Determination of selected herbicides and their degradation products in water

Význam tématu

Stanovení reziduí herbicidů a jejich degradátů v pitné a povrchové vodě je klíčové pro zajištění bezpečnosti pitné vody a splnění přísných evropských norem (max. 0,10 µg/L). Metoda SPE-GC-MS umožňuje detekci stopových koncentrací (ng/L), sledování dlouhodobých trendů a transportu kontaminantů v podzemních vodách.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout a validovat vysoce přesný postup pro současné stanovení vybraných herbicidů (např. atrazin, terbuthylazin) a jejich degradátů v pitné a povrchové vodě. Studie popisuje přípravu standardních roztoků, postup SPE, kalibraci, kontrolu kvality a výpočet nejistoty na rozšířené úrovni (~10 %).

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky (1,15 L) se extrahovaly SPE kartridži (EN 200 mg, RP 200 mg), sušily a eluovaly 10 mL DCM. Koncentrát se po odstranění zbytků vody anhydr. Na2SO4 přivedl k suchu dusíkem a rekonstituoval v acetonu s interním standardem (400 µg/L HCB). Analýza probíhala GC-MS (Shimadzu GC-17A/QP-5050A, autosampler AOC-20i), kolona DB-5MS (30 m × 0,25 mm). Program tep. rampa od 50 °C do 270 °C. Kvantifikace v SIM módu s deuterovanými standardy, kalibrace v rozsazích od LOD po 600 ng/L, lineární regrese s vynucením nulového bodu.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla LOD 1–10 ng/L a LOQ 3–33 ng/L u většiny analyzovaných sloučenin. Rozšířená nejistota se pohybovala kolem 10 %. Kontrolní vzorky prokázaly opakovatelnost v rámci akreditovaných mezilaboratorních studií podle ISO/IEC 17025. Vzorky povrchové i podzemní vody ukázaly přítomnost atrazinu, desethylatrazinu a dalších degradátů pod stanovenými limity.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká citlivost a selektivita pro komplexní matice pitné vody.
• Možnost sledovat degradaci herbicidů a transport v podzemních vodách.
• Standardizace interních standardů zajišťuje kompenzaci fluktuací GC-MS.
• Metoda splňuje požadavky EU, EPA 525.2/526.1 a ISO normy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření spektra analyzovaných pesticidů, integrace LC-MS/MS pro polarnější metabolity, automatizace SPE a širší využití nenásobných interních standardů. Vývoj senzorických technik a miniaturizovaných GC-MS přístrojů pro terénní monitoring.

Závěr

Navržená SPE-GC-MS metoda pro stanovení herbicidů v ng/L úrovni je přesná, reprodukovatelná a akreditovaná. Umožňuje spolehlivé sledování evropských limitů a podporuje ochranu pitné vody.

Použitá instrumentace

• GC-MS Shimadzu GC-17A/QP-5050A s autosamplerem AOC-20i
• Kolona J&W DB-5MS, 30 m × 0,25 mm
• SPE kartridže EN 200 mg (Merck) a RP 200 mg (Macherey-Nagel)
• PC s CLASS 5000 softwarem a NIST spektrální knihovnami

Reference

• EPA Method 525.2: Determination of Semivolatile Organic Compounds in Drinking Water by SPE and GC/MS.
• EPA Method 526.1: Determination of Pesticides and Degradation Products in Drinking Water by SPE and GC/MS.
• ISO/IEC 17025: General requirements for the competence of testing and calibration laboratories.
• EURACHEM/CITAC Guide: Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement, 2nd ed., 2000.
• Shimadzu Application Note SCA 280-004: SPE‐GC‐MS Analysis of Herbicides.