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努力保持饮用水安全

来源:Pixabay。

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没有什么比一杯晶莹剔透的水更让人神清气爽的了。但如果这种看起来无害的液体实际上含有有害化学物质呢?现在不那么吸引人了。环境测试是维持水质安全和水质的关键。官方规定了许多被认为是安全和可接受的物质的水平,以确保维持标准。然而,为了满足这些需求,分析人员需要工具来帮助他们做到这一点。

我们采访了赛默飞世尔化学研发总监刘燕和产品营销高级经理Katariina Majamaa,他们设计了新的色谱柱,可以在使用离子色谱质谱(IC-MS)分析之前快速分离污染物。


凯伦·斯图尔德(KS):是什么促使这个新专栏的发展?


刘燕和Katariina Majamaa (YL & KM):
卤代乙酸(HAAs)是在使用氯或氯胺的水消毒过程中形成的饮用水污染物。由于其可疑的致癌性和毒性,HAAs受到美国(U.S.)的监管。环境保护署(EPA)作为安全饮用水法(SDWA)的一部分,其中五种HAAs (HAA5: MCAA, DCAA, TCAA, MBAA和DBAA)的最大污染水平设置为60µg/L。EPA Method 552.2使用气相色谱-电子捕获检测(GC-ECD)在样品酸化、萃取和衍生化后测定HAAs。由于需要样品制备和分析物衍生化,该方法耗时费力。EPA Method 557是一种改进的方法,用于测定饮用水样品中的HAAs,溴酸盐和达拉蓬。该方法采用离子色谱-电喷雾电离串联质谱(IC-ESI-MS/MS)直接分析饮用水样品中的HAAs、溴酸盐和达拉磷,无需样品制备和分析物衍生化。Thermo Scientific的Dionex IonPac AS24色谱柱已经用于EPA Method 557中,成功地从基质离子(如氯化物、硫酸盐、碳酸盐和硝酸盐)中分解和分离HAAs、溴酸盐和dalapon。为了满足不断增长的快速分离HAAs,溴酸盐和dalapon的需求,开发了一系列新的IC色谱柱:Thermo Scientific Dionex IonPac AS31色谱柱。


KS:这些列与现有的选项相比如何,是什么使它们特别适合饮用水分析?


Yl & km:
我们根据应用需求(如饮用水分析)在色谱柱内创新化学成分,以确保其适用性和最大性能。赛默飞世尔科技公司最近推出了Dionex IonPac AS31色谱柱,该色谱柱中填充了一种新型阴离子交换树脂,专门用于快速分析饮用水样品中的HAAs、溴酸盐和达拉蓬。IonPac AS31色谱柱具有较高的离子交换容量,无需样品预处理即可进行痕量分析(μg/L)。IonPac AS31色谱柱在15°C和约3200 psi下工作,因此与Thermo Scientific Dionex ICS-5000+或Thermo Scientific ICS-6000高压离子色谱(HPIC)系统配合良好。我们的研发(R&D)团队已经证明IonPac AS31色谱柱可以满足或超过EPA方法557的性能要求。IonPac AS31色谱柱的运行时间比IonPac AS24色谱柱快39%,将EPA Method 557的运行时间从57分钟缩短到35分钟。IonPac AS31色谱柱还被设计用于提高生产力和降低使用EPA方法557测定饮用水样品中HAAs,溴酸盐和达拉蓬的实验室的运营成本。


KS:用户希望从饮用水样本中检测到什么?


Yl & km:
饮用水质量是一个具有全球影响的普遍健康问题。饮用水分析由地区、联邦或全球机构提出的建议进行监管,并对水质进行监测,以确保严格符合适用的监管要求。这些机构制定了水分析标准,以确保社区只消耗安全的饮用水。SDWA对饮用水中某些污染物的水平设定了法律限制。根据SDWA,美国环保署执行适用于所有公共水系统的《国家主要饮用水条例》(NPDWRS或主要标准)。NPDWR规定了某些饮用水污染物的最大浓度水平,也称为“最大污染物水平”或“MCLs”。EPA还提供了一份可接受的处理饮用水的技术清单,以将受管制的污染物减少到可接受的低水平。在欧洲,《饮用水指令》规定了水质的基本质量标准。这些质量标准是根据世界卫生组织(世卫组织)和欧洲委员会科学咨询委员会的指导方针制定的。这些监管机构不断对饮用水中的污染物水平(因此用户的目标是检测什么)进行重新评估,包括修订的水平,以及在现有监测物质列表中添加新的污染物。 The SDWA alone requires testing for over 90 possible contaminants using approved analytical methods for contaminants such as inorganic anions and cations, metals, radionuclides and organic pollutants.


IC技术用于检测离子和极性分子,基于它们与离子交换器(柱)的亲和性。它最常用于分析无机阴离子(EPA 300.0或EPA 300.1)和阴离子分析测量硝酸盐,亚硝酸盐,氟化物和消毒副产物(溴酸盐,亚氯酸盐,高氯酸盐,HAA)或金属,例如六价铬Cr(VI)。


克斯:新的污染物一直在出现,你如何跟上变化的步伐?


Yl & km:
赛默飞世尔的团队投入了大量的时间和精力来跟上这些变化。我们与监管机构和标准化机构合作,开发新的分析方法,用于当前和新兴的环境污染物的合规监测。例如,我们的产品、应用和方法开发必须响应新提出的污染物,如美国环保署不受管制的污染物监测规则(UCMR)中包含的最新化学品清单。我们正在参与循环研究,以确保方法符合任何实验室的性能标准。我们还使用最新的技术更新方法,使这些方法更具成本效益和可靠性,从而使实验室更高效——一个很好的例子是在IC-MS工作流程中开发新的Dionex IonPac AS31分析柱。


KS:你认为目前对健康和环境威胁最大的饮用水污染物是什么?你认为未来最大的威胁是什么?


Yl & km:
由于饮用水质量对当地也有重大影响,环境和人类健康风险在很大程度上取决于地区/地点、水源、分配基础设施和使用的水净化方法(如消毒)。挑战是复杂的,因此很难说出一两个最大的威胁。因此,我们将继续专注于研发和方法开发,与监管机构和客户合作,以满足他们的需求。目前最紧迫的饮用水挑战与人为污染有关:消毒副产物、农药、全氟化合物(PFOS、PFOA)和潜在的内分泌干扰物。


Yan Liu和Katariina Majamaa接受了科技网络科学作家Karen Steward博士的采访。188金宝搏备用

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