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三重四极杆液相色谱质谱联用仪-安益谱TQ9100三重四极杆液质联用仪检测水质中31种全氟和多氟化合物的方法研究


摘要:全氟和多氟化合物(PFAS)作为一类持久性有机污染物,其在环境水体中的污染问题已引起全球广泛关注。本文基于安益谱TQ9100三重四极杆液质联用仪,建立了一种同时检测水质中31种PFAS的高灵敏度分析方法。该方法采用固相萃取前处理技术富集水样中的目标物,结合超高效液相色谱分离和三重四极杆质谱多反应监测模式进行定性与定量分析。实验结果表明,31种PFAS在0.1-100 ng/L范围内线性关系良好(R² > 0.99),检出限低至0.01 ng/L,加标回收率为90%-110%,相对标准偏差小于5%。该方法具有灵敏度高、选择性好、通量高的特点,可满足地表水、地下水、饮用水及废水中痕量PFAS的日常监测需求。

三重四极杆液相色谱质谱联用仪-安益谱TQ9100三重四极杆液质联用仪检测水质中31种全氟和多氟化合物的方法研究(图1)

安益谱TQ9100三重四极杆液质联用仪

实验部分

主要仪器:安益谱TQ9100三重四极杆液质联用仪

样品前处理

样品采集与保存

样品预处理

结果与讨论

线性关系与灵敏度:对31种PFAS进行不同浓度的校准曲线绘制,结果显示各化合物在0.1-100 ng/L范围内线性关系良好,相关系数(R²)均大于0.99。该灵敏度水平远低于相关标准规定的限值,可满足地表水、地下水及饮用水中痕量PFAS的检出与定量需求。

准确度与精密度:对浓度为1.0 ng/L、5.0 ng/L的标准溶液进行6次平行测定,31种PFAS的峰面积相对标准偏差(RSD)均小于5%,表明方法精密度良好。对实际水样进行低、中、高三个浓度水平(0.5 ng/L、2.0 ng/L、10.0 ng/L)的加标回收实验,加标回收率在90%-110%之间,符合环境监测方法的准确度要求。

基质效应评估:通过比较纯溶剂标准曲线与基质匹配标准曲线的斜率,评估基质效应。经优化的SPE净化流程与色谱分离条件,可将基质效应降低至±15%以内,显著优于传统方法

应用价值与场景

环境监测与污染普查:该方法可用于地表水、地下水、饮用水源地等水体中PFAS的日常监测与污染调查,帮助监测人员快速掌握PFAS的污染分布与浓度变化趋势,为污染溯源与风险评估提供数据支撑。在某流域污染调查中,成功检测出水中0.05 ng/L的PFOS,为污染源头追溯提供了关键数据

应急快速响应:当发生PFAS泄漏等突发环境事件时,该方法可在4小时内完成样品前处理与上机分析,为应急处置决策(如污染区域隔离、水体净化方案制定)提供快速准确的污染物浓度数据

饮用水安全保障:可作为饮用水厂PFAS控制的关键检测手段,用于进水、出厂水及管网水的PFAS含量监测,预警潜在污染事件,保障饮用水安全

污染源溯源与管控:通过31种PFAS的组分特征分析,可根据不同碳链长度和官能团的组成特征判断污染来源,评估污水处理设施对PFAS的去除效率,为新污染物治理提供技术支撑