近年來,我國在環(huán)保領(lǐng)域投入不斷加大,以前所未有的決心和力度加強生態(tài)環(huán)境保護,深入推進水污染防治。作為我國城鄉(xiāng)生活和工農(nóng)業(yè)用水的重要供水水源、水資源的重要組成部分、維系生態(tài)系統(tǒng)的重要要素以及自然生態(tài)系統(tǒng)及環(huán)境的重要組成部分,地下水監(jiān)測領(lǐng)域也迎來新的發(fā)展機遇,相關(guān)政策標準、儀器設(shè)備不斷完善。
為了幫助相關(guān)用戶學習、了解地下水檢測最新技術(shù)及相關(guān)儀器在其中發(fā)揮的作用等內(nèi)容,91儀器信息網(wǎng)特別策劃了“地下水檢測技術(shù)進展及儀器需求”專題, 并邀請賽默飛公司產(chǎn)品市場、環(huán)境行業(yè)經(jīng)理胡忠陽就地下水檢測技術(shù)相關(guān)的問題發(fā)表了自己的觀點。
賽默飛公司產(chǎn)品市場、環(huán)境行業(yè)經(jīng)理胡忠陽
91儀器信息網(wǎng):據(jù)您了解,我國地下水污染呈現(xiàn)出怎樣的特點?對于我國地下水污染物檢測采用的現(xiàn)行的標準/方法您認為有哪些需要進行改進和完善的方面?
胡忠陽:作為科學服務者,賽默飛始終關(guān)注著環(huán)境檢測市場動態(tài),并不斷更新我們的解決方案以滿足不斷變化的需求。地下水因其看不見、聞不到的隱蔽性特征,沒有像灰霾一樣引起民眾的集體關(guān)注。然而地下水無論對水資源還是從生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)都是重要的組成部分,對地下水污染的防治不容忽視。1993年制定《地下水質(zhì)量標準》時,我國地下水主要的污染物是無機物,隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,地下水狀況和污染來源發(fā)生了很大的變化。現(xiàn)如今最大的污染大量來自有機物,但1993年《標準》中,除了六六六、滴滴涕兩項外幾乎沒有關(guān)于有機物的監(jiān)測項。
2018年5月1日開始實施的《地下水質(zhì)量標準》(GB/T 14848-2017)代替了已沿用24年的地下水質(zhì)量標準(GB/T 14848-1993)。這對于水環(huán)境監(jiān)測工作,尤其是地下水監(jiān)測來說意義重大。新標準指標由原來的39項新增加了54項,達到93項。特別值得關(guān)注的是毒理學指標,無機化合物指標由16項增加至20項;有機化合物指標更是由2項增至49項。新標準立足于我國現(xiàn)階段經(jīng)濟社會發(fā)展狀況,充分考慮我國地下水環(huán)境的基本特征及污染的特點,為貫徹落實國家地下水污染防治實施方案,保障地下水安全提供了重要的技術(shù)標準支撐。
正如一開始我們所提到的,環(huán)境威脅不斷演變,技術(shù)也在不斷發(fā)展。如果就現(xiàn)行標準方法的改進和完善來看,我認為有兩點值得大家思考:
1.既有清單中大幅增加的指標意味著監(jiān)測工作量的劇增,這就需要我們在方法的制定中充分考慮如何優(yōu)化分析工作流程、提高分析效率。以新增“草甘膦”項目為例,方法中特別指明因為需要衍生化處理,應單獨一個分析流程,而實際上采用一臺常規(guī)的離子色譜儀或者離子色譜-質(zhì)譜法,不需要衍生而直接進樣,是十分方便的。
2.許多污染物已知是有害的,比如這次新標準中監(jiān)控清單中的新增有機物項目將受到法規(guī)的嚴格管控。但對于環(huán)境中許多其他污染物并不在這個清單里,其對健康的影響尚未了解清楚,或者在環(huán)境中的含量和暴露頻率不明確,需要我們加快對它們的研究。這也預示著我國環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的合規(guī)標準將持續(xù)更新、日趨嚴格。
91儀器信息網(wǎng):在目前的地下水污染物檢測項目中哪些值得特別關(guān)注?相關(guān)檢測方法的技術(shù)難點主要在哪?
