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化学检验员面对新型污染物的检测策略

随着工业发展和生活方式改变,全氟化合物(PFAS)、微塑料、药品和个人护理品(PPCPs)、内分泌干扰物(EDCs)等新型污染物不断涌现,对化学检验技术提出了新的挑战。


一、 主要新型污染物及其特性

  1. 全氟及多氟烷基物质 (PFAS):

    • 特性: “永久化学品”,极难降解,具有生物累积性。广泛用于防水、防油产品。

    • 挑战: 种类多(>4000种),极性强,水溶性好,传统方法难以富集。

    • 检测策略: 固相萃取(SPE)富集,LC-MS/MS(特别是三重四极杆)进行高灵敏度、高选择性定量。关注短链PFAS和前体物。

  2. 微塑料 (Microplastics):

    • 筛选: 显微镜观察(光学、电子显微镜)结合染色法。

    • 鉴定: 傅里叶变换红外光谱(μ-FTIR)、拉曼光谱(μ-Raman)进行聚合物成分鉴定。

    • 定量: 尚无统一标准,需结合多种技术。

    • 特性: 尺寸<5mm的塑料颗粒,来源广泛(塑料降解、化妆品)。

    • 挑战: 尺寸小、形态多样(碎片、纤维、颗粒)、基质复杂(水、土壤、生物体)。

    • 检测策略:

  3. 药品和个人护理品 (PPCPs):

    • 特性: 包括抗生素、止痛药、激素、防晒剂等,通过排泄进入环境。

    • 挑战: 浓度极低(ng/L级),种类繁多,代谢物复杂。

    • 检测策略: SPE或固相微萃取(SPME)富集,LC-MS/MS或GC-MS/MS进行多目标筛查和确证。

  4. 内分泌干扰物 (EDCs):

    • 特性: 如双酚A(BPA)、邻苯二甲酸酯(塑化剂)、农药等,干扰生物内分泌系统。

    • 挑战: 作用机制复杂,低剂量效应,多种物质可能产生联合效应。

    • 检测策略: GC-MS或LC-MS/MS测定化学结构;生物检测法(如酵母双杂交试验)评估其生物活性。

二、 应对策略与技术发展

  • 高灵敏度仪器: ICP-MS/MS、LC-MS/MS、GC-MS/MS是检测痕量新型污染物的核心。

  • 非靶向筛查 (Non-target Screening): 利用高分辨质谱(HRMS),在不预设目标的情况下,对样品中所有可检测到的化合物进行筛查和鉴定,用于发现未知污染物。

  • 生物效应导向分析 (Effect-Directed Analysis, EDA): 结合化学分离和生物检测,从复杂混合物中分离出具有特定生物效应(如雌激素活性)的组分,再进行化学鉴定。

  • 标准化与方法验证: 积极参与或跟进国际组织(如ISO、EPA)和国内标准方法的制定与验证。


新型污染物的检测是化学检验领域的前沿阵地。化学检验员需要保持学习热情,掌握先进仪器技术,理解污染物特性,才能有效应对这些“隐形威胁”,为环境与健康安全保驾护航。


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