Identifying Unknown Chemicals and Disinfection Byproducts in Swimming Pools and Hot Tubs

Význam tématu

Voda v bazénech a vířivkách je dezinfikována prostředky, které reagují s přírodními organickými látkami i s chemikáliemi zavedenými plavci. Tyto reakce vytvářejí disizační vedlejší produkty (DBP), jež mohou ohrožovat zdraví uživatelů, a proto je nezbytné je včas a spolehlivě identifikovat.

Cíle a přehled studie / článku

Studie si klade za cíl odhalit jak známé, tak dosud neznámé DBP ve vodě z celého vodního cyklu – od zdrojové a upravené pitné vody přes vodovodní vodu až po vodu z bazénů a vířivek – pomocí nekonvenční ne­cílené (non-targeted) analýzy.

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava vzorků: absorpce na pryskyřici Amberlite XAD (10 l vody koncentrováno do 1 ml) a deriva­tizace diazomethanem pro halo­kyseliny.
• GC-HR-TOFMS (Pegasus GC-HRT) s rozlišením 25000, rozsah m/z 33–650, rychlost sběru 5 spekter/s.
• Processing dat v ChromaTOF-HRT s High Resolution DeconvolutionTM pro separaci souběžných koeluujících špiček.
• Komparace s konvenčními systémy GC-TOFMS (Pegasus HT) a GC×GC-TOFMS (Pegasus 4D).

Hlavní výsledky a diskuse

• Ve finální, vodovodní, bazénové i vířivkové vodě bylo identifikováno mnoho nových halogenovaných DBP, které ve zdrojové vodě chyběly.
• High Resolution Deconvolution umožnila odhalit výrazně více špiček než nominální rozlišení.
• Knihovní vyhledávání (podobnost spekter >800/1000) podpořilo identifikaci známých DBP.
• Mass defect ploty (Cl-H a Br-H) se ukázaly jako efektivní nástroj pro vyhledání potenciálních neznámých halogenovaných sloučenin.
• Kombinovaná analýza EI a CI s přesností <1 ppm umožnila navrhnout struktury dosud neznámých látek.

Přínosy a praktické využití metody

• Poskytuje komplexní profil DBP v různých vodních fázích a pomáhá optimalizovat dezinfekční postupy.
• Vysoká citlivost a rozlišení zajišťují včasnou detekci potenciálně škodlivých sloučenin.
• Postup lze adaptovat pro analýzu jiných složitých prostředí (environmentální, průmyslová kontrola).

Závěr

Použití GC-HR-TOFMS ve spojení s vysokorozlišovací dekonvolucí výrazně zlepšilo detekci i identifikaci známých i dosud neznámých DBP v komplexních matricích bazénové a vířivkové vody. Mass defect ploty a kombinace EI/CI analýzy přinesly vysokou spolehlivost navrhovaných struktur.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace hyphenovaných technik (např. LC-HRMS) pro rozšíření spektra analyzovatelných látek.
• Vývoj pokročilých bioinformatických nástrojů pro automatizovanou ne­cílenou identifikaci.
• Implementace kontinuálního on-line monitorování DBP v reálném čase v zařízeních pro úpravu vody.

Reference

• Byer J. D. a kol.: Identifying Unknown Chemicals and Disinfection Byproducts in Swimming Pools and Hot Tubs, LECO Corporation a University of South Carolina