VOC神器？TF-SPME破解游泳池消毒副产物的秘密

烈日炎炎之下，游泳是夏天受人们喜欢的运动之一，各大游泳池都是“下饺子”的场面，但是游泳池的水质问题对游客身体健康造成影响的新闻频频报道。当我们进入游泳池时，就会闻到一股“特殊气味”，这种味道其实是来自于消毒副产物DBPs。

什么是消毒副产物？

游泳池水消毒副产物(Disinfection by products , DBPs)是人体中的尿液，汗液，皮肤皮肤脂质，头发和化妆品、防晒霜等个人护理品与泳池水中的消毒剂（如氯，氯胺，二氧化氯等）发生反应所产生的一类挥发性有机物。

常见的DBPs主要包括卤代胺，三卤甲烷(THMs)，卤代乙酸(HAAs)，卤代乙腈(HANs)，卤代乙醛(HALs)，卤代酮(HKs)等。

                         图1：公共场所卫生指标及限值要求

根据标准GB 37488-2019《公共场所卫生指标及限值要求》规定人工游泳池水质中的三卤甲烷（THMs）浓度≤200μg/L。

如何分析泳池中消毒副产物？

那么，今天介绍一种新型的萃取技术TF-SPME薄膜固相微萃取分析泳池中的消毒副产物。早在2018年，由Janusz Pawliszyn课题组与Grandy等人（Anal. Chem. 2018, 90, 14072−14080）提出，使用Thin Flim SPME薄膜固相微萃取技术对私人热水浴缸进行无目标物现场采样氯化副产物。

# 实验过程# 

●  萃取方法：使用4片或6片TF-SPME固相微萃取薄膜同时现场采样

●  搅拌速度：2000rpm

●  无目标物分析：检测出6种氯仿、溴二氯甲烷、二氯乙腈、氯苯、苯腈和氯化苄，其中氯仿和二氯乙腈的浓度高达270μg/L和79μg/L。

图2：TF-SPME现场取样装置：(A)以2000rpm的速度从泳池中进行4次重复萃取，(B)满载可以装6片TF-SPME薄膜

如下图所示，研究中对不同的萃取装置进行验证，结果显示，所有涂层的TF-SPME薄膜固相微萃取选手表现都十分优异，PDMS/HLB TF-SPME的萃取量尤其突出，而稍差的PDMS/DVB涂层TF-SPME的萃取量比SPME fiber纤维高出35-75倍！

图3：分别使用65um DVB/PDMS fiber,2cm PDMS SBSE,2cm DVB/PDMS TF-SPME以及2cm HLB/PDMS TF-SPME进行萃取

薄膜固相微萃取技术TF-SPME

                               图4：TF-SPME固相微萃取薄膜

薄膜固相微萃取技术(简称TF-SPME或Thin Film SPME)，是一种以传统SPME Fiber为原型，把吸附相涂在碳网片上的固相微萃取新技术，由The Academy of Science of the Royal Society of Canada院士Janusz Pawliszyn教授发明，用于分析超痕量的VOCs和SVOCs等挥发性有机物。大大提高了吸附剂的萃取相体积和比表面积，从而增加吸附容量，通过热脱附设备热解析与GC-MS耦合，降低GC-MS的检测限。

TF-SPME技术的发展历程

 1989年由加拿大Waterloo大学Pawlinszyn及其合作者Arthur等提出SPME fiber；

 2003年 Janusz Pawliszyn等人首次提出Thin Film Microextration；

 2012年Janusz Pawliszyn等人提出glass wool frabic玻璃棉织物薄膜；

 2015年Janusz Pawliszyn提出Carben mesh的PDMS/DVB等涂层TF-SPME薄膜；

 2018年JP Scientific推出PDMS/HLB的TF-SPME薄膜并正式商业化；

 2020年JP Scientific与INNOTEG合作，共同研发生产；

各种固相微萃取装置的萃取相表面积和体积

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