近日,南方科技大學環(huán)境科學與工程學院副教授鄭國貿團隊在 Environmental Science & Technology 上發(fā)題為“High-Resolution Mass Spectrometry Screening of Quaternary Ammonium Compounds (QACs) in Dust from Homes and Various Microenvironments in South China”的研究論文,并被選為當期 Supplementary Cover。該研究基于高分辨質譜技術,結合靶向和疑似靶向的方法,對家庭和多種不同公共場所的室內環(huán)境中的季銨鹽化合物(Quaternary Ammonium Compounds, QACs)進行了全面篩查,定量了該類物質在疫情期間室內環(huán)境中的濃度水平,并且比較了其組成特征,為了解這一新污染物在室內不同微環(huán)境的污染情況提供基礎數(shù)據(jù)支撐。
?
季銨鹽化合物(QACs)是一類陽離子型化合物,作為活性成分被廣泛應用于抗菌劑、表面活性劑、防腐劑、抗靜電劑、織物柔軟劑和分散劑中。隨著新冠疫情的爆發(fā),以季銨鹽化合物作為主要成分的抗菌劑被大量用于環(huán)境(尤其是室內環(huán)境)中的病毒消殺,造成了這一類物質在室內環(huán)境的嚴重污染。
圖 1. 室內環(huán)境中新型季銨鹽化合物(QACs)的篩查策略、色譜和高分辨質譜圖。
在先前的報道中,全球范圍內針對這類物質在室內環(huán)境的研究僅限于北美和歐洲,而中國在這一領域的研究仍然十分缺乏。此外,以往的研究僅限于家庭室內環(huán)境,并且監(jiān)測的季銨鹽化合物種類有限。在該研究中,研究團隊基于 PubChem, EPA N List 等數(shù)據(jù)庫中可疑的季銨鹽化合物,構建了高分辨質譜 Personal Compound Database and Library (PCDL) 數(shù)據(jù)庫(圖 1)。隨后,采用迭代數(shù)據(jù)依賴的采集模式(Iterative DDA),對超過 200 種季銨鹽化合物在多種不同的室內環(huán)境中進行了全面篩查,包括醫(yī)院、火車站、商場、電影院、酒店、辦公室以及家庭,并成功鑒定出 46 種季銨鹽化合物,其中 15 種為首次在環(huán)境中報道。
研究結果顯示,在不同的室內環(huán)境中,電影院的室內環(huán)境中季銨鹽化合物的污染情況最為嚴重,中位數(shù)濃度達到 65.9 μg/g, 其次是家庭(58.3 μg/g)、辦公室(44.2 μg/g)、商場(34.2 μg/g)、醫(yī)院(34.1 μg/g)、火車站(28.4 μg/g)和酒店(23.7 μg/g)(圖 2)。
圖 2. 不同室內環(huán)境灰塵中 QACs 濃度水平和差異比較 。
此外,研究團隊還對比了不同室內環(huán)境中季銨鹽化合物的組成特征(圖 3),發(fā)現(xiàn)在所有室內環(huán)境中,季銨鹽化合物的組分相差不大。對于傳統(tǒng)的季銨鹽化合物而言,均以 BAC 類季銨鹽化合物為主,這一現(xiàn)象在家庭的室內環(huán)境中尤為明顯;而對于新型的季銨鹽化合物而言,在不同的室內環(huán)境中均以 DADMAC 類物質為主,且在不同室內環(huán)境中沒有明顯差異。值得注意的是,研究團隊在辦公室的室內環(huán)境中發(fā)現(xiàn)了較高比例的新型季銨鹽化合物,表明辦公室室內環(huán)境有其他的季銨鹽化合物的污染來源。
圖 3. 不同室內環(huán)境灰塵中 QACs 組分特征和差異比較。
此外,研究團隊在含有紡織品(如地毯和窗簾)的室內環(huán)境中檢測到了較高濃度的季銨鹽化合物 (65.6 μg/g),顯著高于不含紡織品的室內環(huán)境中的季銨鹽化合物濃度水平 (32.6 μg/g),這表明紡織品的使用可能是室內季銨鹽污染的另一個不可忽視的來源,未來需要進一步的研究來證實。
該研究論文的第一作者為科研助理程瑤(現(xiàn)為暨南大學在讀博士),目前已在 ES&T 上以第一作者發(fā)表論文 2 篇。課題組成員劉成琳、呂中、梁宇戈、謝懿春、萬盛、冷馨蕊以及胡敏均做出了重要貢獻,中國環(huán)境科學研究院王琛研究員為論文的共同作者,鄭國貿副教授為論文的通訊作者,南科大是論文的第一單位。該研究成果得到國家自然科學基金(22206071)和深圳市城市環(huán)境健康風險精準測量與預警技術重點實驗室(ZDSYS20220606100604008)的聯(lián)合資助。
在研究過程中,季銨鹽化合物全面篩查及定量分析在本研究起著極為關鍵的作用。而本研究的數(shù)據(jù)采集采用的是安捷倫 1290 超高效液相 - 6546 四極桿串聯(lián)飛行時間高分辨質譜系統(tǒng) (Q-TOF) 聯(lián)用,并基于安捷倫高分辨質譜 PCDL 數(shù)據(jù)庫的強大功能進行靶向和疑似靶向數(shù)據(jù)分析,采用 MassHunter 等數(shù)據(jù)處理軟件對不同室內環(huán)境中的季銨鹽化合物進行深入的定量分析,為本次研究提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。
相關產(chǎn)品
免責聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權或有權使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明“來源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關法律責任。
- 本網(wǎng)轉載并注明自其他來源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關權利。