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气相色谱-质谱-自动质谱解卷积技术在沉积物和污泥中有机污染物非靶标筛查中的应用

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色谱 2015年第12期33卷 1294-1300页

作者：王刚马慧莲王龙星陈吉平侯晓虹沈阳药科大学辽宁沈阳110016 中国科学院大连化学物理研究所中国科学院分离分析化学重点实验室辽宁大连116023

以沉积物和污泥中非极性和弱极性有机污染物的非靶标筛查为目的,建立了一种超声波辅助提取-气相色谱-质谱结合自动解卷积技术的筛查方法。以二氯甲烷为溶剂超声波辅助提取样品3次,每次20 min,提取液经凝胶渗透色谱（GPC）和硅胶层析柱净... 详细信息

以沉积物和污泥中非极性和弱极性有机污染物的非靶标筛查为目的,建立了一种超声波辅助提取-气相色谱-质谱结合自动解卷积技术的筛查方法。以二氯甲烷为溶剂超声波辅助提取样品3次,每次20 min,提取液经凝胶渗透色谱（GPC）和硅胶层析柱净化,再用3 g铜粉超声10 min除硫。前处理方法的重复性（RSD,n=5）为5.8%～14.9%。采用自动质谱解卷积软件（AMDIS）和标准谱库定性鉴别出所含的有机物。在两类样品中共鉴别出290种有机污染物,其中沉积物样品中190种,污泥样品中153种。鉴别出的污染物包括美国环境保护署（EPA）优先控制污染物、药物和除草剂等新型污染物、抗氧化剂、中间体、有机溶剂及化工原料等。该方法灵敏度高,重复性好,可用于复杂基质样品中有机污染物的非靶标筛查。

关键词：气相色谱-质谱自动质谱解卷积环境污染物沉积物污泥非靶标筛查

基于GC-QTOF/MS的大气中有机污染物的非靶标筛查及半定量分析

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环境化学 2021年第12期40卷 3698-3705页

作者：武姿辰朱超飞李晓秀董亮杜兵王雯雯吕美玲资源环境与旅游学院首都师范大学北京100048 国家环境保护二噁英污染控制重点实验室国家环境分析测试中心生态环境部环境发展中心北京100029 安捷伦科技有限公司北京100102

本文借助气相色谱-四极杆飞行时间质谱仪(GC-QTOF/MS)开展了大气中有机污染物的非靶标筛查,并对识别出的特征污染物进行半定量分析.基于高分辨质谱数据库和NIST质谱数据库的匹配,样品中共识别出139种污染物,主要以多环芳烃(PAHs)及其衍... 详细信息

本文借助气相色谱-四极杆飞行时间质谱仪(GC-QTOF/MS)开展了大气中有机污染物的非靶标筛查,并对识别出的特征污染物进行半定量分析.基于高分辨质谱数据库和NIST质谱数据库的匹配,样品中共识别出139种污染物,主要以多环芳烃(PAHs)及其衍生物、邻苯二甲酸酯(PAEs)为主;除此之外,还识别出多种尚未受到监管的杂环类化合物,例如苯并噻唑、四甲基哌啶酮、1-甲基-2吡咯烷酮、氧杂蒽等.识别出的有机污染物半定量浓度为288 ng·m^(-3),其中大气常规监测的16种PAHs的浓度是18.1 ng·m^(-3),仅占总浓度的6.28%. PAEs的浓度为44.6 ng·m^(-3),邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的浓度最高(14.8 ng·m^(-3)).以含氮、氧、硫为主的杂环化合物浓度是47.9 ng·m^(-3),其中苯并噻唑浓度最高,为9.51 ng·m^(-3);其次是1-甲基-2吡咯烷酮、四甲基哌啶酮、尼古丁和二苯并呋喃,浓度分别为9.22、8.78、5.11、4.15 ng·m^(-3).本研究展示了高分辨质谱技术在未知物识别中的优势,并对识别出的特征污染物进行了半定量分析,其结果能够为后期污染物的风险评估提供借鉴意义.

