Analysetekniske muligheder vedr. organiske stoffer i jord og vand Post Doc Esther Boll Analytisk Kemi Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet Københavns Universitet Eurofins Miljø A/S Dias 1
Analyser af organiske stoffer i jord og vand Stofnavn CAS-nr Jordkvalitetskriterium Afskærings -kriterium Grundvandskvalitetskriterium Afdampningskriterium Dias 2 mg/kg mg/kg g/ liter Acetone 67-64-1 - - 10 0,4 mg/m 3 Acrylonitril 107-02-8 0,1-0,1 0,00004 Aldrin 309-00-2 - - 0,03 - Alkylbenzener, aromatiske kulbrinter - - - 1 a 0,03 b Arsen, uorganisk - 20 20 8 - Barium, uorganisk - 100 - - - Benzen 71-43-2 1,5-1 0,00013 Benzotriazol (+ tolyltriazol) 95-14-7 30 - - - Bly, uorganisk - 40 400 1 - Bor - - - 300 - Butylacetat (n-, iso-) 123-86-4 110-19-0 - - 10 0,1 Cadmium - 0,5 5 0,5 - Captafol 2425-06-1 10-0,1 - Chloroform 67-66-3 50 - - 0,02 Flygtige organiske - - - 1 -
Billedgenkendelse Helle Lars Dias 3
Analyser Spørgsmål Hypoteser Prøvetagning Prøveforberedelse Kemisk analyse Signal processering Data analyse Identifikation af stoffer Protokol Prøver Data Data bearbejdning Konklusion? Nye spørgsmål? Dias 4
Case 2: Slam Target analyse Suspect screening Non-target analyse Case 1: Jord Dias 5
Screening af organiske stoffer i jord Et eksempel på, hvordan bearbejdningen af data vedr. gamle kendte metoder kan automatiseres og gøres lettere tilgængelig samtidig med at reproducérbarheden af analyseresultaterne forbedres RefLab4 GC-MS Dias 6
Screening af organiske stoffer i jord RefLab4 GC-MS Dias 7
Screening af organiske stoffer i jord Dias 8
Screening af organiske stoffer i jord Præ-processeret data Integration af toppe Multivariate dataanalyse PAC c Soil 16 17 18 19 20 21 Naphthalene 0.53 0.25 0.09 0.36 0.00 97.05 C 1 -N 0.23 0.03 0.03 0.66 0.08 1.54 C 2 -N 0.61 0.30 0.19 8.23 1.26 1.57 C 3 -N 2.38 0.83 0.45 12.38 15.03 3.97 C 4 -N 1.99 0.95 0.25 37.76 28.65 3.21 N 5.75 2.37 1.00 59.39 45.01 107.34 Acenaphthylene 1.06 1.16 0.28 0.03 0.05 0.13 Acenapthene 0.16 0.00 0.00 0.00 0.00 1.78 Fluorene 0.54 0.04 0.00 0.00 0.00 1.31 C 1 -F 1.28 0.39 0.09 1.88 1.92 1.86 C 2 -F 0.97 0.46 0.10 9.23 5.59 1.41 C 3 -F 3.49 0.99 0.25 2.78 9.05 5.43 F 6.28 1.88 0.45 13.89 16.55 10.00 Dibenzothiophene 0.63 0.05 0.02 0.04 0.04 1.35 C 1 -DBT 0.44 0.12 0.04 1.16 1.17 0.64 C 2 -DBT 0.37 0.18 0.05 5.59 4.76 0.35 C 3 -DBT 0.17 0.08 0.03 0.92 2.44 0.10 C 4 -DBT 0.09 0.03 0.01 0.37 0.90 0.04 DBT 1.70 0.47 0.16 8.09 9.31 2.47 Phenanthrene 6.59 0.73 0.33 0.07 0.09 12.87 Anthracene Kvantitative tabeller 1.39 1.54 eller 0.32 ratioer 0.06 0.07 2.15 C 1 -PHE/A 5.86 1.84 0.61 1.39 1.13 8.36 C 2 -PHE/A 11.44 9.63 1.96 24.41 15.84 12.83 C 3 -PHE/A 4.76 3.93 0.75 3.84 9.33 2.84 C 4 -PHE/A 3.05 2.61 0.47 2.20 5.46 1.35 PHE/A 33.08 20.29 4.44 31.98 31.92 40.41 Fluoranthene 10.93 4.90 1.61 0.00 0.23 10.43 Pyrene 9.66 5.09 1.75 0.06 0.39 8.98 C 1 -FLR/PYR 9.87 7.04 2.32 0.23 1.09 6.68 C 2 -FLR/PYR 2.83 1.88 0.50 0.13 0.53 