On-line Monitor for Metaldehyde in Surface and Ground Water

Význam tématu

Metaldehyd je běžně používaný kontaktní molluskocid s perzistencí v životním prostředí a střední rozpustností ve vodě. Jeho regulační limit v pitné vodě v UK činí 0,1 µg/L. Koncentrace v povrchových a podzemních vodách kolísá zejména po deštích a konvenční postupy čištění (aktivní uhlí, ozon) jsou často nedostatečné, což zdůrazňuje potřebu spolehlivého on-line monitoringu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo nasadit a vyhodnotit první instalaci plně automatizovaného on-line systému pro odběr a analýzu kovového aldehydu přímo v úpravně vody (WTW) s kapacitou 36 Ml/d. Systém sledoval tři odběry v různých fázích úpravy čtyř zdrojů karstické podzemní vody. Cílem bylo zrychlit detekci pod regulačním limitem a zvýšit provozní kontrolu.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky se extrahovaly pomocí mini SPE systému ITSP (Biotage ENV) na robotském extraktoru GERSTEL MPS 2 XT s chlazeným vstřikovacím systémem CIS 4. Analytická separace a detekce probíhala na Agilent 7000 GC–MS/MS v režimu MRM. Pro on-line odběry sloužil upravený sektorový flow cell s nastavitelným tokem >1,0 L/min řízený Maestro softwarem s PLC. Před vstupem do extrakce byla voda filtrována třístupňovým systémem pro udržení zákalu <1 NTU.

• Robotský extraktor GERSTEL MPS 2 XT
• Cooled Injection System CIS 4
• Agilent 7000 GC–MS/MS
• ITSP mini SPE (Biotage ENV)
• Maestro software s PLC integrací
• Online flow cell a tříúrovňová filtrace

Hlavní výsledky a diskuse

Systém vykázal vynikající linearitu (r2 = 0,998) a detekční limit 0,003 µg/L, což je výrazně pod požadovanou hranicí 0,05 µg/L. Vnitro­šaržová i mezišaržová přesnost se pohybovala pod 5 %, zotavení analyzátu 95–105 % a z-skóre v proficiency testech <0,1. Výsledky potvrzují robustnost a reprodukovatelnost v reálném provozu úpravny.

Přínosy a praktické využití metody

On-line monitoring umožňuje okamžitou detekci kolísání koncentrace metaldehydu, urychluje reakční dobu z řady dnů na skutečný čas, snižuje administrativní zátěž laboratorních analýz a minimalizuje riziko překročení legislativních limitů. Data přispívají k lepšímu řízení odboru a optimalizaci procesů úpravy vody.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další směřování zahrnuje rozšíření platformy na další pesticidy, adaptaci na různé typy surovinových vod a integraci s dálkovým dohledem a prediktivními modely kvality vody. Vývoj softwaru a pokročilé datové analýzy nabídnou další zlepšení provozní efektivity.

Závěr

Nasazený on-line systém pro analýzu metaldehydu na bázi ITSP a GC–MS/MS prokázal vysokou spolehlivost, citlivost i provozní odolnost. Tento přístup významně zkracuje čas od vzorku k výsledku, zvyšuje přesnost měření a nabízí reálné přínosy pro úpravy vod.

Reference

• Davis R., Stubbs J., Loftus-Holden D., Walker D., Rawlinson M. Chromatography Technical Note No AS166 On-line Monitor for Metaldehyde in Surface and Ground Water, Anatune Ltd. & Affinity Water Ltd., 2017