于工业材料产品中,近年来在环境水体和土壤中不断被检出,同时由于其高度亲脂性,易在底泥和水生生物体内富集,产生潜在的毒性效应,已成为一类备受关注的新型污染物。2022 年《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》的持久性有机污染物审查委员会指出,UV-328 具有持久的危害性,最有效的控制措施是将该物质列入《公约》附件 A,禁止生产、使用、进口和出口,仅对特定情况给予限定性豁免。
本文采用 Agilent 1290 Infinity 液相色谱与 6400 系列三重四极杆联用系统建立了 15 种常见紫外吸收剂的测定方法,采用固相萃取的前处理方式完成水样富集浓缩,使用三重四极杆液质联用仪进行测定,满足日益严格的环境监测需要。
图 6. 紫外吸收剂的 MRM 叠加色谱图
07 溴代阻燃剂化合物分析
溴代阻燃剂是一种常见的阻燃剂。在高温条件下,这些溴代阻燃剂能够分解产生大量不燃性的溴化氢(HBr)气体,从而降低燃烧区的温度;此外,HBr 气体还能捕获并终止燃烧链式反应中的自由基,如OH·、O·、H·等,生成活性较低的溴自由基,从而抑制或终止链式反应的发生[1]。由于其优异的阻燃性能和热稳定性,能够有效地抑制材料的燃烧,广泛应用于电子电器、建筑材料、交通运输等多个领域。然而,随着近年来对溴代阻燃剂研究的不断深入,据报道,这些溴代阻燃剂在生产和使用过程中可能会释放有毒气体 HBr,对人体健康和环境造成危害。此外,还可能具有生物累积性和持久性,对生态环境产生长期性的不良影响。通过监控溴代阻燃剂的使用和暴露水平,能更好地评估和管理这些健康风险。
目前最为常见的有机溴代阻燃剂是四溴双酚 A (TBBPA) 和六溴环十二烷 (HBCDs) 为主。本文采用 Agilent 1290 Infinity 液相色谱与 6400 系列三重四极杆联用系统建立了 TBBPA和HBCDs 同时分析测定的方法,以满足日常监测需要。
图 7. TBBPA 和 HBCDs 的提取色谱图
结语
基于相关行业标准与参考方法,Agilent 致力于为环境监测检测机构提供一系列高效准确的新污染物环境检测方案。这些方案不仅有助于新污染的精准监测,更为生态环境风险评估与防控、科学治理提供坚实的数据支撑,为守护蓝天碧水和环境保卫战贡献技术产品方案!