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赛默飞全流程方案助力地下水污染防治——守卫当下,保护未来!

赛默飞色谱与质谱发布时间:2020/02/13 16:02 点击: 加载中..

  近年来,我国在环保领域投入不断加大,以前所未有的决心和力度加强生态环境保护,深入推进水污染防治。作为我国城乡生活和工农业用水的重要供水水源、水资源的重要组成部分、维系生态系统的重要要素以及自然生态系统及环境的重要组成部分,地下水监测领域也迎来新的发展机遇,相关政策标准、仪器设备不断完善。

  为了帮助相关用户学习、了解地下水检测最新技术及相关仪器在其中发挥的作用等内容,仪器信息网特别策划了“地下水检测技术进展及仪器需求”专题, 并邀请赛默飞公司产品市场、环境行业经理胡忠阳共同讨论了地下水检测技术相关的问题。

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  赛默飞公司产品市场、环境行业经理胡忠阳

  仪器信息网:据您了解,我国地下水污染呈现出怎样的特点?对于我国地下水污染物检测采用的现行的标准/方法您认为有哪些需要进行改进和完善的方面?

  胡忠阳:赛默飞始终关注着环境检测市场动态,并不断更新我们的解决方案以满足不断变化的需求。地下水因其看不见、闻不到的隐蔽性特征,没有像灰霾一样引起民众的集体关注。然而地下水无论对水资源还是从生态环境系统都是重要的组成部分,对地下水污染的防治不容忽视。1993年制定《地下水质量标准》时,我国地下水主要的污染物是无机物,随着经济社会的快速发展,地下水状况和污染来源发生了很大的变化。现如今最大的污染大量来自有机物,但1993年《标准》中,除了六六六、滴滴涕两项外几乎没有关于有机物的监测项。

  2018年5月1日开始实施的《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)代替了已沿用24年的地下水质量标准(GB/T 14848-1993)。这对于水环境监测工作,尤其是地下水监测来说意义重大。新标准指标由原来的39项新增加了54项,达到93项。特别值得关注的是毒理学指标,无机化合物指标由16项增加至20项;有机化合物指标更是由2项增至49项。新标准立足于我国现阶段经济社会发展状况,充分考虑我国地下水环境的基本特征及污染的特点,为贯彻落实国家地下水污染防治实施方案,保障地下水安全提供了重要的技术标准支撑。

  正如一开始我们所提到的,环境威胁不断演变,技术也在不断发展。如果就现行标准方法的改进和完善来看,我认为有两点值得大家思考:

  1.既有清单中大幅增加的指标意味着监测工作量的剧增,这就需要我们在方法的制定中充分考虑如何优化分析工作流程、提高分析效率。以新增“草甘膦”项目为例,方法中特别指明因为需要衍生化处理,应单独一个分析流程,而实际上采用一台常规的离子色谱仪或者离子色谱-质谱法,不需要衍生而直接进样,是十分方便的。

  2.许多污染物已知是有害的,比如这次新标准中监控清单中的新增有机物项目将受到法规的严格管控。但对于环境中许多其他污染物并不在这个清单里,其对健康的影响尚未了解清楚,或者在环境中的含量和暴露频率不明确,需要我们加快对它们的研究。这也预示着我国环境质量监测的合规标准将持续更新、日趋严格。

  仪器信息网:在目前的地下水污染物检测项目中哪些值得特别关注?相关检测方法的技术难点主要在哪?

