Enviromail_13

Pasywne pobieranie próbek do monitorowania PFAS w wodzie

of PFAS in Water

download PFD
EnviroMail_13_Europa_Pasywme pobieranie próbek do monitorowania PFAS w wodzie

Laboratoria ALS rozszerzyły portfolio metod monitorowania PFAS w środowisku wodnym o analizę przy pomocy pasywnych próbników DGT.

Związki per- i polifluoroalkilowe (PFAS) to syntetyczne substancje chemiczne z silnymi wiązaniami C-F. Ze względu na wysoką stabilność termiczną, właściwości hydroi oleofobowe oraz wysoką aktywność powierzchniową, są szeroko stosowane w produktach przemysłowych. Ze względu na ich trwałość, potencjał bioakumulacji i potencjał transportu na duże odległości, PFOS, PFOA i inne PFAS są monitorowane w systemach wodnych, celem identyfikacji źródeł zanieczyszczeń i ocenie trendów czasowych. Do badania w w/w zakresie można zastosować technikę gradientów dyfuzyjnych w cienkich warstwach - DGT, ponieważ umożliwia ona oznaczenie średniego ważonego w czasie stężenia analitu. Technika ta idealnie nadaje się do monitoringu tzw. skali zlewniowych, czy identyfikacji źródeł zanieczyszczeń. 

Laboratoria ALS posiadają wieloletnie doświadczenie w analizie PFAS, w szczególności w próbkach wody i gleby oraz dysponują szerokim portfolio metod analizy. Aby dowiedzieć się więcej: EnviroMails_Europe No. 01, 02 and 10.

Próbkowanie pasywne

Próbkowanie pasywne polega na samodzielnej dyfuzji molekularnej analitów przez powierzchnię dyfuzyjną na adsorbent. W przeciwieństwie do aktywnego pobierania próbek, próbniki pasywne nie wymagają prądu, nie mają ruchomych części i są łatwe w użyciu (nie wymagają obsługi pompy, ani kalibracji). Po pobraniu próbek zaadsorbowane anality są desorbowane z adsorbentu i oznaczane ilościowo przy użyciu różnych technik analitycznych. Stosowanie próbników pasywnych polega na pobieraniu analitów na drodze swobodnego transportu masy przez membranę do medium zatrzymującego na skutek różnicy potencjałów próbnik-środowisko wodne. Membrana umożliwia selektywny transport analitów. Po zakończeniu czasu ekspozycji określana jest ilość analitów zaadsorbowanych w próbniku, co stanowi podstawę do obliczenia średniego ważonego stężenia analitu w badanym medium z uwzględnieniem czasu ekspozycji. W zależności od sposobu przygotowania próbki już w laboratorium rozważyć należy dwa sposoby pobierania próbek. Pobieranie próbek chwilowych, tzw. SPOT sampling umożliwia oznaczenie całkowitychh stężeń związków rozpuszczonych (związki wolne i koloidalnie związane po filtracji / przesączeniu) lub możemy określić stężenia całkowite analizowanych związków. W przeciwieństwie do metody SPOT sampling pobieranie pasywne umożliwia jedynie pomiar związków swobodnie rozpuszczonych z uwzględnieniem ich selektywnej i celowanej adsorpcji.

Próbnik DGT

Próbniki DGT składają się z trzech głównych części: warstwy hydrożelu, dyfuzyjnej warstwy żelu i membrany filtrującej (patrz: Obraz 2). Warstwa hydrożelu działa jako faza wiążąca dla docelowych analitów, podczas gdy warstwa dyfuzyjna żelu ułatwia kontrolowaną dyfuzję analitów w kierunku warstwy wiążącej. Anality są następnie unieruchamiane w hydrożelu, co umożliwia konserwację podczas pobierania próbki.

Pobieranie i analiza próbek

Próbniki DGT nadają się do wszystkich rodzajów wody (woda słodka, woda morska lub ścieki). Próbniki DGT mogą być umieszczane w wodzie płynącej/ruchomej, przymocowane żyłką do urządzenia rozmieszczającego. Po wyjęciu ze środowiska rozmieszczenia i przepłukaniu ultraczystą wodą próbniki DGT są transportowane do laboratorium w plastikowych torebkach w kontrolowanej wilgotności.
W laboratorium próbniki wyjmuje się z worków, demontuje i oddziela żel wiążący od pozostałych części. Warstwę wiążącą ekstrahuje się przez 24 godziny całkowicie zanurzoną w metanolu zawierającym 0,5% NH4OH. Ekstrakt zatęża się azotem, filtruje, a następnie analizuje metodą UHPLC-MS/MS (ultrawysokosprawna chromatografia cieczowa w połączeniu z tandemową spektrometrią mas). Analiza jakościowa i ilościowa wybranych analitów z grupy PFAS bazuje na metodzie wzorca wewnętrznego. Metoda jest zwalidowana dla 14-tu związków grupy PFAS, których współczynniki dyfuzji D scharakteryzowane są w Tab. 2. Metoda jest zwalidowana i obejmuje 14 związków PFAS, dla których producent podaje współczynniki dyfuzji (D).

Podsumowanie

Pasywne pobieranie próbek, szczególnie przy użyciu próbników DGT, umożliwia zrozumienie dynamiki i zmian jakości wody zachodzącym w czasie. Pokonując wiele ograniczeń konwencjonalnego pobierania próbek punktowych, próbniki DGT przyczyniają się do bardziej wszechstronnej i dokładnej oceny jakości wody, wspierając przy tym decyzje w zakresie zrównoważonego zarządzania środowiskiem. Kontynuacja badań i włączenie pasywnych metod pobierania próbek do programów monitorowania odgrywa kluczową rolę w ochronie ekosystemów wodnych.

Powiązane EnviroMails:

Referencje:

Print