胡忠陽:毒理學指標中有機化合物指標由2項增至49項,廣泛收錄了揮發(fā)性有機物、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥等項目值得我們特別關(guān)注。檢測項目數(shù)量猛增,地下水監(jiān)測涉及的采樣點和樣品量也是很大的,水質(zhì)樣品尤其有機項目檢測對時效性的要求也更為嚴苛,加上其復雜的基體干擾,這些對檢測工作者來說是不小的挑戰(zhàn)。
我們和一線檢測人員也常有溝通:一個是實驗室分析整個工作流程中的效率問題,不僅僅是標準所推薦的儀器方法,這其中包括從樣品前處理到數(shù)據(jù)結(jié)果的處理整體的提升,其中任何一個短板都會對整體方案形成瓶頸;另一個是檢測方法的穩(wěn)定性、靈敏度和抗基質(zhì)干擾,對儀器設(shè)備和操作人員的水平也提出了更高的要求,面對如此龐大的樣品量,如何降低這些因素的風險是我們要特別關(guān)注的;如上面提到的不同有機物類型,需要不同的前處理和檢測方法,復雜程度不一,建設(shè)一個完備的水質(zhì)檢測實驗室需要從整體的視角來把控,值得管理人員和方案提供者共同思考。
91儀器信息網(wǎng):請介紹貴公司在地下水污染物檢測方面有哪些儀器產(chǎn)品或產(chǎn)品組合?相比于同類產(chǎn)品,貴公司產(chǎn)品有哪些優(yōu)勢?
胡忠陽:從地下水毒理學指標中可以看到,涉及AAS、ICP、ICPMS、IC、GC、GCMS、HPLC、LCMS等儀器方法,涵蓋了無機化合物和有機化合物等眾多類型污染物。賽默飛能提供全系列的元素、色譜和質(zhì)譜產(chǎn)品組合,全面滿足標準要求。有一點需要強調(diào),僅僅提供分析儀器本身是遠遠不夠的,檢測工作包括從樣本前處理到數(shù)據(jù)的交付整個過程,賽默飛很早就耕耘在這個領(lǐng)域,利用廣泛的產(chǎn)品組合優(yōu)勢,率先于市場推出了水質(zhì)分析全流程解決方案,一站式解決方案和服務得到市場的廣泛歡迎與認可。
除了整體的方案優(yōu)勢以外,涉及到流程中各個環(huán)節(jié),也有其獨特的優(yōu)勢,下面部分內(nèi)容做一個簡要的介紹。
首先,樣品前處理是整個分析流程中最繁瑣、最花時間的步驟。根據(jù)LC-GC雜志對1000多個實驗室進行的調(diào)查,在色譜分析過程中,實際儀器分析僅僅占6%的時間,而樣品前處理所花費的時間則高達60%以上,也是誤差的主要來源。很明顯,樣品前處理已經(jīng)成為阻礙我們提高分析效率的瓶頸。因此,要提高分析效率,就必須解決樣品前處理過程中標準化、自動化、高通量等問題。對于地下水半揮發(fā)性有機物及揮發(fā)性有機物的檢測,賽默飛均可以提供靈活的解決方案。
針對半揮發(fā)性有機物,從樣品提取,濃縮,凈化,到分析和數(shù)據(jù)處理,整個樣品測試環(huán)節(jié)賽默飛均可以提供相應的產(chǎn)品和服務進行支持。利用 Thermo Scientific Dionex AutoTrace 280 全自動固相萃取 (SPE) 儀從大容量水質(zhì)樣品中輕松高效地萃取目標化合物:AutoTrace 280 可以實現(xiàn) SPE 全部 4 個步驟(活化、上樣、淋洗、洗脫)的自動化,減少溶劑消耗量,同時提高回收率和可重復性。同時處理多達 6 份樣品以提高生產(chǎn)率,降低分析成本。
賽默飛全自動化樣品前處理平臺 AutoTrace 280
除了離線大體積固相萃取方案,全自動水質(zhì)在線富集前處理系統(tǒng)EQuan MAX Plus顯著地減少樣品分析的時間,樣品可以被直接進樣,在線富集,隨后進行LC-MS/MS 分析:自動化在線濃縮,減少人為操作誤差級以及降低成本;通過大體積進樣直接改善樣品的最低檢測限(最大可達20mL)。
賽默飛EQuan MAX Plus 系統(tǒng)
對于揮發(fā)性有機物分析我們分別可提供Triplus RSH 樣品前處理平臺、Triplus 500 頂空自動進樣器聯(lián)機GC 或者GCMS 的方案以及吹掃捕集聯(lián)機GC 或GCMS 的方案。全新一代 TriPlus 500 頂空自動進樣器——升級無“線”連接新技術(shù),提升分析效率。保留經(jīng)典可靠的閥-定量環(huán)技術(shù),創(chuàng)新無傳輸線設(shè)計。TriPlus 500 HS 自動進樣器摒棄傳統(tǒng)傳輸線模式,將頂空接口與 GC色譜柱直接相連,同時可選擇分流進樣。如此,可以縮短樣品通路,消除可能存在的冷點或熱點,確保樣品在轉(zhuǎn)移至色譜柱過程中的完整性,帶來精密度的提升;減少方法中的參數(shù)設(shè)定,完成方法的快速轉(zhuǎn)移;且緊湊機身,升級更高通量而不增加占地面積。