关键词：大气非靶标筛查气相色谱-四极杆飞行时间质谱半定量分析

超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱非靶标筛查测定白酒和饮料中甜菊糖苷

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色谱 2019年第1期37卷 87-92页

作者：冯峰李伟明孙燕张峰中国检验检疫科学研究院食品安全研究所北京100176 番禺出入境检验检疫局综合技术服务中心实验室广东广州511400 北京中医药大学北京100029

建立了亲水作用色谱-超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱质谱非靶向筛查测定白酒和饮料中甜菊糖苷的分析方法,并对甜菊糖苷类天然甜味剂的质谱裂解规律进行了研究。样品经水溶液适当稀释,过滤膜后经Waters Xbridge Am ide色谱柱(150 m ... 详细信息

建立了亲水作用色谱-超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱质谱非靶向筛查测定白酒和饮料中甜菊糖苷的分析方法,并对甜菊糖苷类天然甜味剂的质谱裂解规律进行了研究。样品经水溶液适当稀释,过滤膜后经Waters Xbridge Am ide色谱柱(150 m m×4. 6 m m,3. 5μm)分离,超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱质谱检测,电离模式为电喷雾电离源负离子模式,数据采集使用一级母离子全扫描和数据依赖的二级子离子扫描(full MS/ddMS2)模式。基于8种甜菊糖苷标准品的碎片离子谱分析,识别出甜菊糖苷类化合物存在两个共性碎片离子,以这两个离子作为标识离子对样品中未知甜菊糖苷类化合物进行了非靶标筛查。通过方法学验证,8种甜菊糖苷标准品在10～1 000μg/L内线性关系良好,检出限为0. 3～20μg/L。添加量为10～100μg/kg时,平均回收率为81. 9%～106%,相对标准偏差为0. 1%～9. 3%(n=3)。该方法筛查范围广,结果准确,灵敏度高,可用于食品中甜菊糖苷的非靶标筛查测定。

关键词：超高效液相色谱高分辨质谱非靶标筛查甜菊糖苷

大连市大气中VOCs非靶标筛查与其臭氧生成潜势研究

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大连理工大学学报 2023年第3期63卷 248-255页

作者：韩明哲环久峰乔显亮孙畅席金杨大连理工大学环境学院辽宁大连116024 大连市生态环境局辽宁大连116007

为了更全面地识别大气中挥发性有机物(VOCs),通过建立VOCs高分辨谱库、优化匹配指数阈值、综合使用电子轰击和化学电离获取分子离子峰等步骤,采用气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱(GC-Orbitrap/MS)建立了环境空气中VOCs的非靶标筛查方法... 详细信息

为了更全面地识别大气中挥发性有机物(VOCs),通过建立VOCs高分辨谱库、优化匹配指数阈值、综合使用电子轰击和化学电离获取分子离子峰等步骤,采用气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱(GC-Orbitrap/MS)建立了环境空气中VOCs的非靶标筛查方法.结果表明,在大连市植物源和交通源采样点环境空气样品中共识别出244种化合物,其中148种的定性水平符合1级或2a级.对识别出的VOCs进行定量与半定量分析,发现交通源和植物源采样点样品的φ(TVOCs)平均值分别为(21.02±7.12)×10^(-9)和(15.96±4.20)×10^(-9).应用最大增量反应活性(MIR)法评估了VOCs的臭氧生成潜势(OFP),芳香烃和含氧挥发性有机物对两类采样点样品OFP的贡献率均较高,筛查出了一些以往受关注较少的VOCs,包含这部分VOCs后估算的OFP可增加11%以上.

