全面鉴定和风险评估环境中烷基胺三嗪类污染物的方法

本发明涉及环境分析化学，特别涉及一种全面鉴定和风险评估环境中烷基胺三嗪类污染物的方法。

背景技术：

1、烷基胺三嗪类化合物(alkylamine triazines，aats)是一类分子结构中含有1，3，5-三嗪片段并通过胺基与烷基相连的人工合成有机化合物。烷基胺三嗪类化合物作为高生产量化学品，广泛用作农药、防污增效杀菌剂、化学中间体、药物和涂料等。在全球各种水体中普遍检出烷基胺三嗪类化合物，严重威胁人体健康和生态安全。全面鉴定其环境分布并精准评估其环境风险是对其实施有效监管的前提。

2、质谱分析是鉴定烷基胺三嗪类化合物的核心手段。高分辨质谱(high-resolutionmass spectrometry，hrms)可以采集化合物的多维结构信息，有助于同步完成定性和定量分析。然而，由于基质干扰等因素影响，获取数据可能缺失感兴趣化合物二级质谱图(ms2)信息，导致难以进行结构鉴定。如何建立融合技术并提高二级质谱图覆盖度是实现全面鉴定烷基胺三嗪类化合物的技术难题。

3、此外，持久性(persistent，p)、迁移性(mobile，m)和毒性(toxic，t)物质是严重危害水生环境和饮用水源安全的新污染物。阿特拉津和三聚氰胺是最早列入持久性、迁移性和毒性(pmt)物质清单的首批三嗪同系物。因此，有必要对烷基胺三嗪类化合物进行pmt评估和环境风险评价，以增进对其管控的理解。然而，目前缺乏行之有效技术方法从pmt和环境风险角度实现对烷基胺三嗪类化合物类污染物的精准评估。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的主要目的在于提供了一种全面鉴定和风险评估环境中烷基胺三嗪类污染物方法，融合靶标、疑似靶标和非靶标分析于一体，从包含海量非相关信息的高分辨质谱数据中全面筛选和鉴定烷基胺三嗪类化合物，并对鉴定出的烷基胺三嗪类化合物类污染物进行环境风险精准评估。

2、为实现上述目的，本发明一个方面的实施例提供了一种全面鉴定环境中烷基胺三嗪类污染物方法，包括：

3、获取烷基胺三嗪类化合物的疑似靶标筛查数据库，其中所述疑似靶标筛查数据库被构建成存储有疑似靶标化合物的结构信息及质谱预测信息；

4、对所述疑似靶标筛查数据库中的标准品进行液相色谱-质谱检测，获取标准品的质谱实测数据，所述标准品的质谱实测数据包括质谱特征碎裂模式、特征碎片离子和中性丢失片段；

5、对待测环境样品进行液相色谱-质谱分析，质谱分析中碎片离子的采集分别在含在线触发模块数据依赖型采集模式和数据非依赖型采集模式下进行，以便得到所述待测环境样品的数据依赖型采集数据和数据非依赖型采集数据；

6、基于所述标准品的质谱实测数据和所述数据依赖型采集数据，靶标分析确定所述环境样品中存在的标准品；

7、基于所述疑似靶标筛查数据库的数据、所述标准品的质谱实测数据和所述数据依赖型采集数据，分析确认所述待测环境样品中与所述疑似靶标化合物匹配成功的化合物的确定或可能结构，其中，所述匹配成功的化合物区别于所述标准品；

8、基于所述标准品的质谱实测数据和数据非依赖型采集数据，根据所述数据非依赖型采集数据中的特征碎片离子和中性丢失片段确定候选化合物，其中所述候选化合物不存在于所述疑似靶标筛查数据库中；

9、将所述候选化合物的结构信息和质谱预测信息加入疑似靶标筛查数据库中，构建包括所述候选化合物的回溯性疑似靶标筛查数据库；

10、基于回溯性疑似靶标筛查数据库的数据和所述数据依赖型采集数据，分析确认所述待测环境样品中与所述候选化合物匹配成功的化合物的确定或可能结构；

11、其中，所述含在线触发模块数据依赖型采集模式为包含加合离子精确质量数和特征同位素比例的一级离子扫描和包含所述标准品的特征碎片离子和中性丢失片段的二级离子扫描模式。