  胡忠阳:毒理学指标中有机化合物指标由2项增至49项,广泛收录了挥发性有机物、多环芳烃、农药等项目值得我们特别关注。检测项目数量猛增,地下水监测涉及的采样点和样品量也是很大的,水质样品尤其有机项目检测对时效性的要求也更为严苛,加上其复杂的基体干扰,这些对检测工作者来说是不小的挑战。

  我们和一线检测人员也常有沟通:一个是实验室分析整个工作流程中的效率问题,不仅仅是标准所推荐的仪器方法,这其中包括从样品前处理到数据结果的处理整体的提升,其中任何一个短板都会对整体方案形成瓶颈;另一个是检测方法的稳定性、灵敏度和抗基质干扰,对仪器设备和操作人员的水平也提出了更高的要求,面对如此庞大的样品量,如何降低这些因素的风险是我们要特别关注的;如上面提到的不同有机物类型,需要不同的前处理和检测方法,复杂程度不一,建设一个完备的水质检测实验室需要从整体的视角来把控,值得管理人员和方案提供者共同思考。

  仪器信息网:请介绍贵公司在地下水污染物检测方面有哪些仪器产品或产品组合?相比于同类产品,贵公司产品有哪些优势?

  胡忠阳:从地下水毒理学指标中可以看到,涉及AAS、ICP、ICPMS、IC、GC、GCMS、HPLC、LCMS等仪器方法,涵盖了无机化合物和有机化合物等众多类型污染物。赛默飞能提供全系列的元素、色谱和质谱产品组合,全面满足标准要求。有一点需要强调,仅仅提供分析仪器本身是远远不够的,检测工作包括从样本前处理到数据的交付整个过程,赛默飞很早就耕耘在这个领域,利用广泛的产品组合优势,率先于市场推出了水质分析全流程解决方案,一站式解决方案和服务得到市场的广泛欢迎与认可。

  除了整体的方案优势以外,涉及到流程中各个环节,也有其独特的优势,下面部分内容做一个简要的介绍。

  首先,样品前处理是整个分析流程中最繁琐、最花时间的步骤。根据LC-GC杂志对1000多个实验室进行的调查,在色谱分析过程中,实际仪器分析仅仅占6%的时间,而样品前处理所花费的时间则高达60%以上,也是误差的主要来源。很明显,样品前处理已经成为阻碍我们提高分析效率的瓶颈。因此,要提高分析效率,就必须解决样品前处理过程中标准化、自动化、高通量等问题。对于地下水半挥发性有机物及挥发性有机物的检测,赛默飞均可以提供灵活的解决方案。

  针对半挥发性有机物,从样品提取,浓缩,净化,到分析和数据处理,整个样品测试环节赛默飞均可以提供相应的产品和服务进行支持。利用 Thermo Scientific™ Dionex™ AutoTrace™280 全自动固相萃取 (SPE) 仪从大容量水质样品中轻松高效地萃取目标化合物:AutoTrace 280 可以实现 SPE 全部 4 个步骤(活化、上样、淋洗、洗脱)的自动化,减少溶剂消耗量,同时提高回收率和可重复性。同时处理多达 6 份样品以提高生产率,降低分析成本。

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 赛默飞全自动化样品前处理平台 AutoTrace 280

  除了离线大体积固相萃取方案,全自动水质在线富集前处理系统EQuan MAX Plus显著地减少样品分析的时间,样品可以被直接进样,在线富集,随后进行LC-MS/MS 分析:自动化在线浓缩,减少人为操作误差级以及降低成本;通过大体积进样直接改善样品的最低检测限(最大可达20mL)。

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  赛默飞EQuan MAX Plus 系统

  对于挥发性有机物分析我们分别可提供Triplus RSH 样品前处理平台、Triplus 500 顶空自动进样器联机GC 或者GCMS 的方案以及吹扫捕集联机GC 或GCMS 的方案。全新一代 TriPlus™ 500 顶空自动进样器——升级无“线”连接新技术,提升分析效率。保留经典可靠的阀-定量环技术,创新无传输线设计。TriPlus 500 HS 自动进样器摒弃传统传输线模式,将顶空接口与 GC色谱柱直接相连,同时可选择分流进样。如此,可以缩短样品通路,消除可能存在的冷点或热点,确保样品在转移至色谱柱过程中的完整性,带来精密度的提升;减少方法中的参数设定,完成方法的快速转移;且紧凑机身,升级更高通量而不增加占地面积。

