Monitoring and Management of POPs in Asia - Monitoring of PFCs in Environmental Water in the Asian Region

Význam tématu

Perfluorované sloučeniny (PFCs), zejména perfluoroktanová kyselina (PFOA) a perfluoroktan sulfonát (PFOS), patří mezi perzistentní organické polutanty s vysokou stabilitou v životním prostředí. Díky odolnosti vůči degradaci se kumulují ve vodních zdrojích i potravním řetězci, což představuje závažné riziko pro ekosystémy a lidské zdraví. Pravidelné monitorování těchto látek umožňuje identifikovat jejich rozšíření, zdroje znečištění a účinně řídit opatření ke snižování expozice.

Cíle a přehled studie

Studie představuje šestou fázi spolupráce UNU-IAS a Shimadzu (2012–2015), zaměřenou na:

• vybudování analytických kapacit v 10 asijských zemích pro stanovení PFOA a PFOS v povrchových vodách,
• sdílení výsledků na odborných i UN fórech,
• zapojení výrobců, uživatelů a odpadového sektoru do lokálních sítí,
• propojení s sekretariátem Stockholmské úmluvy a dalšími agenturami OSN,
• vypracování doporučení pro implementaci vícestranných dohod na základě získaných dat.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky nefiltrované povrchové a pitné vody byly připraveny pevnou fází extrakcí a následně analyzovány kapalinovou chromatografií s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS). Jako referenční metoda byla využita norma ISO 25101:2009. Pro eliminaci pozadí PFOA v mobilní fázi a v komponentách přístroje byl zaveden delay column připojený mezi míchadlem a autosamplerem.

Použitá instrumentace:

• Shimadzu Nexera XR UHPLC
• Shimadzu LCMS-8040 triple quadrupole MS
• Delay column (4,0 mm × 35 mm) pro oddělení kontaminantů
• UF-Qarray ionizátor a UF-Lens pro zvýšení citlivosti

Hlavní výsledky a diskuse

V souboru 10 asijských zemí byly PFOA/PFOS detekovány ve většině povrchových vod, přičemž koncentrace se lišily podle úrovně průmyslové aktivity a kvality vodohospodářských systémů. Aplikace delay column významně snížila pozadí analýzy, čímž se zvýšila citlivost a spolehlivost kvantifikace na úrovni ng/l. Mezinárodní tréninkové workshopy a opakované analytické sezení potvrdily stabilitu metody i opakovatelnost výsledků mezi jednotlivými laboratořemi.

Přínosy a praktické využití metody

Standardizovaná procedura umožňuje:

• porovnat data mezi různými zeměmi a regiony,
• včas detekovat zdroje emisí a plánovat cílená opatření,
• podpořit rozhodování v rámci Stockholmské úmluvy a místní legislativy,
• zlepšit kapacity laboratoří v rozvojových zemích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření monitoringu PFCs o nově identifikované perfluorované homology (PFHxS, PFNA aj.), zavádění vysokoprovozních UHPLC-MS/MS přístrojů (např. LCMS-8060) a automatizovanou přípravu vzorků. Dále poroste význam datových platforem pro sdílení monitoringových výsledků a integrace s modely šíření polutantů v rámci tzv. inteligentních sítí

• Environmental Intelligence
• rozšířená spolupráce s výrobci chemikálií
• využití umělé inteligence pro predikci stabilních kontaminací

Závěr

Šestá fáze projektu UNU-IAS-Shimadzu potvrdila, že standardizované LC-MS/MS metody s vysokou citlivostí a kontrolou pozadí jsou klíčové pro efektivní monitoring perzistentních organických polutantů v Asii. Významná role mezinárodní spolupráce spočívá v budování kapacit, výměně know-how a přípravě podkladů pro globální environmentální politiky.

Reference

• United Nations University Institute for the Advanced Study of Sustainability; Shimadzu Corporation. Monitoring Pollution in Asia. UNU-ISP, 2011.
• International Organization for Standardization. ISO 25101:2009, Water Quality—Determination of perfluorooctanesulfonate (PFOS) and perfluorooctanoate (PFOA).
• United Nations. Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants, 2009.