12、本发明另一个方面的实施例提供了一种环境中烷基胺三嗪类污染物的风险评估的方法，包括：

13、采用如上所述的方法从待测环境样品中鉴定出烷基胺三嗪类化合物；

14、将鉴定出的烷基胺三嗪类化合物进行持久性、迁移性和毒性评估，通过判断鉴定出的烷基胺三嗪类化合物是否逐项满足持久性、迁移性和毒性标准，从而确定是否属于持久性、迁移性和毒性类物质。

15、所述环境中烷基胺三嗪类污染物的风险评估的方法还包括：

16、根据毒性单位值对所述鉴定出的烷基胺三嗪类化合物进行环境风险评价，其中所述毒性单位值为烷基胺三嗪类化合物环境浓度与其对模式生物的毒性效应终点的比值；

17、对待测环境样品中鉴定出的所有烷基胺三嗪类化合物的毒性单位值进行相加，获得累积毒性单位值，根据所述累计毒性单位值，评估所述待测环境样品的混合环境风险。

18、根据本发明的实施例，基于耦合含在线触发模块数据依赖型(trigger-dda)采集模式和数据非依赖型(dia)采集模式来提高质谱仪器的二级质谱图(ms2)的信号覆盖度，同时基于创立的aats类污染物疑似靶标筛查数据库，鉴定与标准品相匹配的化合物的确定结构和与疑似靶标化合物相匹配的化合物的确定或可能结构，并且，对待测环境样品的dia数据进行非靶标筛查，反推出不同于靶标化合物和疑似靶标化合物的候选aats的确定或可能结构，通过靶标分析、疑似靶标筛查和非靶标筛查这三种分析方法的联用互补，完成对待测环境样品中潜在的aats类污染物的全面筛查和鉴定。

19、根据本发明的实施例，基于物质性质的pmt评估和基于生态效应的tu评估，可以从“自上而下”和“自下而上”两方面实现对待测环境样品中潜在的aats类污染物环境风险的精准评估，在有无标准品和实验数据条件下均可完成，且可在没有任何化合物参考信息条件下同样实施，可应用于含复杂基质干扰的真实环境样品当中，从技术上为环境监测活动提供保障。

技术特征：

1.一种环境中烷基胺三嗪类污染物全面鉴定的方法，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述含在线触发模块数据依赖型采集模式采用大气压化学电离源、电喷雾电离源或大气压光学电离源；

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述靶标分析确定所述环境样品中存在的标准品的步骤包括：

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述结构信息包括化合物名称、化学式和分子结构，所述质谱预测信息包括加合离子精确质量数、理论同位素分布模式和预测二级碎片离子信息。

5.如权利要求5所述的方法，其中，所述分析确认所述待测环境样品中与所述疑似靶标化合物匹配成功的化合物的确定或可能结构的步骤包括：

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述分析确定候选化合物的步骤包括：

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述标准品的质谱分析在数据依赖型采集模式完成；

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述疑似靶标筛查数据库通过以下步骤进行构建：

9.一种环境中烷基胺三嗪类污染物的风险评估的方法，包括：

10.如权利要求9所述的方法，还包括：

技术总结
本发明提供了一种全面鉴定和风险评估环境中烷基胺三嗪类污染物的方法，属于环境分析化学技术领域。本发明基于耦合含在线触发模块数据依赖型采集模式和数据非依赖型采集模式来提高质谱仪器的二级质谱图的信号覆盖度，同时基于创立的烷基胺三嗪类污染物疑似靶标筛查数据库，鉴定与标准品相匹配的化合物的确定结构和与疑似靶标化合物相匹配的化合物的确定或可能结构，并且对待测环境样品的数据非依赖型采集数据进行非靶标筛查，反推出不同于靶标化合物和疑似靶标化合物的候选化合物的确定或可能结构，通过靶标分析、疑似靶标筛查和非靶标筛查这三种分析方法的联用互补，完成对待测环境样品中潜在的烷基胺三嗪类污染物的全面筛查和鉴定。

技术研发人员：阮挺,李鹏扬,江桂斌
受保护的技术使用者：中国科学院生态环境研究中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25