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  Thermo Scientific™ TriPlus™ 500 GC顶空自动进样器

  其次,在仪器分析这一块,赛默飞可以提供从气相色谱、单四极杆气质、三重四极杆气质以及高分辨气质综合解决方案。应对常规检测,提供可以满足环境法规中常见VOCs,SVOC等污染的解决方案,也可以提供环境中未知化合物筛查的解决方案,提高突发事件的定性能力,十分全面。在分析效率方面,提供超快速分析方法, 8分钟分析64种SVOC;另一方面不断开发针对多种VOCs, SVOC的一针分析多种化合物的方案,如一针进样40min分析环境中160余种SVOC,提高实验室分析效率。为了最大化方便操作者,我们将环境监测项目转化为eWorkflow方法包随机提供给客户,客户在实验室只需下载方法包即可一键快速建立合规方法,大幅缩短实验室方法开发的时间和重复投入。

  赛默飞一直致力于创新,帮助实验室工作人员提高工作效率。离子色谱技术广泛应用于环境中无机化合物分析,作为世界离子色谱技术的领导者,赛默飞持续投入,公司已经开发出一系列4-μm IC色谱柱(含不同规格和长度),以帮助客户在特定应用上优化速度和分离度,这些特性与Integrion高压离子色谱(HPIC)的完美结合,客户体验到的是:分离效率更高、通量更高、易用性更高。对于分离常规7种阴离子,在Integrion HPIC上实现较传统IC分析速度大幅提高3倍以上。

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  Thermo ScientificTM Integrion HPIC 高压离子色谱仪

  另一个值得一提的是赛默飞双三元液相色谱多环芳烃检测项目中的应用,Online SPE-HPLC法测定水中的PAHs,简化了前处理步骤,减少了有机试剂与人的接触,重现性更好,是一个环境友好、自动化的全新方法,代表了仪器分析方法的未来发展方向并受到市场的认可。其原理是利用DGLC双梯度液相双泵设计,可以同时单独控制三种不同的流动相来进行复杂的样品分析。双三元梯度系统具有独特的阀切换系统,柱温箱部分放置的两个切换阀可以通过变色龙软件的控制在设定的时间进行阀切换,从而实现流动相流路和色谱柱连接的不同组合切换。该方法就是在DGLC上轻松实现在线样品净化SPE-LC用于全自动样品制备和分析的。

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  双三元梯度系统

  仪器信息网:贵公司在地下水污染物检测方面可以提供哪些解决方案?

  胡忠阳:随着“水十条”的落地,越来越多的明确、可计量、可问责的政策要求成为水质分析所面临的又一挑战,检测项目增多、检测要求提升、舆论监督升级、突发响应提速,都要求水质分析更加精细化、快速化。无论是常规检测、重金属分析,还是应对层出不穷的“抗生素“、“亚硝胺”等新兴污染物,都对水质分析工作者提出了更高的要求。赛默飞水质分析解决方案,帮助您更快、更准确、更便捷、更安全的完成水质分析工作。我们所提供的检测方案,不仅仅是一个孤立的仪器方法,还包括了从样品到结果交付的整个过程的解决方案,而且以一个方法包的形式提供给使用者。总之,客户无论是新建水质分析实验室或扩项需求、还是进行新方法研究,都可以从赛默飞得到高效而全面的解决方案。

  在世界各地,环境威胁不断演变,合规标准和各项法规也随之改变。从样品输入到数据输出,赛默飞能提供最全面的色谱、质谱和光谱仪器。各种仪器、软件、应用、色谱柱和耗材完美组合,我们的环境分析技术组合不仅设计用于满足当前法规要求,也同样适用于未来的需求,能够提供可靠而精准的结果。

  更多内容,点击下载《赛默飞水质分析应用专辑》

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