牛夏夢 郭藤

近年來，環境污染事件屢次發生，新污染物這一概念進入大家的視線，引起大家的廣泛關注，越來越多的科研單位以及政府機關開始關注環境中新污染物的監測和篩查：

2014年，華東理工大學、同濟大學與清華大學，聯合研究發現中國地表水環境中含有68種抗生素，另外還有90種非抗生素類的醫藥成分被檢出[1]；

2016年，清華大學環境學院針對全國23個省、44個大中小城市和城鎮、共155個點位采集了164個水樣，包括出廠水、用戶龍頭水和水源水，NDMA平均濃度分別為11ng/L和13ng/L，是美國的3.6倍[2]；

2019年，中科院生態環境研究中心對北京城區河流和湖泊進行布點進行一年的長期水樣的采集和檢測，結果表明水中全氟化合物均有檢出，總體濃度在30-70ng/L[3]；

2021年，中國科學院廣州地球化學研究所聯合生態環境部，研究中國地表水 69 個，地下水 7 個，飲用水4個相關檢測，監測了 432 種 PPCP（表 S2）；其中，地表水中檢測到 138 種 PPCP，地下水和飲用水中檢測106種PPCP[4]；

新污染物治理版圖-國家層面

 

 

從提出重視到成為攻克重點，新污染物只用了2年時間！

新污染物治理版圖：“篩、評、控”思路，如何針對新污染物進行快速準確的篩查是實現新污染物治理的第一步，也是關鍵的一步！01

新污染物篩查的技術難點：

新污染物種類較多，《重點管控新污染物清單（2023年版）》就有14類，14類下面包含更多的小項，建立相關的譜庫需要需要消耗大量的時間和人力成本，很難快速實現；

新污染物中含有較多不同性質的化合物，同類別的化合物也存在相關的異構體，如何能更快更全面的分離分析又是另一大挑戰；

新污染物的篩查結果，影響我們對當前環境污染現狀的評估，那么數據的準確性以及穩定性至關重要，對于檢測物質的質量精度的要求更加準確，偏差越低數據可靠性越強；02

解決方案：

賽默飛耗時半年多，推出新污染物篩查方法包：

使用標準品建立了新污染物的數據庫及譜庫，300多種化合物來源于《重點管控新污染物清單（2023年版）》、《優先控制化學品名錄》以及相關的環境污染物檢測標準；

優化儀器方法，實現15min的梯度，兩種流動相，一根色譜柱，正負切換，300多種新污染物的篩查鑒定；

全新的Thermo Scientific™ Orbitrap™ Exploris 平臺，可以實現7天內，質量偏差小于5ppm，引入系統自帶的easy IC，可以實現質量偏差1ppm以內！

TraceFinder篩查數據展示：

數據庫中的主要化合物種類：

 

純標準品建立的的二級譜庫Library（左）以及相關的Database（右）

 

 

實際數據匹配的結果展示：

 

匹配細節展示：

 

 

 

Compound Discoverer未知物鑒定邏輯展示：

針對目前還沒有進入大家重點關注的，有待發現的物質，Compound Discoverer軟件可以幫助客戶快速鑒定，其中包括同位素分布匹配搜索、同位素和加合離子自動歸屬、質量虧損過濾、碎片離子搜索以及mzlogic算法等。CD軟件內置多種Nodes，方便自定義工作流程，同時也提供了一系列的包括食品、環境、藥包材浸出物以及代謝組學等領域的工作模板，幫助客戶實現未知物鑒定。

 

鑒定結果展示：

 

全氟化合物深度解析鑒定解析：分子網絡以及質量虧損[5]

 

總結

環境安全與否和我們人類的生存息息相關，而污染物的篩查和檢測，則是環境健康的數字化指標。賽默飛推出新污染物篩查方案致力于做好環境健康指標的指示燈，預警環境安全，以幫助使我們的生活更健康、更清潔、更安全。

參考文獻：

[1] 王丹, 隋倩, 趙文濤, 等. 中國地表水環境中藥物和個人護理品的研究進展. 科學通報, 2014, 59: 743–751.doi: 10.1360/972013-370.

[2] 清華大學環境學院國家環境模擬與污染控制重點實驗室對全國飲用水系統中亞硝胺類消毒副產物的普查結果.

[3] Wang, Y., Shi, Y., & Cai, Y. (2019). Spatial distribution, seasonal variation and risks of legacy and emerging per- and polyfluoroalkyl substances in urban surface water in Beijing, China. Science of The Total Environment, 673, 177–183. doi:10.1016/j.scitotenv.2019.04.067.

[4] Huang, C., Jin, B., Han, M., Yu, Y., Zhang, G., & Arp, H. P. H. (2021). The distribution of persistent, mobile and toxic (PMT) pharmaceuticals and personal care products monitored across Chinese water resources. Journal of Hazardous Materials Letters. doi:10.1016/j.hazl.2021.100026

[5] Simplifying Nontargeted Analysis of PFAS in Complex Food Matrixes Get access Arrow Anton Kaufmann, Patrick Butcher, Kathryn Maden, Stephan Walker, Mirjam Widmer Journal of AOAC INTERNATIONAL, Volume 105, Issue 5, September-October 2022, Pages 1280–1287, doi.org/10.1093/jaoacint/qsac071.

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