PFASt and Furious: A Targeted and Non-Targeted LC-MS/MS Study on the Environmental Impact of Using Fluorinated Ski Waxes

Význam tématu

Perfluoroalkylové látky (PFAS) jsou široce využívány ve výrobcích lyžařského vosku pro své hydrofobní a nízkoviskózní vlastnosti. Jejich extrémní perzistence a toxicita však vyvolávají obavy z dlouhodobé kontaminace životního prostředí. Studie analyzuje, jak intenzivní používání fluorovaných vosků na sjezdových a běžeckých tratích ovlivňuje kvalitu půdy a vody.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo lokalizovat a kvantifikovat známé i neočekávané PFAS v odtávající vodě a půdě na dvou závodních areálech (slalom a běžecká trať). Studie kombinuje cílenou LC-MS/MS analýzu s netargetovanou vysokým rozlišením a iontovou mobilitou (HRMS-IMS) pro detailní profil kontaminace.

Použitá metodika

Vzorky vody (250 mL) a půdy (50 mL) byly odebrány na několika místech tratí. Extrakce půdních vzorků proběhla v CEM EDGE systému pomocí zahuštěného fluidního extrahování (PFE) za 10 min na vzorek. Čištění vzorků zajistilo SPE Oasis WAX/GCB na Promochrom SPE-03. Inline filtry chránily chromatografické kolony před částicemi.

Použitá instrumentace

• ACQUITY I-Class Plus UPLC s PFAS Analysis Kit a Atlantis Premier BEH C18 AX kolona (2,1 × 50 mm, 2,5 µm).
• ACQUITY Premier UPLC se systémem BSM a FTN, kolona Atlantis Premier BEH C18 (2,1 × 50 mm, 1,7 µm).
• Xevo TQ Absolute Mass Spectrometer pro cílenou LC-MS/MS analýzu (ESI, 0,5 kV, DIA HDMSE).
• SELECT SERIES Cyclic IMS QTOF (iontová mobilita, rozlišení ~60 000 FWHM).

Hlavní výsledky a diskuse

Na obou lokalitách byly detekovány významné koncentrace PFAS, především dlouhořetězcové perfluorokarboxyláty. U slalomu koncentrace klesaly směrem dolů po svahu, což odráží postupné odstraňování vosku. Na běžecké trati byly nejvyšší hladiny v místech aplikace vosku a v blízkosti střední zóny (rybníčky, zahrada). Vzorky půdy vykázaly řádově vyšší hodnoty než voda. Netargetovaná analýza odhalila ještě C15 a C16 perfluorokarboxyláty a dioické kyseliny, které standardní metody nezahrnují. Zvlášť vysoká koncentrace PFOS v zahradní půdě naznačuje další zdroj kontaminace.

Přínosy a praktické využití metody

Metodologie spojuje cílené a netargetované přístupy, což umožňuje komplexní monitorování známých i nově identifikovaných PFAS. Postupy mohou sloužit pro ekologický dohled, ověřování souladu s předpisy a odhalování skrytých kontaminačních zdrojů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření netargetovaných metod na další lokality a matrice (biota, atmosféra).
• Vylepšení rozlišení iontové mobility pro separaci izomerů PFAS.
• Integrace dat z HRMS do prediktivních modelů transportu PFAS v krajině.
• Vývoj standardů pro nové perfluorované kyseliny objevené netargetovanou analýzou.

Závěr

Studie potvrdila rozsáhlou kontaminaci PFAS v půdě i vodě závodních tratí pro sjezdové i běžecké lyžování. Kombinace cílených a netargetovaných technik poskytuje komplexní přehled kontaminantů a doporučuje se jako standardní protokol pro environmentální monitoring PFAS.

Reference

1. US Environmental Protection Agency. Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Aqueous, Solid, Biosolids, and Tissue Samples by LC-MS/MS. January 2024.
2. Dowd SE, Organtini KL, Carlan J, Dorman FL. Non-Targeted Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Environmental Samples Related to Alpine Skiing Using Ion Mobility Filtering and High-Resolution Mass Spectrometry. ACS Environ. Au. In publication 2025.