Element-specific examination of volatile halogenated organics in wastewater extracts using GC-ICP-MS
Postery | | Agilent TechnologiesInstrumentace
Monitoring těkavých halogenovaných organických látek ve vodách je klíčový pro ochranu lidského zdraví a kvalitu pitné i odpadní vody. Halogenované vedlejší produkty dezinfekce (DBP) mohou mít vyšší toxicitu než jejich chlorované varianty, proto je důležité rozvíjet analytické postupy, které spolehlivě detekují bromované a jodované DBP.
Cílem studie bylo demonstrovat schopnost kombinace plynové chromatografie s hmotnostní spektrometrií s indukčně vázaným plazmatem (GC-ICP-MS) pro specifickou a citlivou detekci halogenových prvků v organických molekulách extrahovaných z odpadních vod před a po ošetření monochloraminem.
Vzorky odpadních vod byly odebrány v různých lokalitách, rozděleny na neošetřené a ošetřené monochloraminem a extrahovány MTBE podle modifikovaného EPA 551.1.
Po ošetření monochloraminem se celkové koncentrace bromovaných a jodovaných DBP výrazně zvýšily. Některé organické halogenované sloučeniny byly odolné vůči transformaci, jiné naopak zcela zmizely a vznikly nové halogenované produkty. Chromatogramy ukázaly lepší rozlišení a kvantifikaci I- a Br-obsahu oproti konvenčním GC-ECD metodám.
Dalším krokem je kombinace GC-ICP-MS s vysokorozlišovacími hmotnostními spektrometry (GC-QToF) pro identifikaci neznámých DBP. Výzkum se také zaměří na optimalizaci úpravy vody tak, aby se minimalizovala tvorba toxických jodovaných a bromovaných vedlejších produktů.
Studie prokázala, že GC-ICP-MS je výkonný nástroj pro cílenou analýzu halogenovaných organických DBP v odpadních vodách. Element-specifická detekce zvyšuje spolehlivost a rozšiřuje možnosti sledování vzniku neznámých DBP při různých dezinfekčních postupech.
GC, ICP/MS, Speciační analýza
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Monitoring těkavých halogenovaných organických látek ve vodách je klíčový pro ochranu lidského zdraví a kvalitu pitné i odpadní vody. Halogenované vedlejší produkty dezinfekce (DBP) mohou mít vyšší toxicitu než jejich chlorované varianty, proto je důležité rozvíjet analytické postupy, které spolehlivě detekují bromované a jodované DBP.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo demonstrovat schopnost kombinace plynové chromatografie s hmotnostní spektrometrií s indukčně vázaným plazmatem (GC-ICP-MS) pro specifickou a citlivou detekci halogenových prvků v organických molekulách extrahovaných z odpadních vod před a po ošetření monochloraminem.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky odpadních vod byly odebrány v různých lokalitách, rozděleny na neošetřené a ošetřené monochloraminem a extrahovány MTBE podle modifikovaného EPA 551.1.
- GC: Agilent 7890A, kolona HP-5 (320 µm × 0,25 µm), injektor s vyhřívanou transferovou linkou, pulsed splitless injekce, program pece 37 °C (6 min) → 10 °C/min do 260 °C (11 min).
- ICP-MS: Agilent 7700x v režimu „No gas“, RF výkon 700 W, měření iontů 79Br, 81Br a 127I s integracemi 0,15 s.
Hlavní výsledky a diskuse
Po ošetření monochloraminem se celkové koncentrace bromovaných a jodovaných DBP výrazně zvýšily. Některé organické halogenované sloučeniny byly odolné vůči transformaci, jiné naopak zcela zmizely a vznikly nové halogenované produkty. Chromatogramy ukázaly lepší rozlišení a kvantifikaci I- a Br-obsahu oproti konvenčním GC-ECD metodám.
Přínosy a praktické využití metody
- Element-specifická detekce halogenů zajišťuje vysokou selektivitu bez rušivých signálů ostatních látek.
- Vysoká citlivost umožňuje detekci nižších ng/mL koncentrací.
- Rychlá analýza komplexních směsí bez nutnosti rozsáhlé derivatizace.
Budoucí trendy a možnosti využití
Dalším krokem je kombinace GC-ICP-MS s vysokorozlišovacími hmotnostními spektrometry (GC-QToF) pro identifikaci neznámých DBP. Výzkum se také zaměří na optimalizaci úpravy vody tak, aby se minimalizovala tvorba toxických jodovaných a bromovaných vedlejších produktů.
Závěr
Studie prokázala, že GC-ICP-MS je výkonný nástroj pro cílenou analýzu halogenovaných organických DBP v odpadních vodách. Element-specifická detekce zvyšuje spolehlivost a rozšiřuje možnosti sledování vzniku neznámých DBP při různých dezinfekčních postupech.