关键词：挥发性有机物(VOCs) 非靶标筛查污染特征臭氧生成潜势

土壤中有机污染物的气相色谱-四极杆飞行时间质谱非靶标筛查

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环境化学 2021年第2期40卷 662-664页

作者：朱超飞武姿辰杨文龙董亮王雯雯吕美玲黄业茹国家环境保护二噁英污染控制重点实验室国家环境分析测试中心生态环境部环境发展中心北京100029 资源环境与旅游学院首都师范大学北京100048 安捷伦科技(中国)有限公司北京100102

本文基于气相色谱-四极杆飞行时间质谱(GC-QTOF/MS)对宜昌某化学工业园区内的土壤进行潜在有机污染物的非靶标筛查.根据已有高分辨数据库和保留时间信息,采用精确质量数提取筛查流程识别出样品中96种污染物,主要以多环芳烃及其代谢产物... 详细信息

本文基于气相色谱-四极杆飞行时间质谱(GC-QTOF/MS)对宜昌某化学工业园区内的土壤进行潜在有机污染物的非靶标筛查.根据已有高分辨数据库和保留时间信息,采用精确质量数提取筛查流程识别出样品中96种污染物,主要以多环芳烃及其代谢产物、氯苯类和农药为主.进一步通过未知物分析软件解卷积功能和质谱NIST数据库的匹配,发现了如二氯苯胺、9-芴酮、3-甲基二苯并噻吩等更多的污染物.该方法能够快速筛查和识别出样品中潜在有机污染物,为当地污染物的风险管控提供借鉴意义.

关键词：土壤有机污染物气相色谱-四极杆飞行时间质谱非靶标筛查

焦化场地有机污染物非靶标筛查及重金属来源分析——以某在产焦化厂为例

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焦化场地有机污染物非靶标筛查及重金属来源分析——以某在产焦化...

作者：陈昱如中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

焦化行业污染严重,焦化产生的污染物由大气沉降,降水等造成土壤污染。重金属和多环芳烃是焦化行业常见的污染物。污染物长期在土壤中贮存积累,对人体健康和生态安全造成威胁。本研究选择河北省某在产焦化厂,以厂区内部土壤和大气颗粒物... 详细信息

焦化行业污染严重,焦化产生的污染物由大气沉降,降水等造成土壤污染。重金属和多环芳烃是焦化行业常见的污染物。污染物长期在土壤中贮存积累,对人体健康和生态安全造成威胁。本研究选择河北省某在产焦化厂,以厂区内部土壤和大气颗粒物为研究对象,开展有机污染物的非靶标筛查,从分子水平上表征污染物;同时对不同采样点的土壤重金属污染水平、大气颗粒物中的16种PAHs开展分析,解析其来源,并运用毒性当量因子评估职业暴露风险。本研究为详细揭示焦化场地的污染特征对扩大传统多环芳烃清单,开展焦化厂的污染控制和风险评估提供了科学依据。全文主要结论如下:(1)该焦化厂土壤重金属As,Cd,Cr,Cu,Ni,Pb,Zn含量均出现超过当地土壤环境背景值的状况;但除Cr外,其余重金属含量均未超过建设用地土壤风险筛选值,表明该焦化厂土壤中重金属存在轻微污染。(2)利用傅立叶变换离子回旋共振质谱(FT ICR MS)分析了焦化厂土壤和大气颗粒物中的芳香族化合物,除了碳氢化合物外,还检测到四种含有杂原子的物质分别为O、O、N、S类物质。在分子水平上,焦化厂土壤多环芳族化合物(PACs)中,CH类物质和CHO类物质的相对丰度较高,大气颗粒物表现出相似的特征。在土壤中和大气颗粒物中相对丰度较高的是4-8个芳香环的缩合多环芳烃物质。(3)高分辨全二维气相色谱飞行时间质谱(GC×GC-TOF MS)对结构进行验证,包括PAHs、APAHs、Oxy-PAHs、PAOHs、PASHs和PANHs六类物质。在焦化厂土壤中初步确定出228个多环芳烃类化合物,在土壤中鉴定出75种具有高识别度的芳香族化合物。(4)大气颗粒物中16种多环芳烃的平均浓度为63.08μg/m3,在焦炉附近PAHs以MMW PAHs为主,在其他工段多环芳烃以LMW PAHs为主,大气颗粒物中的主要污染物是Ba P、Bb F和Bk F,对其可进行重点监管。特征比值法分析表明大气颗粒物中的PAHs主要源自煤的燃烧。呼吸暴露评估表明焦化工人在不同生产工段都存在呼吸导致患肺癌风险,但其患肺癌高风险有待进一步研究确认。

