引言 

作為全 球科學(xué)家、制造商及監(jiān)管機(jī)構(gòu)所信賴的化學(xué)物質(zhì)信息的 權(quán)威資源，CAS REGISTRY? 在 1965 年至 2015 年這 50 年的 時(shí)間里，登記的化學(xué)物質(zhì)超過(guò) 1 億。而隨著科技與社會(huì)的快速 發(fā)展，人類僅用 8 年（2015-2023）就將這個(gè)數(shù)字改寫(xiě)到 2 億。 這些化學(xué)物質(zhì)在生產(chǎn)、運(yùn)輸以及使用中勢(shì)必會(huì)有意或無(wú)意地排 放至環(huán)境中，這引發(fā)了大家對(duì)環(huán)境介質(zhì)中有機(jī)污染物監(jiān)管的重 新思考。

我國(guó)采用新污染物的動(dòng)態(tài)管理方式，這要求我們一方 面需要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及重點(diǎn)監(jiān)控污染物清單進(jìn)行靶向定量分 析。另一方面，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐墓I(yè)環(huán)境、化學(xué)物質(zhì)生產(chǎn)及使 用量等因素摸排篩查出清單之外的有毒有害物質(zhì)。 作為重要的環(huán)境介質(zhì)，生活飲用水安全直接關(guān)系人類生活健 康。飲用水在水源地、處理及運(yùn)輸過(guò)程中可能會(huì)受到自然和 人為因素影響而受到污染。鹵代烴和異味物質(zhì)是《生活飲用 水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2022）中非常重要的兩類指標(biāo)，是 各級(jí)疾控和飲用水檢測(cè)部門(mén)常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目。而標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)清單 之外的潛在危害化學(xué)物質(zhì)則需要借助非靶向分析技術(shù)進(jìn)行篩 查與監(jiān)控。 

本文基于多功能樣品處理平臺(tái) Triplus RSH SmartTM 及 Orbitrap  Exploris GCTM, 開(kāi)發(fā)出了一套全自動(dòng)取樣，HS-SPME Arrow 自 動(dòng)萃取進(jìn)樣，F(xiàn)ullscan 掃描的同時(shí)定性與定量的高通量分析方 案。該方案相較于傳統(tǒng)的頂空進(jìn)樣、吹掃捕集進(jìn)及液液萃取 方式，具有前處理方便，使用溶劑少，既可用于揮發(fā)性物質(zhì) 的檢測(cè)也可以用于半揮發(fā)性物質(zhì)的檢測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)在線檢測(cè) 等優(yōu)勢(shì)。貯存容器中的水樣經(jīng)蠕動(dòng)泵輸送到流通池，進(jìn)樣器 準(zhǔn)確移取水樣至頂空瓶中進(jìn)行 HS-SPME Arrow 萃取，進(jìn)樣前 可選擇是否對(duì)萃取頭進(jìn)行干吹，而后進(jìn)樣采集。該方案可以 一針進(jìn)樣同時(shí)完成《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的兩類指標(biāo) 的定量，以及其他物質(zhì)的高靈敏度篩查與準(zhǔn)確定性工作。

全自動(dòng)取水功能

使用蠕動(dòng)泵將外部水源與流通池模塊相連，取樣時(shí)使用 10ml 液體取樣工具將水抽取并注入頂空瓶中用于樣品分析。可配置一 個(gè)或多個(gè)流通池模塊分別用于質(zhì)控和水樣品供應(yīng)，也可將氣路連接至流通池模塊用于 SPME Arrow 的干吹除水或冷卻操作。

二甲基三硫醚回收率偏低的原因分析

二甲基三硫醚具有一定的氧化還原性，因此懷疑水中的氧化性物質(zhì)將二甲基三硫醚氧化。參考國(guó)標(biāo)方法（每 40ml 水樣中加入 25mg 抗壞血酸）在自來(lái)水加標(biāo)前加入抗壞血酸，二甲基三硫醚加標(biāo)回收率改善明顯，可以達(dá)到 87.45%，而加標(biāo)后再加入抗 壞血酸的自來(lái)水加標(biāo)樣品中回收率僅為 3.39%。由此可以證明自來(lái)水中含有的氧化性物質(zhì)和二甲基三硫醚發(fā)生了不可逆的氧化 還原反應(yīng)。

非靶向篩查能力 

使用某實(shí)際水樣，依照曲線濃度第 2、5、8 及 9 標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)配制加標(biāo)樣，用于考察基于全掃描的非靶向篩查準(zhǔn)確度。非靶向篩 查是基于 Tracefinder 軟件的解卷積及庫(kù)檢索功能，通過(guò)匹配度、HRF 及保留指數(shù)對(duì)匹配結(jié)果分配置信水平。本實(shí)驗(yàn)通過(guò) RSI>600、HRF>75 及▲ RI<50 為過(guò)濾條件進(jìn)行篩選，由此獲得置信水平 2 的物質(zhì)。非靶向篩查準(zhǔn)確度結(jié)果見(jiàn)圖 12。在加標(biāo) 濃度為曲線第 5、8、9 點(diǎn)時(shí)，除土臭素及二甲基三硫醚外（NIST 譜庫(kù)未收錄土臭素，二甲基三硫醚已被氧化），其余物質(zhì)均 可由非靶向篩查軟件自動(dòng)匹配檢出。在加標(biāo)濃度為曲線第 2 點(diǎn)時(shí)，有 22 種物質(zhì)可由非靶向篩查軟件自動(dòng)匹配，余下 7 種物質(zhì) 因匹配度較弱，可通過(guò)靶向篩查方式檢出。

結(jié)論

本文建立了一種全自動(dòng)采樣，一針進(jìn)樣同時(shí)定性與定量的高通量分析方法。31 種目標(biāo)物質(zhì)的方法線性、檢出限、重復(fù)性、加 標(biāo)回收率等方法學(xué)指標(biāo)均滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2022）和《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》(GB/T 5750-2023) 要求。 另外借助于 GC-Orbitrap/MS 出色的性能，該方法可同時(shí)用于水中其他污染物的準(zhǔn)確篩查。

標(biāo)簽：GC-Orbitrap/MS全自動(dòng)取樣生活飲用水