Analysis of Halogenated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Atmosphere around Metallurgical Plants by 7250 High-resolution GC/Q-TOF

Význam tématu

Metallurgické závody představují významný zdroj perzistentních organických znečišťujících látek v ovzduší, včetně polychlorovaných a polybromovaných polycyklických aromatických uhlovodíků (PAHs). Tyto halogenované PAHs vykazují toxicologické účinky srovnatelné s dioxiny a PCB, přičemž se v životním prostředí vyskytují na stopových úrovních a vyžadují vysoce citlivé a selektivní analytické metody.

Cíle a přehled studie / článku

Studie se zaměřuje na kvantifikaci a distribuci cílových i necílových halogenovaných PAHs v atmosféře kolem železárenské aglomerace. Byla použita plně spektrová akvizice na vysoce rozlišujícím GC/Q-TOF systému Agilent 7250 za účelem simultánního sledování 30 chlorovaných a bromovaných PAHs, 8 kongenerů polychlorovaných naftalenů (PCNs) a 19 prioritních PAHs.

Použitá instrumentace

• GC/Q-TOF Agilent 7250 s novým iontovým zdrojem
• Kolona DB-5ms UI (60 m × 0,25 mm × 0,25 µm)
• Injekční režim splitless, objem 1 µl, teplotní program 55 °C až 305 °C
• Detekce v rozsahu m/z 50–600 při spektrální rychlosti 5 Hz
• Příprava vzorků dle EPA TO-9A, extrakce ASE, čištění silikagelovými a uhlíkovými sloupci
• Software MassHunter Qualitative, Quantitative a Unknown Analysis

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrační křivky pro chlorované a bromované PAHs (5–500 pg/µl) a PCNs (1–400 pg/µl) prokázaly koeficienty lineárního fitu R2 > 0,99 a RSD < 15 %. Extrakce přesného hmotnostního okna ±15 ppm umožnila efektivní potlačení šumu z matrice. Cílové halogenované PAHs se pohybovaly v rozmezí 0,12–101,2 pg/m3 a PCNs 0,01–0,23 pg/m3. Necílová analýza pomocí SureMass a NIST knihovny odhalila další kongenery v plně spektrálních datech bez nutnosti opakovaných injekcí.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje současné stanovení cílových i necílových halogenovaných PAHs v komplexních vzorcích ovzduší na stopových úrovních. Plná spektrální akvizice a retrospektivní analýza zvyšují flexibilitu a efektivitu laboratoře. Inovativní nástroje MassHunter zkracují dobu zpracování dat.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace GC/Q-TOF na další perzistentní organické látky a matrice (voda, půda)
• Integrace pokročilých algoritmů strojového učení pro necílovou identifikaci
• Retrospektivní sledování nově regulovaných látek díky archivaci plných spekter
• Využití v monitorovacích sítích pro dlouhodobé hodnocení kontaminace

Závěr

Agilent 7250 GC/Q-TOF splňuje požadavky na citlivost a selektivitu pro stanovení halogenovaných PAHs v atmosféře kolem metallurgických provozů. Plná spektrální data umožňují komplexní cílovou a necílovou analýzu, čímž se zvyšuje analytický dosah bez potřeby opakovaných měření.

Reference

1. Lili Yang, Guorui Liu, Minghui Zheng et al., Sci. Total Environ., 2017, 580, 1146–1154
2. Rong Jin, Guorui Liu, Minghui Zheng et al., J. Chromatogr. A, 2017, 1509, 114–122