Applications of LC-MS in Environmental Chemistry, Volume 59 (Journal of Chromatography Library) pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Elsevier Science

作者:Barcelo, Damia 编

出品人:

页数:566

译者:

出版时间:1996-04-04

价格:USD 270.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780444820679

丛书系列:

图书标签:

LC-MS
Environmental Chemistry
Chromatography
Analytical Chemistry
Environmental Monitoring
Pollution Analysis
Mass Spectrometry
Journal of Chromatography
Chemical Analysis
Environmental Science

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具体描述

Looking at the literature available, it is clear that there is a need for a book on LC-MS applications in environmental analysis. This book endeavours to answer the following questions: what interface to use to solve 'my detection problem'; can I obtain enough sensitivity for the confirmation of my compound in real-world environmental samples; and, is there enough structural information. The present book aims to provide a critical evaluation of LC-MS in environmental chemistry and it is structured in different areas. Apart from an introductory section with fundamental aspects, application areas using the most relevant interfacing systems (PB, TSP, ES) for the characterization of environmental compounds are included. In this sense, applications are discussed on the characterization of the most relevant compounds of environmental interest such as pesticides, detergents, dyes, polar metabolites, waste streams, organotin compounds and marine toxins with comparison between different interfacing systems. Finally, new methods and strategies in LC-MS, e.g. the use of capillary electrophoresis, MS together with on-line post-column systems in LC-MS are also shown. By the nature of its content and written as it is by experienced practitioners, the book is intended to serve as a practical reference for analytical chemists who need to use LC-MS in environmental studies. Each chapter includes sufficient references to the literature to serve as a valuable starting point and also contains detailed investigations. The broad spectrum of the book and its application to environmental priority compounds makes it unique in many ways.

