Tiêu chuẩn DIN 38414-14 Xác định các hợp chất polyfluorinated (PFC) chọn lọc trong bùn thải, phân hữu cơ và đất - Phương pháp xác định bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao và phổ khối lượng

Tiêu chuẩn DIN 38414-14 Xác định các hợp chất polyfluorinated (PFC) chọn lọc trong bùn thải, phân hữu cơ và đất - Phương pháp xác định bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao và phổ khối lượng

Tiêu chuẩn “DIN 38414-14 Phương pháp tiêu chuẩn Đức để phân tích nước, nước thải và bùn - Bùn và trầm tích (Nhóm S) - Phần 14: Xác định các hợp chất polyfluorinated (PFC) được chọn trong bùn, phân hữu cơ và đất - Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao và xác định khối phổ (HPLC-MS/MS)”, do Viện Tiêu chuẩn hóa Đức (DIN) ban hành, là một tiêu chuẩn quốc gia của Đức thuộc bộ tiêu chuẩn toàn diện DIN 38414. Bộ tiêu chuẩn này bao gồm các phương pháp tiêu chuẩn hóa để phân tích bùn và trầm tích (nhóm S) trong bối cảnh rộng hơn của phân tích nước, nước thải và bùn.

Tiêu chuẩn DIN 38414-14 Xác định các hợp chất polyfluorinated (PFC) chọn lọc trong bùn thải, phân hữu cơ và đất - Phương pháp xác định bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao và phổ khối lượng

Tiêu chuẩn này định nghĩa một quy trình phân tích đáng tin cậy, có thể lặp lại để định lượng các chất perfluoroalkyl (PFAS/PFC) được chọn lọc thuộc nhóm “hóa chất vĩnh cửu” trong các ma trận môi trường rắn. Tiêu chuẩn này áp dụng cho:

  • bùn thải
  • phân trộn
  • đất
  • Trầm tích (bao gồm cả trầm tích trong nước)

Các chất này gây ra những rủi ro đáng kể cho môi trường và sức khỏe do tính bền vững, khả năng tích lũy sinh học và sự hiện diện rộng rãi trong các nguồn như bọt chữa cháy, dệt may, bao bì thực phẩm và các quy trình công nghiệp.

Kỹ thuật cơ bản là sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC-MS/MS) kết hợp với phép đo khối phổ song song, cung cấp độ nhạy và độ chọn lọc cao để phát hiện lượng vết các chất per và polyfluoroalkyl.

Quy trình làm việc điển hình bao gồm các bước sau:

  • Chuẩn bị mẫu (ví dụ: chiết xuất bằng methanol hoặc các dung môi tương tự, thường kèm theo việc bổ sung các chất chuẩn nội bộ được đánh dấu đồng vị để định lượng chính xác)
  • Các bước làm sạch để loại bỏ nhiễu ma trận
  • Tách sắc ký
  • Phát hiện và định lượng nhiều phản ứng thông qua việc theo dõi bằng phương pháp phổ khối lượng.

Ban đầu, phương pháp này nhắm đến khoảng 10-15 hợp chất perfluoroalkyl riêng biệt (chủ yếu là axit perfluoroalkyl carboxylic và axit perfluoroalkyl sulfonic). Ngày nay, các phòng thí nghiệm đang mở rộng danh sách các chất cần phân tích vượt quá mức tối thiểu theo tiêu chuẩn (trên thực tế, lên đến hơn 30 hợp chất).

Tiêu chuẩn DIN 38414-14 là một trong những phương pháp tham chiếu quốc gia được sử dụng rộng rãi nhất để xác định các chất perfluoroalkyl trong mẫu rắn.

Tiêu chuẩn này bổ sung cho các phương pháp sử dụng nước/dung dịch rửa giải như DIN 38407-42 và hỗ trợ việc giám sát theo quy định của luật bảo vệ đất của Đức, các quy định về chất thải và các sáng kiến ​​của Liên minh Châu Âu nhằm hạn chế các chất perfluoroalkyl.

Các hợp chất polyfluorinated (PFC) là các hợp chất hữu cơ bền vững được sản xuất công nghiệp, trong đó một số hoặc tất cả các nguyên tử hydro trong khung carbon đã được thay thế bằng các nguyên tử flo. Do tính chất và khả năng chống chịu của chúng, một số hợp chất này được sử dụng làm chất hoạt động bề mặt trong bọt chữa cháy, bể mạ điện và ngành công nghiệp quang hóa. Nhiều sản phẩm hóa học được sử dụng trong quá trình tẩm giấy, dệt may và da có chứa các hợp chất này như là các thành phần cấu tạo, chất gây ô nhiễm liên quan đến sản xuất hoặc sản phẩm phân hủy.

Các hợp chất polyfluorinated có thể xâm nhập vào chu trình nước thông qua quá trình sản xuất, sử dụng và thải bỏ, và có thể hấp phụ vào các chất lơ lửng và trầm tích trong nước. Trong quá trình xử lý nước thải, các hợp chất polyfluorinated có thể hấp phụ vào bùn thải, và trong nông nghiệp, chúng có thể dẫn đến ô nhiễm các nguồn tài nguyên thiên nhiên như đất và nước ngầm. Cho đến nay, axit perfluorooctanoic và axit perfluorooctanesulfonic là hai hợp chất được nghiên cứu nhiều nhất. Do đó, các chất này được coi là các hợp chất chính gây ra sự hiện diện của các hợp chất polyfluorinated.

