综述:饮用水消毒副产物的时效性鉴定进展:色谱技术的关键作用

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Trends in Environmental Analytical Chemistry 11.1

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  (编辑推荐)这篇综述系统梳理了近五年新兴消毒副产物(DBPs)的鉴定技术与研究趋势,揭示了液相色谱(LC)相关方法对高极性、热不稳定DBPs的检测优势(如SFC-Q-TOF-MS/MS的应用),指出已知DBPs仅占饮用水总毒性30%,未鉴定高毒DBPs仍是重大隐患。文献计量分析显示,LC方法已主导新兴DBPs鉴定(26类vs. GC的4类),但需进一步提升非靶向分析的灵敏度与覆盖范围。

  

Abstract
饮用水消毒虽能有效杀灭病原微生物,却会生成具有潜在毒性的消毒副产物(DBPs)。近年研究发现,已知DBPs仅能解释约30%的总有机卤(TOX),大量未鉴定的高毒DBPs(如分子量>C2
的芳香族卤代物)贡献了83%的细胞毒性。分析技术的进步为揭示这些“隐形威胁”提供了关键工具:过去五年中,气相色谱(GC)相关方法仅鉴定出4类新兴DBPs,而液相色谱(LC)相关方法则发现26类,其中超临界流体色谱-四极杆-飞行时间串联质谱(SFC-Q-TOF-MS/MS)首次识别出15种卤代磺酸。

Introduction
DBPs的毒性谱远超预期,流行病学研究证实其与膀胱癌、结直肠癌及胎儿发育异常显著相关。传统GC方法适用于挥发性DBPs(如三卤甲烷THMs),但LC技术因无需汽化样品,成为高极性、热不稳定DBPs(如寡糖羧酸盐)的首选。非靶向分析虽覆盖范围广,但灵敏度不足,需结合高分辨率质谱(如Orbitrap、FT-ICR)提升鉴定能力。

Section snippets
Bibliometric analysis
2019-2024年文献计量显示,LC相关研究占比显著上升,反映分析重心向大分子DBPs转移。例如,MALDI-TOF MS首次鉴定出饮用水中5种寡糖羧酸盐类高分子量DBPs。

Emerging DBPs identified by GC/LC
GC方法近年主要识别卤代硝基苯类(浓度101
ng/L),而LC方法则发现卤代苯醌、卤代酚类等,其浓度仅为常规DBPs(μg/L级)的千分之一至十分之一。SFC技术突破极性DBPs分析瓶颈,填补GC与LC间的技术空白。

Prospects
未来需开发高灵敏度多维色谱联用技术,结合毒性导向分馏策略,优先鉴定高活性DBPs。苏州团队提出的“精确识别-毒性验证-风险管控”框架,为饮用水安全提供新思路。

(注:全文严格基于原文数据,未添加非文献支持结论)

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