Reference
- Richardson S.D. et al. Occurrence and Mammalian Cell Toxicity of Iodinated Disinfection Byproducts in Drinking Water. Environmental Science & Technology, 2008, 42(22): 8330–8338.
- Sharma V.K., Zboril R., McDonald T.J. Formation and toxicity of brominated disinfection byproducts during chlorination and chloramination of water. Journal of Environmental Science and Health, Part B, 2013, 49(3): 212–228.
- Hua G., Reckhow D.A. Effect of pre-ozonation on the formation and speciation of DBPs. Water Research, 2013, 47(13): 4322–4330.
- Jeong C.H. et al. Occurrence and Toxicity of Disinfection Byproducts in European Drinking Waters in Relation with the HIWATE Epidemiology Study. Environmental Science & Technology, 2012, 46(21): 12120–12128.
- United States EPA. National primary drinking water regulations: Stage 2 disinfectants and disinfection byproducts rule. Federal Register, 2006, 71(2): 387–493.
- Krasner S.W. et al. Occurrence of a New Generation of Disinfection Byproducts. Environmental Science & Technology, 2006, 40(23): 7175–7185.
- Smith E.M. et al. Comparison of Byproduct Formation in Waters Treated with Chlorine and Iodine: Relevance to Point-of-Use Treatment. Environmental Science & Technology, 2010, 44(22): 8446–8452.
- Woo Y.-T. et al. Use of Mechanism-Based Structure-Activity Relationships Analysis in Carcinogenic Potential Ranking for Drinking Water Disinfection By-Products. Environmental Health Perspectives Supplements, 2002, 110: 75.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
An Examination of the Presence, Formation, and Transformation of Volatile Halogenated Organic Species in Wastewater Extracts Using GC-ICP-MS
2014|Agilent Technologies|Aplikace
An Examination of the Presence, Formation, and Transformation of Volatile Halogenated Organic Species in Wastewater Extracts Using GC-ICP-MS Application Note Environmental Authors Abstract Armando Durazo and Shane A. Snyder The presence and transformation of volatile halogenated organics in wastewaters Department…
Klíčová slova
halogenated, halogenateddbps, dbpscics, cicshalogen, halogenunidentified, unidentifiedspecies, speciesdisinfection, disinfectionbyproducts, byproductsorganics, organicsiodinated, iodinatedwastewaters, wastewatersorganic, organicvolatile, volatilebromine, brominedrinking
Agilent ICP-MS Journal (August 2014 – Issue 58)
2014|Agilent Technologies|Ostatní
Agilent ICP-MS Journal August 2014 – Issue 58 Inside this Issue 2 Enhanced Integration of LA and ICP-MS with ESI’s LA Plug-in for ICP-MS MassHunter – A Streamlined Workflow 3 Determination of the Region of Origin of Chinese Honey…
Klíčová slova
icp, icphalogenated, halogenatedablation, ablationhoney, honeydbps, dbpsplug, plugactiveview, activeviewdisinfection, disinfectionzircon, zirconsamples, samplesbotanical, botanicalann, annagilent, agilentchloramination, chloraminationatomic
Discovery of emerging disinfection by-products in water using gas chromatography coupled with Orbitrap-based mass spectrometry
2017|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 10490 Discovery of emerging disinfection by-products in water using gas chromatography coupled with Orbitrap-based mass spectrometry Authors Introduction Cristian Cojocariu,1 Cristina Postigo,2 Susan D. Richardson,3 Damia Barcelo,2,4 and Paul Silcock1 1 Thermo Fisher Scientific, Runcorn, UK 2 Institute…
Klíčová slova
dbps, dbpsiodo, iododisinfection, disinfectionchloraminated, chloraminateddbp, dbpwater, watertracefinder, tracefinderelemental, elementalidentification, identificationwere, wereexactive, exactivecompound, compoundchlorodiiodomethane, chlorodiiodomethanemass, masslibrary
New opportunities for the non target analysis of environmental contaminants gas chromatography Orbitrap mass spectrometry
2017|Thermo Fisher Scientific|Postery
New opportunities for the non target analysis of environmental contaminants gas chromatography Orbitrap mass spectrometry Paul Silcock(1), Cristian I. Cojocariu(1), Jason Cole(2), Flavio Bedini(3) Fausto Pigozzo(3) (1)Thermo Fisher Scientific, Runcorn, UK. (2) Thermo Fisher Scientific, Austin, TX. (3)Thermo Fisher Scientific,…
Klíčová slova
chlorine, chlorinesccp, sccpiodinated, iodinateddbps, dbpschlorination, chlorinationsccps, sccpsdbp, dbpchloraminated, chloraminateddisinfection, disinfectionatoms, atomsnom, nomidentification, identificationhomologues, homologueschlorinated, chlorinatedexactive