Do đó, trừ một vài trường hợp ngoại lệ, các chất perfluoroalkyl và các hợp chất có nguồn gốc từ chúng không được phép sử dụng hoặc đưa ra thị trường tại Liên minh Châu Âu. Tiêu chuẩn này cung cấp phương pháp xác định một số chất perfluoroalkyl được chọn trong trầm tích nước, bùn thải, phân hữu cơ và đất.

Tóm lại, tiêu chuẩn DIN 38414-14 mô tả phương pháp xác định khả năng phân hủy kỵ khí của bùn và trầm tích bằng cách đo lượng khí sinh học được tạo ra trong điều kiện phòng thí nghiệm được kiểm soát. Tiêu chuẩn này được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm môi trường, nhà máy xử lý nước thải và các viện nghiên cứu để đánh giá cách thức hoạt động của chất hữu cơ trong quá trình phân hủy kỵ khí.

Mục tiêu chính của tiêu chuẩn này là:

  • Xác định tiềm năng sản xuất khí sinh học từ bùn thải hoặc trầm tích.
  • Để đánh giá khả năng phân hủy sinh học trong điều kiện kỵ khí.
  • Để đánh giá độ ổn định của bùn.
  • Dự đoán hành vi của nó trong bể phân hủy kỵ khí
  • Ước tính tiềm năng sản xuất khí metan.

Phương pháp thử nghiệm này giúp các kỹ sư và người vận hành nhà máy xác định xem bùn có các đặc điểm sau đây hay không:

  • Tình hình đã ổn định rồi.
  • Thích hợp cho quá trình xử lý kỵ khí.
  • Khả năng sản sinh ra một lượng lớn khí metan.

Phương pháp này dựa trên các nguyên tắc sau:

  • Các mẫu bùn phải được ủ trong điều kiện kỵ khí.
  • Nhiệt độ được kiểm soát (thường khoảng 35 độ C, điều kiện ưa nhiệt trung bình)
  • Đo lường thể tích khí sinh học được tạo ra theo thời gian.
  • Phân tích hàm lượng khí metan (tùy chọn).

Sự gia tăng sản lượng khí phản ánh quá trình phân hủy chất hữu cơ.

Nhìn chung, quy trình kiểm thử thường tuân theo các bước sau:

  • Chuẩn bị mẫu:
  • Đồng nhất hóa bùn
  • Xác định chất khô và chất rắn dễ bay hơi.
  • Sử dụng vắc-xin (bùn kỵ khí hoạt tính)
  • Ủ kỵ khí:
  • Thùng lên men kín khí
  • điều kiện không có oxy
  • Ủ ở nhiệt độ không đổi.
  • Thời gian theo dõi: thường từ vài ngày đến vài tuần.
  • Đo lượng khí: Các phương pháp phổ biến bao gồm:
  • Sự dịch chuyển nước
  • Ống tiêm kín khí
  • buret khí
  • Hệ thống đo lường dựa trên áp suất

Các thông số chính được xác định như sau:

  • Sản lượng khí sinh học tích lũy
  • Hiệu suất khí cụ thể
  • Tốc độ phân rã
  • Phân đoạn metan (tùy chọn)

Các kết quả này được sử dụng cho các mục đích sau:

  • Thiết kế bể tiêu hóa
  • Kiểm soát ổn định bùn
  • Đánh giá khả năng thu hồi năng lượng
  • Quyết định phân loại chất thải

Tiêu chuẩn DIN 38414-14 áp dụng trong các lĩnh vực sau:

  • các nhà máy xử lý nước thải đô thị
  • Nhà máy xử lý nước thải công nghiệp
  • Nhà máy xử lý bùn thải
  • Đánh giá tác động môi trường
  • Các dự án nghiên cứu về khí sinh học

Tiêu chuẩn DIN 38414-14 được coi là cần thiết vì những lý do sau:

  • Tiêu chuẩn hóa: Cung cấp kết quả có thể so sánh và lặp lại.
  • Tối ưu hóa quy trình: Giúp tối ưu hóa hệ thống phân hủy kỵ khí.
  • Hiệu quả năng lượng: Hỗ trợ lập kế hoạch sản xuất khí sinh học.
  • Bảo vệ môi trường: Ngăn chặn việc thải bỏ bùn thải không ổn định.
  • Tuân thủ quy định: Hỗ trợ các quy định về quản lý chất thải.

Nếu không có các phương pháp tiêu chuẩn hóa như vậy, kết quả từ các phòng thí nghiệm khác nhau sẽ không thể so sánh được, dẫn đến thiết kế hệ thống tiêu hóa không chính xác hoặc các vấn đề vận hành.

Do đó, tiêu chuẩn DIN 38414-14 vẫn là phương pháp cơ bản để phân tích các chất perfluoroalkyl có định hướng trong các chất nền rắn tại các phòng thí nghiệm môi trường của Đức, và thường được tham khảo trong các đánh giá ô nhiễm, các dự án khắc phục ô nhiễm và nghiên cứu về các hóa chất khó phân hủy trong đất và bùn.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ kiểm thử tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ họ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ kiểm thử theo tiêu chuẩn DIN 38414-14.

WhatsApp