一种非靶向筛查电镀污泥中PFAS的方法

本发明涉及分析化学领域，具体涉及一种非靶向筛查电镀污泥中pfas的方法。

背景技术：

1、全氟及多氟烷基物质(pfas)具有高表面活性和高稳定性，被广泛用于电镀、纺织、半导体、食品生产、消防泡沫等工业和商业领域。同时，部分pfas还具有环境持久性、长距离迁移性、生物蓄积性、毒性等特点，对生态环境和人体健康具有潜在的不利影响。

2、电镀污泥是电镀废水中污染物的汇集介质，可以反映电镀生产过程中多种污染物的产生和排放情况。然而，不同类型电镀废水产生的电镀污泥性质差异大，如粘度、含油率、无机物比例、酸碱度等。从电镀污泥中提取pfas的常用方法是采用如甲醇、氨水甲醇等试剂进行固液萃取，而该种方法对于pfas的回收率并不理想。

3、目前，非靶向筛查是识别pfas的一种重要手段。研究者们大多先采用开源软件对原始数据进行初步的峰提取，然后使用自建程序包或软件进行非靶向分析。然而，不同开源软件对于质谱峰提取的效果往往存在很大的差异，且由于供应商仪器检测数据格式的限制，不能够捕捉原始数据的完整信息。并且，不同仪器的检测参数设置也对质谱数据质量会产生较大影响。另外，仪器供应商提供的软件对原始数据往往缺少针对具体要求的特定分析功能。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有从电镀污泥中难以提取pfas，现有仪器和软件分析和筛查不全面，以及数据后处理复杂的问题。

2、为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种非靶向筛查电镀污泥中pfas的方法，该方法包括以下步骤：

3、(1)通过液相色谱-高分辨质谱仪对处理后的电镀污泥样品溶液进行检测，得到质谱数据；

4、(2)采用compound discoverer软件对所述质谱数据进行峰提取处理，得到文件i；

5、(3)对所述文件i进行清单匹配处理，得到清单i；

6、(4)采用msconvert软件对所述质谱数据进行转换处理，得到文件ii；

7、(5)采用fluoromatch软件对所述文件i和所述文件ii进行非靶向筛查处理，得到清单ii；

8、(6)对所述清单i和所述清单ii依次进行合并处理、谱图核对处理，得到识别清单。

9、优选地，在步骤(1)中，制备所述处理后的电镀污泥的方法包括以下步骤：

10、s1：将氨水甲醇溶液与电镀污泥进行提取处理，得到上清液i和污泥样品i；对所述污泥样品i重复进行一次所述提取处理，得到上清液ii和污泥样品ii；相对于0.5g所述电镀污泥，所述氨水甲醇溶液的用量为6-8ml；

11、s2：将乙酸铵甲醇溶液与所述污泥样品ii进行所述提取处理，得到上清液iii；相对于0.5g所述污泥样品ii，所述乙酸铵甲醇溶液的用量为6-8ml；

12、s3：将所述上清液i、清液ii、清液iii合并，并进行后处理，得到处理后的电镀污泥样品溶液。

13、进一步优选地，在步骤(1)中，对所述液相色谱-高分辨质谱仪中的参数设置至少满足：

14、质谱仪：orbitrap exploris 240；

15、离子源类型：h-esi；

16、负离子电压：-2800v；

17、鞘气流速：45arb；

18、辅助气流速：10arb；

19、吹扫气流速：1arb；

20、离子传输管温度：320℃；

21、雾化器温度：350℃；

22、rf lens：50；

23、一级质谱参数：

24、质量扫描范围：100-1000da；

25、分辨率：120000；

26、二级质谱参数：

27、分辨率：15000；

28、动态排除时间：50s；

29、顶点激发范围：30％。

30、优选情况下，在步骤(2)中，所述峰提取处理为通过对所述compound discoverer软件中参数进行设定，以得到节点，且所述节点包括谱图的选择节点、谱图的对齐节点、化合物的检测节点、化合物的分组节点、化合物的匹配和化学式的分配节点、峰的填补节点、背景化合物的标记节点。

31、优选地，在步骤(2)中，所述峰提取处理的所述节点的参数设定至少满足：

32、所述谱图的选择节点参数设置满足：选择ms(n-1)作为前体；利用同位素模式对所述前体进行评价结果为true，所述前体的质量范围为100-1000da；强度阈值为0、最小峰数为1、信噪比阈值为3。

33、进一步优选地，在步骤(2)中，所述峰提取处理的所述节点的参数设定至少满足：

34、所述化合物的检测节点参数设置满足：质量容差为5ppm，质谱信噪比阈值为3，最小峰强度为10000，离子为选择所有负离子模式，基础离子为[m-h]-。

35、优选地，在步骤(2)中，所述峰提取处理的所述节点的参数设定至少满足：

36、所述化合物的匹配和化学式的分配节点包括预测组成节点、化合物类别评分节点、chemspider搜索节点、质量列表搜索节点、分配化合物注释节点、搜索mzcloud节点、计算质量亏损节点、搜索中性丢失节点。

37、优选情况下，在步骤(3)中，所述清单匹配处理为采用结果过滤器将文件ⅰ中数据与质量列表中数据库进行匹配；所述数据库为pfas master list in usepa comptoxchemistry dashboard(10737)、pfas from norman suspect list exchange(4967)、pfasfrom nist suspect list(4951)。

38、优选地，在步骤(4)中，所述转换处理为通过对所述msconvert软件中的参数设置至少满足：

39、峰挑选：level-2-2；

40、阈值：绝对最高强度0.001；

41、质谱级别：2-2；

42、数据点数量：2-。

43、优选地，在步骤(5)中，所述非靶向筛查处理为采用所述fluoromatch软件的r语言程序进行，所述r语言程序的参数设置至少满足：

44、保留时间窗口：3min；

45、碎片匹配窗口：10ppm；

46、前体离子匹配质量窗口：0.01da；

47、二级质谱隔离窗口：1da；

48、二级质谱最小信号强度截断阈值：1000；

49、质量亏损过滤器：-0.11至0.12；

50、二级质谱碎片确证所需最小数量：1。

51、优选地，在步骤(6)中，所述谱图核对处理为采用xcalibur软件、compounddiscoverer软件或fluoromatch_visualizer软件进行。

52、本发明提供的非靶向筛查电镀污泥中pfas的方法至少具有以下有益效果：

53、(1)本发明提供的方法能够获得更全面二级质谱信息，且能够实现最大程度的峰信息的提取。

54、(2)本发明提供的方法能够提高电镀污泥中pfas的回收率，示例性地，6个电镀污泥样品中pfas的加标回收率在81.2-115.7％之间。

55、(3)本发明提供的方法避免了现有技术中软件功能的缺失，能够获得更全面pfas物质信息。