1.36 FLR/PYR 33.29 18.91 6.18 0.42 2.23 27.46 Benz[a]anthracene 3.46 3.13 0.99 0.00 0.13 2.83 Chrysene 4.70 3.80 1.15 0.00 0.25 3.60 C 1 -BaA/C 9.87 7.04 2.32 0.23 1.09 6.68 C 2 -BaA/C 2.83 1.88 0.50 0.13 0.53 1.36 BaA/C 20.87 15.85 4.96 0.37 1.99 14.48 Benzo[b+k]fluoranthene 7.64 7.91 1.68 0.00 0.27 3.94 Benzo[e]pyrene 3.56 3.54 1.12 0.00 0.16 1.59 Benzo[a]pyrene 4.13 4.40 1.32 0.00 0.15 2.20 Ideno[1,2,3-cd]pyrene 2.87 3.59 1.05 0.00 0.18 1.56 Dibenz[a,h]anthracene 2.76 3.51 1.02 0.00 0.12 1.24 Benzo[ghi]perylene 0.59 6.51 0.28 0.03 0.15 1.71 Dias 9 3- to 4-ring PACs 28.82 15.31 4.68 0.16 0.81 35.11 5- to -6 ring PACs 21.55 29.45 6.47 0.03 1.02 12.24 alkyl-substituted PACs 62,53 40,22 10,92 113,55 105,82 61,57 un-substituted PACs 61,20 50,16 13,01 0,64 2,26 154,72 EPAPAH16 60.57 50.10 12.99 0.60 2.21 153.38
Screening af organiske stoffer i jord Dias 10
Screening af organiske stoffer i jord Dias 11
Screening af organiske stoffer i jord Dias 12
Screening af organiske stoffer i jord Dias 13
Screening af organiske stoffer i jord Et eksempel på, hvordan bearbejdningen af data vedr. gamle kendte metoder kan automatiseres og gøres lettere tilgængelig samtidig med at reproducérbarheden af analyseresultaterne forbedres. Andre organiske stofgrupper: PCBer Dioxiner Bromerede flammehæmmere Fluorerede surfactanter Organiske opløsningsmidler Dias 14
Non-target analyse af slam Et eksempel på en holistisk tilgang til miljøanalyser Dias 15
http://www.hydro-it.com/extern/life/berliner/berliner.html Institut for Plante- og Miljøvidenskab Non-target analyse af slam - ekstraktion Dias 16
Non-target analyse af slam - ekstration Dias 17
Non-target analyse af slam - analyse Dias 18 GC-MS system EI og NCI LC-MS system ESI +/-
Non-target analyse af slam - databehandling Non-target analyse Target list Suspect list Peak picking Target Screening Suspect screening Non-target screening Dias 19
Non-target analyse af slam - resultater Phenol p-cresol Indole Små organiske syrer og alkoholer Squalene Div. PAHer n-alkaner Phthalater Steroler Perfluorerede alkylsyreforbindelser DEET Lignin nedbrydningsprodukter Coffein Cycliske aminosyrer Paracetamol DEHP Limonene Bisphenol A Dias 20
Non-target analyse af slam - resultater 19 % 8 % 13 % 32 % Dias 21
http://www.phmouzynsky.dk/billeder.htm En ekstraktion er ikke 100 % non-targeted (fx valg af solventer og ekstraktionsmetoder) ID på stofferne Begrænsninger mht. resolution på instrumenterne (GCMS og LCMS) Dias 22
Non-target analyse af slam hvad vi gør næste gang igen Dias 23
Non-target analyse af slam hvad vi gør næste gang igen Dias 24
Acknowledgement Analytisk Kemi gruppen ved Københavns Universitet Professor Jan H. Christensen Adjunkt Giorgio Tomasi Post Doc Karina Knudsmark Jessing Adjunkt Søren Furbo Lab. Manager Peter Christensen Laborant Jette Petersen Post Doc Linus Malmquist Adjunkt Nikoline Juul Nielsen Eurofins Miljø A/S Dias 25
Tak for opmærksomheden Dias 26