近日，美國(guó)環(huán)境監(jiān)管部門的一份最新報(bào)告估計(jì)，美國(guó)目前大約有800萬公頃農(nóng)田可能被含有PFAS(全氟和多氟烷基物質(zhì))的污水污泥污染。此外，在剛結(jié)束的2022CEG會(huì)議中，bluesign®針對(duì)被稱為forever chemical的PFAS（全氟/多氟烷基化合物）提出最新的時(shí)間表——2023年7月起，bluesign ®FINDER平臺(tái)將移除所有配方中含PFAS的bluesign APPOVED化學(xué)品。我國(guó)也已將部分全氟和多氟烷基物質(zhì)列入《重點(diǎn)管控新污染物清單》。

PFAS 是一系列人工合成化學(xué)物質(zhì)，目前已登記的此類物質(zhì)超過 6000 種。此類物質(zhì)通常被定義為有一個(gè)或多個(gè)碳原子的脂肪族化合物，其中所有氫原子均被氟取代。許多 PFAS 耐脂、耐油、耐水且耐熱，具有廣泛的商業(yè)和工業(yè)用途，如食品包裝材料、防水/防污織物、地毯、皮革、油漆、清潔產(chǎn)品、消防泡沫中都含有PFAS成分。

然而，由于 PFAS 及其降解產(chǎn)物為持久性污染物，釋放后很難從環(huán)境中去除并且具有很強(qiáng)的流動(dòng)性，廣泛存在于飲用水、環(huán)境空氣、土壤和食物中，同時(shí)會(huì)在體內(nèi)形成生物蓄積。對(duì)全氟辛烷磺酸 (PFOS) 和全氟辛酸 (PFOA) 這兩種特定 PFAS 的研究表明，環(huán)境水平下的長(zhǎng)期暴露與多種嚴(yán)重疾病相關(guān)，包括生育力下降、甲狀腺疾病、嬰兒出生體重低以及癌癥。

多年來，PFAS 分析通常側(cè)重于 C₈ 成分和揮發(fā)性較低的化合物，并使用 HPLC 作為主要參考技術(shù)。然而，碳鏈更短 (<C₈)、揮發(fā)性更強(qiáng)的 PFAS 越發(fā)常見，此類化合物非常適合用吸附管進(jìn)行采集，并通過 TD 和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法 (TD–GC/TD–GC–MS) 進(jìn)行分析。此外，TD–GC–MS 比 HPLC 更適合分析中性調(diào)聚物，如含氟調(diào)聚醇。

方案一

采用賽默飛ISQ7610單四極桿氣相色譜質(zhì)譜儀(GC–MS)技術(shù)和 Markes International 的TD100-xr™ 自動(dòng)熱脫附 (TD) 系統(tǒng)分析空氣亞ppb級(jí)揮發(fā)性和半揮發(fā)性全氟烷基與多氟烷基化合物 (PFAS)。

圖 1：1 µL PFAS總離子流圖（濃度如下：PFAC 0.3 ng/µL、4:2 FTOH 10 ng/µL、6:2 FTOH、8:2 FTOH 和10:2 FTOH 30 ng/µL、FTAcr 4 ng/µL、N-MeFOSA 7 ng/µL 以及 N-MeFOSE 5.5 ng/µL）（點(diǎn)擊查看大圖）

檢出限 (LOD) 如下表所示：

方案二

采用賽默飛ISQ7610單四極桿氣相色譜質(zhì)譜儀(GC–MS)技術(shù)和 Markes 自動(dòng)熱脫附 (TD) 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)水成膜泡沫 (AFFF) 使用過程中釋放的ppt級(jí)痕量全氟和多氟烷基物質(zhì) (PFAS)。有效檢測(cè)目標(biāo) PFAS 化合物及識(shí)別不同含氟調(diào)聚醇(FTOH) 和全氟烷基羧酸 (PFCA)化合物。

圖 2：樣品提取色譜圖，同時(shí)對(duì)疑似PFAS 化合物進(jìn)行定性（點(diǎn)擊查看大圖）

結(jié)論

TD 與 GC–MS 聯(lián)用為監(jiān)測(cè)空氣中痕量水平的多種目標(biāo)和非目標(biāo) PFAS 揮發(fā)物提供了一種穩(wěn)定且易于自動(dòng)化的方法。采樣技術(shù)的靈活性使其可應(yīng)用于許多空氣監(jiān)測(cè)場(chǎng)景：室內(nèi)、室外和工作場(chǎng)所，包括工業(yè)氣體的監(jiān)測(cè)以及含 PFAS 材料的排放檢測(cè)。熱脫附技術(shù)結(jié)合GCMS技術(shù)具有出色的靈敏度和穩(wěn)定性，非常適合常規(guī)和研究性 PFAS 應(yīng)用，可應(yīng)用于低 ppt 級(jí)和亞 ppt 級(jí) PFAS 的監(jiān)測(cè)。結(jié)合先進(jìn)的 GC–MS 技術(shù)（三重四極桿、高分辨質(zhì)譜等）還可以增強(qiáng)檢測(cè)和化合物鑒定能力。

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