Thermo Scientific Water Analysis - Compliance and Workflows European Water Framework Directive

Význam tématu

Průmyslové a zemědělské znečištění vodních útvarů i bioty představuje významné riziko pro životní prostředí i lidské zdraví. Směrnice 2013/39/EU definuje priority látek k monitorování, včetně vysoce hydrofobních kontaminantů, které se akumulují v organismech. Spolehlivé analytické metody jsou klíčové pro ověření souladu s environmentálními standardy a ochranu vodních ekosystémů.

Cíle a přehled studie / článku

Článek představuje komplexní workflow pro analýzu priority látek dle směrnice 2013/39/EU od přípravy vzorku přes separaci až po detekci. Popisuje seznam sledovaných skupin (pesticidy, bromované zpomalovače hoření, PFOS, dioxiny, fenoly, kovy) a zavádí první unijní watch list pro diklofenak a steroidní hormony.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků jsou využity:

• Solid Phase Extraction (SPE) s Dionex AutoTrace 280
• Accelerated Solvent Extraction (ASE) s Dionex ASE 350
• On-line turbulent flow chromatography (TurboFlow na Transcend II)

Pro separaci a detekci kontaminantů:

• GC-MS/MS (Thermo Scientific TRACE 1300/1310, ISQ, TSQ série)
• GC-HRMS (DFS)
• Headspace/SL/PTV autosamplery TriPlus
• LC-MS/MS (UltiMate 3000 s TSQ Endura/Quantiva)
• High-resolution Orbitrap MS (Exactive Plus, Q Exactive)
• ICP-MS (iCAP Q, iCAP 7000 série, iCE 3500 GF-AAS)
• ICP-OES (iCAP 7000 série)

Software pro zpracování dat:

• TraceFinder
• Chromeleon 7.2

Hlavní výsledky a diskuse

Navržené metody dosahují limitů detekce v rozmezí pg–ng/L a pokrývají široké spektrum kontaminantů v komplexních matricích. Automatizované SPE a ASE šetří rozpouštědla a čas, online TurboFlow minimalizuje úpravu vzorku. GC-MS/MS chromatogramy organotinů a LC-MS/MS analýza estradiolu prokazují vysokou selektivitu a citlivost. ICP techniky poskytují rychlou multi-prvkovou analýzu s dostatečnými detekčními limity.

Přínosy a praktické využití metody

Integrované workflow plně vyhovuje požadavkům směrnice 2013/39/EU. Automatizace zvyšuje propustnost laboratoře, snižuje riziko chyb a operátorskou náročnost. Široké portfolio instrumentace a spotřebního materiálu umožňuje flexibilní rozšíření metod podle místních potřeb.

Budoucí trendy a možnosti využití

Roste význam vysoce přesné HRMS pro kombinaci cíleného a necíleného screeningu. Další automatizace online extrakce, rozšíření monitorované škály látek (např. mikroplasty) a využití umělé inteligence pro zpracování dat přispějí k efektivnějšímu environmentálnímu dohledu.

Závěr

Thermo Scientific poskytuje komplexní řešení pro monitorování kvality vody a bioty podle 2013/39/EU. Modularita instrumentace, automatizace přípravy vzorků a pokročilá softwarová podpora zaručují vysokou citlivost, reprodukovatelnost a rychlost analýzy.

Reference

• Heinz Singer et al. Determination of biocides and pesticides by on-line solid phase extraction coupled with mass spectrometry and their behavior in wastewater and surface water. Environmental Pollution, 2010, 158, 3054–3064.
• Liza Viglino et al. On-line solid phase extraction and liquid chromatography/tandem mass spectrometry to quantify pharmaceuticals, pesticides and some metabolites in wastewaters, drinking and surface waters. Journal of Environmental Monitoring, 2008, 10, 482–489.
• Laszlo Hollosi et al. Analytical sensitivity of direct injection LC-MS methods for the compounds of EU Water Framework Directive. SETAC Glasgow, 2013.
• Marina Gorga et al. Multi-residue analytical method for the determination of endocrine disruptors and related compounds in river and waste water using dual column liquid chromatography switching system coupled to mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 2013, 1295, 57–66.
• Rebeca López-Serna et al. Direct Analysis of pharmaceuticals, their metabolites and transformation products in environmental waters using on-line TurboFlow chromatography–LC-MS/MS. Journal of Chromatography A, 2012, 1252, 115–129.
• Marta Llorca et al. Analysis of perfluoroalkyl substances in waters from Germany and Spain. Science of the Total Environment, 2012, 431, 139–150.
• Sara Valsecchi et al. Optimisation of an on-line SPE-UHPLC/MS/MS method for the analysis of perfluoroalkylated acids in Italian drinking and surface waters. SETAC Glasgow, 2013.
• Application Note 52389 – Consolidated GC-MS/MS Analysis of OCPs, PAHs, and PCBs in Environmental Samples.
• Technical Note 10319 – Simplifying Complex Multi-Residue Pesticide Methodology in GC-MS/MS.
• Technical Note 52099 – The Determination of Organotins in Water using Triple Quadrupole GC-MS/MS.
• Application Note 30098 – DFS- Analysis of Brominated Flame Retardants with High Resolution GC/MS.
• Application Note 43098 – Speciation analysis of Cr(III) and Cr(VI) in drinking waters using anion exchange chromatography coupled to the Thermo Scientific iCAP Q ICP-MS.