关键词：土壤焦化场地非靶标筛查多环芳烃 FT-ICR MS

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VOCs非靶标筛查与其臭氧生成潜势研究

VOCs非靶标筛查与其臭氧生成潜势研究

作者：韩明哲大连理工大学

学位级别：硕士

挥发性有机物(VOCs)广泛存在于空气中,能够生成臭氧(O)和二次有机气溶胶,对大气环境有重要影响。研究VOCs浓度水平、污染特征和大气化学反应活性等可以为VOCs和O的污染防控提供支持。现有的研究多集中于分析工业区等人为源VOCs排放,而... 详细信息

挥发性有机物(VOCs)广泛存在于空气中,能够生成臭氧(O)和二次有机气溶胶,对大气环境有重要影响。研究VOCs浓度水平、污染特征和大气化学反应活性等可以为VOCs和O的污染防控提供支持。现有的研究多集中于分析工业区等人为源VOCs排放,而对于城区生物源挥发性有机物(BVOCs)的关注相对较少。VOCs组分多样、结构复杂,采用靶标分析对其进行监测时,可能无法全面地认识VOCs的污染特征;而非靶标筛查是一种基于高分辨质谱技术发展起来鉴定复杂环境介质中未知物的新型分析方法,能够不以特定目标物作为预设研究对象,对样品数据进行较为全面的分析。本文以环境空气中VOCs为对象,建立了非靶标筛查方法,利用该方法定性分析了大连市环境空气样品,并对识别出的VOCs进行了定量分析,研究了VOCs的污染特征与大气化学反应活性。为了更全面地识别大气中的VOCs,采用气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱(GC-Orbitrap/MS)构建了VOCs的非靶标筛查方法。通过建立VOCs高分辨谱库,提升VOCs的定性效率;分别确定检索得分(SI)与高分辨过滤分值(HRF)两类匹配指数阈值为700和80,以降低假阳性结果的概率,提升未知物的筛查效率;综合使用电子轰击(EI)和化学电离(CI)模式获取化合物的分子离子和碎片离子信息;建立保留指数(RI)预测模型,解决NIST谱库中缺失RI信息的难题。分别采集了以交通排放和植物排放为特征的大连市环境空气样品,基于构建的非靶标筛查方法对其进行分析。结果表明,在大连市植物源和交通源两类环境空气样品中共识别出253种化合物,其中154种的定性水平符合1级或2a级。对识别出的VOCs进行定量与半定量分析,发现交通源和植物源采样点总挥发性有机物体积分数φ(TVOCs)的平均值分别为(22.5±10.4)×10和(16.7±6.06)×10。应用等效丙烯浓度法(PEC)和最大增量反应活性法对大连市环境空气样品中VOCs的反应活性和臭氧生成潜势(OFP)进行评估。结果表明,芳香烃和含氧VOCs对PEC和OFP的贡献较高。同时,本研究筛查出一些以往受关注较少的VOCs,包含这部分VOCs后估算的OFP值可增加11%以上。综上,本研究以GC-Orbitrap/MS为主要仪器建立了VOCs非靶标筛查方法,基于该方法分析了大连市交通源和植物源VOCs的污染特征及其对臭氧生成的影响,为大连市VOCs和O污染防控提供了科学依据。

