New Analytical Method for Testing Fluorotelomer Alcohols in Water

Význam tématu

Fluorotelomerové alkoholy (FTOHs) patří mezi klíčové prekurzory perfluorovaných karboxylových kyselin (PFCAs), jako je PFOA či PFHxA. Jejich šíření do povrchových a podzemních vod představuje významné environmentální a zdravotní riziko.

Cíle a přehled studie / článku

Studie popisuje validaci nové citlivé a selektivní analytické metody pro stanovení FTOHs ve vodách. Metoda využívá plynovou chromatografii spojenou s trojnásobným kvadrupólovým hmotnostním spektrometrem za pozitivní chemické ionizace (GC-MS/MS-PCI) a usiluje o získání UKAS akreditace.

Použitá metodika

Pro odběr vzorků byly použity 40ml skleněné lahvičky s Teflonovým septem a přídavkem 2 ml methanolu. Klíčové body postupu:

• Vyplnění až po nulu vzduchového prostoru (zero headspace)
• Fixace vzorku 2 ml methanolu
• Doba skladování maximálně 5 dní při vysoké rychlosti dopravy do laboratoře

Laboratorní analýza probíhala na GC-MS/MS s PCI, přinášející detekční limity 5 ng/l pro 6:2 FTOH i 8:2 FTOH.

Použitá instrumentace

• Plynový chromatograf spojený s trojnásobným kvadrupólovým hmotnostním spektrometrem
• Režim pozitivní chemické ionizace (PCI)

Hlavní výsledky a diskuse

Validovaná metoda dosahuje detekčních limitů na úrovni jednotek ng/l, vysoké selektivity i reprodukovatelnosti. Díky vylepšené sofistikaci PCI ionizace bylo dosaženo spolehlivého rozlišení izomerů FTOH. Metoda vykazuje robustnost vůči matricovým interferencím, což umožňuje její aplikaci v různých typech vodních vzorků.

Přínosy a praktické využití metody

Nová metoda podporuje efektivní monitoring FTOHs v povrchových, podzemních i pitných vodách. Je vhodná pro regulační sledování, hodnocení expozice populace i sledování účinnosti čistíren odpadních vod. Robustní protokol odběru a analýzy zaručuje konzistentní výsledky pro QA/QC laboratoře.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření spektra sledovaných PFAS včetně nových prekurzorů. Důležitá bude integrace online monitoringových zařízení, miniaturizace analytických systémů a kombinace s vysokorozlišovacími metodami. Modelování transportu a degradace FTOHs v reálném čase podpoří zlepšení environmentálních rizikových hodnocení.

Závěr

Validovaná GC-MS/MS-PCI metoda přináší citlivé, selektivní a robustní stanovení fluorotelomerových alkoholů ve vodách. Je klíčovým nástrojem pro environmentální monitoring, posuzování expozice a ochranu lidského zdraví.

Reference

• Ayala-Cabrera J.F., Contreras L., Moyano E., Santos F.J. A novel methodology for the determination of neutral perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances in water by gas chromatography-atmospheric pressure photoionisation-high resolution mass spectrometry. Anal. Chim. Acta 2020.
• Dimzon I.K., Westerveld J., Gremmel C., Fromel T., Knepper T.P., de Voogt P. Sampling and simultaneous determination of volatile per- and polyfluoroalkyl substances in wastewater treatment plant air and water. Anal. Bioanal. Chem. 2017;409:1395–1404.
• Dinglasan M.J.A., Ye Y., Edwards E.A., Mabury S.A. Fluorotelomer alcohol biodegradation: Direct evidence that perfluorinated carbon chains breakdown. Environ. Sci. Technol. 2004;38:2857–2864.
• Ellis D.A., Mabury S.A. Oxidative biotransformation of fluorotelomer alcohols from multiple sources of fluorochemicals. Environ. Sci. Technol. 2004;38:2857–2864.
• Wang N., Szostek B., Buck R.C., Folsom P.W. Fluorotelomer alcohol biodegradation: Evidence for breakdown of perfluorinated carbon chains. Environ. Sci. Technol. 2009;39:7516–7528.
• Yu N., Xu Y., Ma W. Degradation pathways of fluorotelomer alcohols under environmental conditions. Chemosphere 2018.
• Zhao X., Chen C., Zhu L. Biotransformation of 8:2 fluorotelomer alcohol in soil impacted by AFFFs. Environ. Sci. Technol. 2013;47:13728–13739.
• Bach C.C., Behnisch P.A., Mortensen M., Larsen M.M., Nielsen F. Occurrence of fluorotelomer alcohols in drinking water and diet. Chemosphere 2016;163: 141–149.
• Titaley I.A., Florentino B., Cruz D., Barlaz M., Field J.A. Neutral per- and polyfluoroalkyl substances in in-situ landfill gas by thermal desorption-GC-MS. Environ. Sci. Technol. Lett. 2023;10:214–222.
• Portolés T., Rosales L.E., Sancho J.V., Santos J., Moyano E. Gas chromatography–tandem mass spectrometry with atmospheric pressure chemical ionization for fluorotelomer alcohols determination. J. Chromatogr. A 2015;1413:107–116.
• Ma H., Peng H., Chen H., Shang W., Zheng X., Yang M., Zhang Y. Long-term trends of fluorotelomer alcohols in a wastewater treatment plant impacted by textile industry. Chemosphere 2022;299.
• Dauchy X., Bioteux V., Back C., Colin A., Hemard J., Rosin C., Munoz J. Mass flows and fate of PFAS in a fluorochemical wastewater treatment plant. Sci. Total Environ. 2017;576:549–558.
• Favreau P., Poncioni-Rothlisberger C., Place B.J., Bouchex-Bellomie H., Weber A., Tremp J., Field J.A., Kohler M. Multianalyte profiling of PFAS in liquid commercial products. Chemosphere 2017;171:491–501.