水是生命之源,水體安全與我們日常生活息息相關。我國《生活飲用水衛生標準》對生活飲用水水質從感官、無害等方面作出了明確規定,其中在感官性狀方面,要求透明、無色、無異味和異臭,無肉眼可見物。依此規定,如果飲用水有異味,意味著其他物質已“混進”了飲用水。
異味來源:
研究表明,水中異味物質的來源主要有兩種,一是腐殖質等有機物、藻類、放線菌和真菌的代謝物,如土臭素、2-甲基異莰醇、鄰叔丁基酚等;二是水中污染物的儲存、處理過程中經過氧化等過程生成,如鹵代烴甲醚、鹵代苯酚等。
異味判斷:
我們在日常生活中一般通過顏色和氣味等現象可以對水質做出一個簡單的判斷,在水華爆發前期往往伴隨著水體異味。但是水中的異味物質種類較多,如何在短時間內快速找到對應的化合物,成為了分析工作者的一項重要任務,而且異味物質在水中的含量往往較低,這也就為分析工作增加了難度。如果我們能夠使用儀器對有異味的水體進行檢測,通過比較異味水體和正常水體的結果,找出導致異味的成分候選,可以幫助我們判斷水體受到了什么污染(定性),以及污染到了什么程度(定量)。
GCMS是檢測異味物質廣泛使用的儀器,但是需進行分析條件的摸索和數據的解析工作,耗時耗力。另外,還需要異味成分的感官信息和臭氣閾值等信息,對于在異味分析方面知識和經驗尚淺的分析人員而言,作業存在困難。對于不是專家的我們,如何快速篩查異味物質?
前不久島津推出了一款嗅味分析系統。
該系統由數據庫(SmartDatabase)結合GC-MS單級質譜儀或GC-MS/MS三重四極桿串級質譜儀構成的系統,也可以同時連接Sniffer嗅辨儀。
水質嗅味數據庫結合近年來我國飲用水中經常出現的嗅味類型,選取來源于微生物、生活污染、工業化學污染等110種致嗅物質為研究的目標物質,確定了5種修正校準曲線用的內標化合物,建立氣相色譜-串聯四極桿質譜聯用儀(GC-MS/MS)同時定性定量分析數據庫。
該數據庫包含了目標嗅味化合物和內標化合物進行GC-MS/MS分析時所需的最佳儀器條件(氣相條件和質譜條件),包括保留指數、保留時間、選擇離子監測模式(SIM)離子信息、多反應監測模式(MRM)離子對信息和兩種模式下各化合物的校準曲線方程等。
即使在沒有分析方法和嗅味物質標準品的條件下,該系統可幫助分析人員快速地對環境樣品中的嗅味化合物進行定性和半定量分析。
一、水質嗅味數據庫分析流程及結果
1、使用液液萃取法前處理
2、無需標準品,自動創建110種嗅味物質的分析方法
3、對未知水樣中嗅味物質進行,半定量分析并與定量結果進行比對
采用數據庫進行半定量結果
標準品做校正曲線定量結果
4、異常水樣測試結果分析
二乙基二硫醚
二甲基三硫
2,4,6-三氯苯甲醚
土臭素
圖1 異常水樣中檢測到部分異味物質的MRM圖譜
表1 異常水樣中檢測到4種異味物質:
注1:紅色標記的化合物估算濃度為小于氣味閾值的1/10,不會對氣味造成影響。注2:氣味閾值和氣味特征為數據庫中各個異味組分登記的信息,可以顯示在結果報告中。
二、總結
目前環境管理主要是集中在一些常規物質的檢測,而環境中還存在很多未知的風險物質,這就需要不斷梳理,對未知的需要進行監管的物質進行篩查。
使用該數據庫,無需配制嗅味物質標準溶液即可得到未知水樣中嗅味成分的半定量結果,不但可以節省標品配置和處理數據的時間,而且即使是在嗅味分析方面知識和經驗尚淺的分析人員,也可快速對樣品中的嗅味成分進行分析。