关键词：挥发性有机物(VOCs) 非靶标筛查污染特征臭氧生成潜势

基于HRMS的海河地表水有机污染物的非靶标筛查及生态风险评估

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中国法医学杂志 2023年第5期38卷 547-552页

作者：穆哓茜曹艺璇吕琛山王涛崔海燕陈中兵邹红艳尉志文贾娟苑仔薇黄博周航贠克明胡萌山西医科大学山西晋中030600 法医学山西省重点实验室山西晋中030600 法庭毒物分析公安部重点实验室山西晋中030600 天津师范大学水资源与环境重点实验室天津300387

目的基于高分辨质谱分析方法和非靶标筛查策略,采用高效液相色谱四极杆飞行时间串联质谱技术识别海河地表水中潜在的有机污染物并对其进行生态风险评估。方法利用精确质量数和二级质谱碎片信息与开源液相色谱质谱库匹配检索、识别等... 详细信息

目的基于高分辨质谱分析方法和非靶标筛查策略,采用高效液相色谱四极杆飞行时间串联质谱技术识别海河地表水中潜在的有机污染物并对其进行生态风险评估。方法利用精确质量数和二级质谱碎片信息与开源液相色谱质谱库匹配检索、识别等非靶标数据分析方法,最终与标准品色谱保留时间和质谱信息比对确认,用内标法进行定量。通过计算危险熵,结合水环境中有机污染物的浓度,对其进行生态风险评估。结果共识别出52个有机污染物,其中有39个经过标准品验证,包括16种药物、8种农药、9种工业化合物、3种个人护理产品和3种食品添加剂。计算出24种有机污染物的危险熵值,选出9种有机污染物作为海河的优先污染物。结论海河地表水中有机污染物的分布特征与地点和周围环境有关,并未检测到有机物的危险熵值高于1,这表明检出物质对水生生物风险较低。

关键词：有机污染物非靶标筛查高分辨质谱高通量筛选风险评估

LC-HRMS非靶标筛查8个地表水样品中有机污染物

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中国法医学杂志 2022年第2期37卷 164-168页

作者：胡萌吕琛山穆哓茜曹艺璇王涛崔海燕陈佳晖贾娟尉志文郭中元贠克明山西医科大学山西晋中030600 法庭毒物分析公安部重点实验室山西晋中030600

目的基于超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱技术(UPLC-QTOF MS/MS),建立高分辨质谱(LC-HRMS)非靶标策略筛查地表水中潜在有机污染物的方法并应用于环境水样品中有机污染物识别。方法地表水样品经固相萃取提取后,采用0.1%甲酸溶液... 详细信息

目的基于超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱技术(UPLC-QTOF MS/MS),建立高分辨质谱(LC-HRMS)非靶标策略筛查地表水中潜在有机污染物的方法并应用于环境水样品中有机污染物识别。方法地表水样品经固相萃取提取后,采用0.1%甲酸溶液和甲酸甲醇溶液作为流动相在C18色谱柱上进行洗脱。分别采用全扫描模式和非信息依赖数据采集模式对质谱全信息进行采集。对获得的精确质量数和二级碎片信息进行质谱峰识别、谱库检索等非靶标数据分析,最终经过与标准品色谱保留时间和质谱信息比对确认污染物。结果共检出37种有机污染物,包括18种药物、9种工业用品、6种农药、2种代谢产物、1种个人护理产品及1种食品添加剂,其中苯并三唑、安替比林、莠去津等检出率高于75%。污染物浓度为1.3~1179.06ng/L,平均浓度较高物质为苯并三唑、多菌灵、4-雄甾烯-3,17-二酮。且污染物分布特征与周边产业与排污情况相关。结论本研究建立的LC-HRMS非靶标筛查方法能够在无先验信息的情况下为高通量识别地表水样品中的有机污染物提供有效的技术手段,亦可应用于污水及饮用水等水基质样品中的污染物及毒物排查。

关键词：地表水样品有机污染物液相色谱串联高分辨质谱非靶标筛查