我们的新质谱仪以更精细的分辨率检查各种化学样品， 以前。水处理过程极大地受益于质谱仪 分析。
在美国，有超过 1.3 亿种化学品在美国注册 化学会，其中大约有几千个在日常使用。然而， 美国环境保护署对其中的一小部分进行监管——大约 60 种有机产品 化合物。
化学品在这个国家无处不在。头痛？服用布洛芬。有 化妆品中的许多化学物质。农业经营使用除草剂和杀虫剂。 许多这些化学物质最终会以某种方式进入我们的水道。
输入“公主”。这是足球比赛结果的亲切昵称超高分辨率混合离子阱 Orbitrap 质谱仪 (Orbitrap Elite)，位于化学高级拆分方法实验室(ChARM) 在五大湖研究中心。公主有能力解析 给定样品中数以百万计的化学物质，分离质量峰，以便 研究人员可以识别它们。质谱仪的分化水平 也让研究人员对他们的结果充满信心。
此视频让您一睹 ChARM 实验室的内部情况。
这很好，因为当今一些最具挑战性的问题——在陆地上、在地球上 水和空气中——需要首先确定存在哪些化学物质，甚至 以最小的量。
溶解的有机物干扰水处理
公主为这样一个项目做出了贡献，该项目可以帮助解决未来的废水处理问题 处理厂在水处理方面变得更加成功。
期刊上发表的一篇新论文水研究（DOI：)，足球比赛结果的研究人员讨论了溶解有机物的转化 在水中暴露于紫外线 (UV) 和基于紫外线的高级氧化工艺时 （AOP）。这些相互作用包括紫外线/过氧化氢 (UV/H2O2)、紫外线/游离氯 和紫外线/过硫酸盐。
如果没有 Orbitrap Elite 的功能，就无法对分子转化进行如此深入的分析 这是不可能的。但为什么这些转变在第一阶段很重要？ 地方？简而言之，溶解有机物的存在会干扰水 处理过程。
“废水处理技术主要用于去除微量有机污染物 例如废水中的药品、个人护理产品、杀虫剂和除草剂 减少对生态系统和自然水生环境的负面影响 例如五大湖，”民政学助理教授水田大辅 (Daisuke Minakata) 说道。 环境工程和论文的通讯作者。 “然而，存在 背景溶解有机物的增加不利于有效去除 这些微量化学物质。”
许多水处理厂是在 20 世纪 50 年代和 1960 年代设计的，但它们并没有 旨在有效去除当今常见的化学物质，其中大部分不是 可生物降解。因此，这些化学物质的痕量浓度存在于 废水——从处理厂排入湖泊、河流和溪流的水。 尽管浓度极低，仅为纳克或微克， 人体和生态系统中的毒性尚不清楚。
如果水处理厂正忙于处理溶解的有机物而不是 微量化学品，他们没有做好自己的工作。不幸的是，水污染 全球范围内日益严重的问题。
质谱分析可深入了解更好的水处理
“水是一种不可再生资源，全世界都在开采；污染更加严重 环境工程博士研究生拉西卡·瓦拉纳西 (Lathika Varanasi) 说道 以及该研究的共同作者/主要作者。 “它正在影响水的生命。”
因此，针对特定地区的水选择正确的处理方法 废物对于最大限度地提高水厂效率和效益非常重要。但要 确定适当的处理方法、水本身以及溶解的有机物 所有水源中都存在的物质——需要进行表征。
Daisuke 和 Varanasi 加入了 ChARM 研究科学家 Maryam Khaksari 和 Lynn Mazzoleni， ChARM 的联席主任兼化学副教授，以及 Erica Coscarelli 硕士学位学生。 使用 Orbitrap Elite，团队将溶解方式可视化 有机物与紫外线和 AOP 发生反应。该小组第一次能够获得 溶解有机物的复杂混合物，可视化各种自由基的影响 物种，然后评估转化。
这些是去除污染物的有吸引力且有前途的方法，因为 UV-AOP 产生的活性自由基物种具有多种高反应性 有机污染物。人们研究了溶解有机物的有限性质 几十年来都很重要；超高质谱现在才出现。
“我们可能永远不知道溶解有机物的确切性质。但是系统性的 像这项已发表的研究这样的调查将帮助工程师选择一种有利的基于紫外线的 通过了解分子级特性来进行高级氧化过程。”
公主可以探测到床垫下比豌豆小得多的物质。 Orbitrap Elite 已准备好应对微小的工程挑战，这些挑战创造了 废水处理难题。
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