污水中有机污染物检测方案(液质联用仪)

大量报告表明，水源[1] 和饮用水[2] 中存在痕量非受控污染物（亦称新兴污染物）。对于美国国家环保局(EPA) 污染物候选物列表(http://water.epa.gov/scitech/drinkingwater/dws/ccl/ccl3.cfm)体系中所列出的约7500 种化学物质，所检测到的这些化合物只占其中极小部分，而对于近8500 万指定CAS 号的化学品其所占的比例更少(https://www.cas.org/)。水中存在无数尚未鉴别的化学品，而大部分还是不了解其对环境和公众健康的影响。特别是，由于人口迅速增长和迁徙造成的水源短缺，区域性水源面临着前所未有的压力[3]。许多城区都在寻找新的水源，以补充饮用水的供应[3]。水循环再利用的可能性最大，包括使循环废水转化为饮用水。考虑到城市污水中已鉴定出的以及潜在存在的化学品数量惊人，监测项目旨在尽可能选择最能体现处理效率的指示性化合物。有机污染物在进行氧化或生物处理会生成无数转化产物，使得监测变得更加困难。在某些情况下，处理后的副产物可能比初始污染物毒性更大[4]。因此需要一种能够监控所有这些过程的检测方法，确保选择最有效、最经济的污水再利用处理方法。精确质量四极杆飞行时间(Q-TOF) 质谱是检出和分离水中数千种不同的痕量有机化合物的良好平台，因而是污水处理的理想监测工具。本应用简报介绍了能够对臭氧化处理（一种灭菌和减少有机污染物的常用处理技术）前后的污水中有机污染物的分布进行分析的方法。开发的方法是采用超高效液相色谱(UHPLC) 和精确质量质谱法，通过Agilent 1290 Infinity 液相色谱系统和Agilent6540 Q-TOF 液质联用系统来分离和检出水中数千种有机化合物。对特定处理过程中有相似结局的一类化合物进行解析，其中一部分化合物可用作氧化效率的指示物。最后，如果某种污染物未来需要特别关注，我们将构建Q-TOF 数据档案以备再次挖掘，从而无需保存任何样品或重新进行分析，即可提供历史数据。结论污水中含有大量的化合物，大部分都不能通过常规的分析进行监测。使用Agilent 6540 超高分辨(UHD) 精确质量Q-TOF 液质联用系统的非目标LC/Q-TOF 分析并结合安捷伦Mass ProfilerProfessional 软件的统计分析，可以区分抗臭氧性不同的化合物组别。某些化合物对臭氧化作用没有反应，其他的化合物则根据臭氧剂量的不同出现一定程度的减少，而某些化合物则是在臭氧化过程中形成的。因此，本应用简报介绍的方法可以作为监测水处理过程中水质变化的灵敏工具。