不管是电影,还是科学事实,都在警告我们:那些被我们创造的,正在一点点吞噬我们,垃圾污染威胁着这颗星球的未来。Planet or plastic?垃圾的合理管控,也成为了蓝色星球保卫的终局之战。
中国人口众多,是垃圾产生大国,据环保部统计,2016年,中国214个大中城市生活垃圾产生量达到18850.5万吨。面对日趋严重的垃圾污染问题,中国自上而下,都在为保卫家园环境付诸行动:
作为过去30年的全球“垃圾工厂”,中国已于2018年1月开始禁止塑料和纸张等大多数外国的可回收固体废料进入中国;多个重点城市早已开始出台生活垃圾分类管理实施方案或行动计划,今年7月1日,《上海市生活垃圾管理条例》将正式实施,生活垃圾分类迈入“法治时代”;作为每一个居民,除了减少对一次性塑料用品的使用之外,最重要的就是积极执行垃圾分类。通过垃圾分类,可以把有用物资,如纸张、塑料、玻璃、金属等重新回收利用,把废旧电池、过期药品等有毒物质集中处理,最重要的是,通过垃圾分类减少垃圾回收过程中的危害。
以垃圾焚烧为例,垃圾焚烧本身是一个相对环保的垃圾处理方式,固体垃圾通过高温加热转化成灰烬、烟尘和热量,通过焚烧可以减少80-85%的垃圾质量,减小95-96%的体积,极大节省了垃圾填埋空间,焚烧垃圾带来的热量本身也是极大的能量来源。但,前提是垃圾分类!如果没有在焚烧前进行垃圾分类,以去除有害的、体积庞大的或可再生的原料,垃圾焚化炉又没有足够的尾气净化和有效的焚烧流程控制,那么垃圾焚烧不仅会产生PM 2.5、重金属等空气污染物,更会导致剧毒***类物质的释放。
***,被世界卫生组织列为人类一级致癌物,对人体有极强的致癌、致畸、致突变作用。***类物质有众多同族体,2,3,7,8 位氯取代的***同族体毒性远远高于其它结构的,WHO 规定共有17 种***同族体和12 种多氯联苯同族体(Dioxin-like PCBs)是有毒的***类化合物。
向***类化合物再次发起进攻
气相色谱- 高分辨磁式质谱仪(GC-HRMS,磁质谱)因其高分辨率、高灵敏度和绝佳的稳定性,一直以来都是***检测的“黄金标杆”。 赛默飞全新三重四极杆气质联用仪TSQ 9000,紧跟老大哥双聚焦高分辨磁式质谱仪DFS的步伐,在守护蓝色星球未来的环境保卫战中,向***类化合物(PCDDs,PCDFs,Dioxin-like PCBs)再次发起进攻。
***全流程解决方案(点击查看大图)
全新高灵敏度离子源(AEI源)
TSQ 9000配备全新高灵敏度离子源(AEI),一改传统离子源设计,采用与灯丝方向一致的大体积回旋磁铁设计,并使灯丝与离子束在同一直线上,独特的设计增长电离距离,大大提高了离子化效率和聚焦能力,从而显著地提高了仪器的灵敏度,大大提高了分析低浓度***样品的能力。
AEI源 常规EI源
图1.AEI源与常规EI源( ExtractaBrite源)的比较
选用高分辨磁质谱DFS的验收标样——20 fg/μL 2,3,7,8-TCDD,连续进样8 针,进样量1 μL,通过峰面积及离子比率对TSQ 9000 AEI系统进行灵敏度和稳定性的考察,结果如图2 所示,即使在极低浓度下,2,3,7,8-TCDD 的峰型依然出色,峰面积RSD% 为3.42%,离子比率RSD% 为2.83%。
图2-a.连续8针20fg 2,3,7,8-TCDD重复进样色谱图
图2-b.连续8针20 fg 2,3,7,8-TCDD重复进样的定量峰面积(321.89->258.93)及离子比率(点击查看大图)
TSQ 9000 GC-MS/MS系统出色的色谱分离
采用Thermo Scientific™ TG-Dioxin 色谱柱、选用EPA 1613 的标准溶液进行实验,CS1 标准溶液的总离子流图如图3-a 所示。1,2,3,4,7,8-HxCDF 与1,2,3,6,7,8-HxCDF 在CS1 标准溶液和沉积物实际样品中的分离效果如图3-b 和图3-c 所示。1,2,3,4,7,8-HxCDF 和1,2,3,6,7,8-HxCDF 的分离度均优于75%,满足***类化合物测定的分离度要求。
图3-a.标准溶液(EPA1613 CS1 )中17种***
及其同位素的总离子流图(TIC) (点击查看大图)
图3-b.标准溶液EPA1613 CS1)中4种1,2,3,4,7,8-HxCDF与1,2,3,6,7,8-HxCDF的分离效果
图3-c.沉积物实际样品中4种1,2,3,4,7,8-HxCDF
与1 ,2,3,6,7,8-HxCDF的分离效果(点击查看大图)
承袭自高分辨磁质谱的专业POPs数据处理软件——Target Quan
***类化合物的定量采用最严谨的同位素稀释分析法二级内标法进行, TargetQuan 3.2 软件是专门为POPs 定量分析设计,软件可以清晰地展示化合物之间的内标依赖关系,并轻松地进行积分、定量参数编辑。
图4-a.TargetQuan软件截图(二级内标法)
准确的定量结果
实验分析EPA 1613 系列标准品,***待测物及其同位素化合物的响应因子为0.88-2.13,相对标准偏差小于10%,实际样品测试亦显示出方法良好的重现性和回收率。部分土壤样品的测试在TSQ 9000 GC-MS/MS和高分辨磁质谱上同时进行,以验证TSQ 9000 AEI系统分析***类的结果准确性,定量结果以总毒性当量值(TEQ值,单位WHO-TEQ pg/g)显示。如图5-a 和图5-b 所示,GC-MS/MS 和GC-HRMS 的检测结果匹配程度较好,两者实测总TEQ值偏差< 5%,充分证明配备AEI 源的TSQ 9000 GC-MS/MS 系统在***分析中的可靠性。
图5-a.土壤样品a的定量结果(点击查看大图)
( GC-MS/MS with AEI与GC-HRMS对比)
图5-b.土壤样品b的定量结果(点击查看大图)
( GC-MS/MS with AEI与GC-HRMS对比)
TSQ 9000 AEI系统GC-MS/MS其无与伦比的灵敏度和稳定性,完全满足EU法规中对***类筛查和确证的要求。诚然,现今环境领域***分析的法规还多建立在高分辨磁质谱上,但关乎蓝色星球未来的环境保卫战必然是一场旷日持久之战,法规未动,仪器先行,经典的***分析重器(DFS)犹在,充斥着创新精神的***检测利器(TSQ 9000 GC-MS/MS AEI系统)也早已磨刀霍霍,等待检验。
环境问题无小事,减少***排放,从垃圾分类开始。7月1日,垃圾分类,你准备好了吗?
终局之战,Are you ready?
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