环境化学领域的利器：液相色谱-质谱联用技术的新视野在日新月异的环境科学研究中，精确、灵敏且高效的分析技术是揭示环境污染物种类、来源、迁移转化规律以及生态毒理效应的关键。液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术，凭借其独特的优势，已成为环境化学领域不可或缺的分析利器，为科学家们提供了前所未有的洞察力。本文将深入探讨LC-MS技术在环境化学中的广泛应用，重点聚焦于其在不同环境介质（水、土壤、空气、生物体）中痕量有机污染物、持久性有机污染物（POPs）、新兴污染物以及生物标志物的鉴定与定量，并展望其未来发展趋势。一、 LC-MS技术在环境化学中的核心优势 LC-MS技术是将液相色谱（LC）的高分离能力与质谱（MS）的高灵敏度、高特异性相结合的强大分析平台。其核心优势体现在：卓越的分离能力： LC能够有效分离复杂的样品基质中数量众多、结构相似的化合物，为后续的质谱检测提供纯净的组分。高灵敏度检测： MS能够检测到极低浓度的目标化合物，对于环境样品中普遍存在的痕量污染物具有无可比拟的优势。高特异性鉴定： MS通过测量化合物的质荷比（m/z）以及碎片离子的信息，能够提供结构特异性的鉴定，有效区分同分异构体和其他干扰物。定量分析准确可靠：通过建立标准曲线，LC-MS能够对目标化合物进行精确的定量分析，为环境质量评估、风险评价提供可靠数据。样品前处理兼容性强： LC-MS技术可兼容多种样品前处理方法，能够有效处理不同基质的样品，如水样、土壤提取液、空气颗粒物浸出液以及生物组织提取液等。二、 LC-MS在不同环境介质中的应用 1. 水环境监测：水体是污染物的重要汇聚地，对人类健康和生态系统构成直接威胁。LC-MS技术在水环境监测中的应用极为广泛，涵盖了饮用水、地表水、地下水、海水以及废水等多种类型。痕量有机污染物分析：农药（如草甘膦、吡虫啉）、兽药（如磺胺类、四环素类）、个人护理品和药物（PPCPs，如抗生素、激素、镇痛剂）、内分泌干扰物（如双酚A、烷基酚）等，这些化合物即使在极低的浓度下也可能对生物体产生不良影响。LC-MS能够有效地检测和定量这些污染物，评估其在水体中的分布和迁移。持久性有机污染物（POPs）分析：多氯联苯（PCBs）、多溴联苯醚（PBDEs）、有机氯农药（OCPs）等POPs具有难降解、生物富集和长距离迁移的特性，对环境和人体健康构成长期威胁。LC-MS（特别是配备高分辨率质谱仪）能够精确鉴定和定量这些POPs及其代谢产物。新兴污染物监测：随着新化学品的不断涌现，如新型阻燃剂、塑化剂、微塑料降解产物等，LC-MS为新兴污染物的快速筛查和鉴定提供了有力工具。水体生物标志物研究：通过检测水生生物体内的特定代谢物或蛋白质，LC-MS可以用于评估水体污染物的生态毒性，了解污染物对生物体的生理生化影响。 2. 土壤与沉积物分析：土壤是储存和转化污染物的关键介质，沉积物则记录了水体污染的历史。LC-MS在土壤和沉积物分析中的应用与水环境监测类似，主要集中在：农药和兽药残留：土壤是农药和兽药的主要施用区域，残留分析对于保障食品安全和生态环境至关重要。LC-MS能够有效检测土壤中的低含量农药和兽药。多环芳烃（PAHs）及其衍生物： PAHs是燃煤、石油燃烧等过程产生的典型污染物，具有致癌性和致突变性。LC-MS可以用于分析土壤和沉积物中不同分子量的PAHs。重金属有机物（如甲基汞）：虽然LC-MS主要用于有机物分析，但通过与联用技术（如LC-ICP-MS），可以实现对重金属形态的分析，例如甲基汞的定量。土壤微生物代谢产物：土壤微生物在物质循环中发挥重要作用，LC-MS可用于分析土壤微生物产生的有机酸、抗生素等，研究其生态功能和环境行为。 3. 大气环境监测：大气中的污染物可以通过干湿沉降进入水体和土壤，对全球环境产生影响。LC-MS技术在空气监测中的应用主要关注：空气颗粒物中有机污染物：城市空气中的PM2.5等颗粒物吸附了大量的有机污染物，如PAHs、硝基PAHs、多环芳香烃衍生物等。通过对颗粒物进行提取和LC-MS分析，可以评估大气污染物的组成和来源。挥发性有机化合物（VOCs）的次级产物： VOCs在大气中经过光化学反应会生成二次有机气溶胶（SOA）。LC-MS可以用于鉴定和定量这些SOA的组分，理解大气化学过程。空气中的生物标志物：例如，通过分析花粉、真菌孢子等生物气溶胶中的蛋白质或代谢产物，LC-MS可用于过敏原监测和空气质量评估。 4. 生物样品分析（生物标志物与生物富集）：生物体是污染物暴露、转化和累积的场所。LC-MS在生物样品分析中的应用至关重要，包括：生物标志物检测：通过检测生物体内暴露于特定污染物后产生的代谢产物或功能改变，LC-MS可以评估生物体受到的污染压力和潜在毒性。例如，检测肝脏代谢酶的诱导、DNA损伤标记物等。生物富集和生物放大研究： LC-MS能够灵敏地检测食物链中不同营养级生物体内的污染物及其代谢产物，从而揭示污染物的生物富集和生物放大效应，评估生态风险。代谢组学研究： LC-MS技术支持对生物体内的全部小分子代谢物进行全面分析，揭示污染物对生物体代谢通路的影响，为毒理学研究提供新的视角。三、 LC-MS技术在环境化学中的先进技术与发展趋势高分辨率质谱（HRMS）的应用： HRMS（如Orbitrap、TOF）提供极高的质量准确度和分辨率，能够准确测定化合物的元素组成，对于未知污染物的鉴定和复杂基质的分离至关重要。串联质谱（MS/MS）的优势： MS/MS提供多级质谱信息，通过选择性离子监测（SIM）或多反应监测（MRM）模式，可实现更高的灵敏度和选择性，有效排除基质干扰，实现痕量化合物的准确定量。新型液相色谱技术：超高效液相色谱（UHPLC）的引入，极大地提高了分离效率和分析速度，缩短了分析时间，提高了样品通量。自动化样品前处理：自动化固相萃取（SPE）、样品制备机器人等技术的发展，降低了人工操作误差，提高了样品处理效率和重现性。多组学联用： LC-MS与其他组学技术（如基因组学、转录组学、蛋白质组学）的联用，能够更全面地理解污染物与生物体之间的相互作用，揭示复杂的环境健康效应。环境DNA（eDNA）分析： LC-MS可用于分析eDNA中的生物标志物，为环境监测提供非侵入性的新方法。大数据与人工智能：随着LC-MS数据量的不断增大，大数据分析、机器学习和人工智能技术将用于数据挖掘、模式识别和模型构建，加速科学发现。四、结论液相色谱-质谱联用技术已成为环境化学研究中不可或缺的基石。其卓越的分离和鉴定能力，为水、土壤、空气和生物体等复杂环境样品中痕量、持久性以及新兴污染物的深入研究提供了强大的平台。随着技术的不断进步，LC-MS将继续在环境污染物的精准监测、毒理学评价、生态风险评估以及可持续发展策略制定等方面发挥越来越重要的作用，引领环境科学研究迈向新的高度。