Thermo Scientific TriPlus 500 GC頂空自動進樣器
其次,在儀器分析這一塊,賽默飛可以提供從氣相色譜、單四極桿氣質(zhì)、三重四極桿氣質(zhì)以及高分辨氣質(zhì)綜合解決方案。應對常規(guī)檢測,提供可以滿足環(huán)境法規(guī)中常見VOCs,SVOC等污染的解決方案,也可以提供環(huán)境中未知化合物篩查的解決方案,提高突發(fā)事件的定性能力,十分全面。在分析效率方面,提供超快速分析方法, 8分鐘分析64種SVOC;另一方面不斷開發(fā)針對多種VOCs, SVOC的一針分析多種化合物的方案,如一針進樣40min分析環(huán)境中160余種SVOC,提高實驗室分析效率。為了最大化方便操作者,我們將環(huán)境監(jiān)測項目轉(zhuǎn)化為eWorkflow方法包隨機提供給客戶,客戶在實驗室只需下載方法包即可一鍵快速建立合規(guī)方法,大幅縮短實驗室方法開發(fā)的時間和重復投入。
賽默飛一直致力于創(chuàng)新,幫助實驗室工作人員提高工作效率。離子色譜技術(shù)廣泛應用于環(huán)境中無機化合物分析,作為世界離子色譜技術(shù)的領(lǐng)導者,賽默飛持續(xù)投入,公司已經(jīng)開發(fā)出一系列4- m IC色譜柱(含不同規(guī)格和長度),以幫助客戶在特定應用上優(yōu)化速度和分離度,這些特性與Integrion高壓離子色譜(HPIC)的完美結(jié)合,客戶體驗到的是:分離效率更高、通量更高、易用性更高。對于分離常規(guī)7種陰離子,在Integrion HPIC上實現(xiàn)較傳統(tǒng)IC分析速度大幅提高3倍以上。
Thermo ScientificTM Integrion HPIC 高壓離子色譜儀
另一個值得一提的是賽默飛雙三元液相色譜多環(huán)芳烴檢測項目中的應用,online SPE-HPLC法測定水中的PAHs,簡化了前處理步驟,減少了有機試劑與人的接觸,重現(xiàn)性更好,是一個環(huán)境友好、自動化的全新方法,代表了儀器分析方法的未來發(fā)展方向并受到市場的認可。其原理是利用DGLC雙梯度液相雙泵設(shè)計,可以同時單獨控制三種不同的流動相來進行復雜的樣品分析。雙三元梯度系統(tǒng)具有獨特的閥切換系統(tǒng),柱溫箱部分放置的兩個切換閥可以通過變色龍軟件的控制在設(shè)定的時間進行閥切換,從而實現(xiàn)流動相流路和色譜柱連接的不同組合切換。該方法就是在DGLC上輕松實現(xiàn)在線樣品凈化SPE-LC用于全自動樣品制備和分析的。
雙三元梯度系統(tǒng)
91儀器信息網(wǎng):貴公司在地下水污染物檢測方面可以提供哪些解決方案?
胡忠陽:隨著“水十條”的落地,越來越多的明確、可計量、可問責的政策要求成為水質(zhì)分析所面臨的又一挑戰(zhàn),檢測項目增多、檢測要求提升、輿論監(jiān)督升級、突發(fā)響應提速,都要求水質(zhì)分析更加精細化、快速化。無論是常規(guī)檢測、重金屬分析,還是應對層出不窮的“抗生素“、“亞硝胺”等新興污染物,都對水質(zhì)分析工作者提出了更高的要求。賽默飛水質(zhì)分析解決方案,幫助您更快、更準確、更便捷、更安全的完成水質(zhì)分析工作。我們所提供的檢測方案,不僅僅是一個孤立的儀器方法,還包括了從樣品到結(jié)果交付的整個過程的解決方案,而且以一個方法包的形式提供給使用者??傊?,客戶無論是新建水質(zhì)分析實驗室或擴項需求、還是進行新方法研究,都可以從賽默飛得到高效而全面的解決方案。
在世界各地,環(huán)境威脅不斷演變,合規(guī)標準和各項法規(guī)也隨之改變。從樣品輸入到數(shù)據(jù)輸出,賽默飛能提供最全面的色譜、質(zhì)譜和光譜儀器。各種儀器、軟件、應用、色譜柱和耗材完美組合,我們的環(huán)境分析技術(shù)組合不僅設(shè)計用于滿足當前法規(guī)要求,也同樣適用于未來的需求,能夠提供可靠而精準的結(jié)果。所有這一切,均旨在讓世界更潔凈、公眾更健康。
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