VOC神器？TF-SPME破解游泳池消毒副產物的秘密

烈日炎炎之下，游泳是夏天受人們喜歡的運動之一，各大游泳池都是“下餃子”的場面，但是游泳池的水質問題對游客身體健康造成影響的新聞頻頻報道。當我們進入游泳池時，就會聞到一股“特殊氣味”，這種味道其實是來自于消毒副產物DBPs。

什么是消毒副產物？

游泳池水消毒副產物(Disinfection by products , DBPs)是人體中的尿液，汗液，皮膚皮膚脂質，頭發和化妝品、防曬霜等個人護理品與泳池水中的消毒劑（如氯，氯胺，二氧化氯等）發生反應所產生的一類揮發性有機物。

常見的DBPs主要包括鹵代胺，三鹵甲烷(THMs)，鹵代乙酸(HAAs)，鹵代乙腈(HANs)，鹵代乙醛(HALs)，鹵代酮(HKs)等。

                        圖1：公共場所衛生指標及限值要求

根據標準GB 37488-2019《公共場所衛生指標及限值要求》規定人工游泳池水質中的三鹵甲烷（THMs）濃度≤200μg/L。

如何分析泳池中消毒副產物？

那么，今天介紹一種新型的萃取技術TF-SPME薄膜固相微萃取分析泳池中的消毒副產物。早在2018年，由Janusz Pawliszyn課題組與Grandy等人（Anal. Chem. 2018, 90, 14072?14080）提出，使用Thin Flim SPME薄膜固相微萃取技術對私人熱水浴缸進行無目標物現場采樣氯化副產物。

# 實驗過程#

●  萃取方法：使用4片或6片TF-SPME固相微萃取薄膜同時現場采樣

●  攪拌速度：2000rpm

●  無目標物分析：檢測出6種氯仿、溴二氯甲烷、二氯乙腈、氯苯、苯腈和C7H7Cl，其中氯仿和二氯乙腈的濃度高達270μg/L和79μg/L。

圖2：TF-SPME現場取樣裝置：(A)以2000rpm的速度從泳池中進行4次重復萃取，(B)滿載可以裝6片TF-SPME薄膜

如下圖所示，研究中對不同的萃取裝置進行驗證，結果顯示，所有涂層的TF-SPME薄膜固相微萃取選手表現都十分優異，PDMS/HLB TF-SPME的萃取量尤其突出，而稍差的PDMS/DVB涂層TF-SPME的萃取量比SPME fiber纖維高出35-75倍！

圖3：分別使用65um DVB/PDMS fiber,2cm PDMS SBSE,2cm DVB/PDMS TF-SPME以及2cm HLB/PDMS TF-SPME進行萃取

薄膜固相微萃取技術TF-SPME

                              圖4：TF-SPME固相微萃取薄膜

薄膜固相微萃取技術(簡稱TF-SPME或Thin Film SPME)，是一種以傳統SPME Fiber為原型，把吸附相涂在碳網片上的固相微萃取新技術，由The Academy of Science of the Royal Society of Canada院士Janusz Pawliszyn教授發明，用于分析超痕量的VOCs和SVOCs等揮發性有機物。大大提高了吸附劑的萃取相體積和比表面積，從而增加吸附容量，通過熱脫附設備熱解析與GC-MS耦合，降低GC-MS的檢測限。

TF-SPME技術的發展歷程

1989年由加拿大Waterloo大學Pawlinszyn及其合作者Arthur等提出SPME fiber；

2003年 Janusz Pawliszyn等人初次提出Thin Film Microextration；

2012年Janusz Pawliszyn等人提出glass wool frabic玻璃棉織物薄膜；

2015年Janusz Pawliszyn提出Carben mesh的PDMS/DVB等涂層TF-SPME薄膜；

2018年JP Scientific推出PDMS/HLB的TF-SPME薄膜并正式商業化；

2020年JP Scientific與INNOTEG合作，共同研發生產；

各種固相微萃取裝置的萃取相表面積和體積

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