Non-Target-Screening

Es werden fortlaufend neue Substanzen für die Anwendung in Industrie, Landwirtschaft, als Arzneimittel und im Haushalt entwickelt. Mit modernen Methoden der Wasseranalytik werden diese Substanzen zunehmend in der Umwelt und auch in den Wasserressourcen gefunden. Die Non-Target-Analytik ermöglicht ein flexibles Screening zu chemischen Belastungen und ihrer potenziellen Wirkung. Neben der Identifikation neu auftretender stofflicher Belastungen zur vorausschauenden Anpassung von Monitoringprogrammen erlaubt sie es auch, retrospektiv Gewässerverunreinigungen zu analysieren, Kenntnisse über zeitliche Dynamik und Einleitmuster zu gewinnen und hiermit die Eintragsquelle bzw. Verursacher schneller bzw. häufiger zu identifizieren, sowie Gegenmaßnahmen und ggf. Regressansprüche ableiten zu können.

Was können wir für Sie tun?

• Semi-quantitative Analytik (SQA)  für ca. 160 relevante organische Substanzen
• Suspect-Screening auf ca. 2000 organische Substanzen (Datenbank-unterstützt)
• TIC-Analyse, Beurteilung auffälliger Peaks im Chromatogramm
• Rohdatenmanagement, Möglichkeit zur retrospektiven Datenauswertung (Datenarchivierung 5 Jahre)

Was ist Target- und Non-Target-Analytik?

Semi-quantitative Analytik (SQA)

Bei SQA werden mehr als 160 umweltrelevante Substanzen semiquantitativ bestimmt. Die Stoffe wurden aufgrund unserer Erfahrungen und anhand von relevanten Literaturquellen ausgewählt. Semiquantitativ bedeutet, dass wir die Ergebnisse als Konzentrationsbereiche angeben und nach einem Ampelprinzip bewerten:

1. Substanzen, die nicht nachgewiesen werden, werden mit n.n. (Weiß) ausgewiesen.
2. Substanzen, die im Konzentrationsbereich > n.n und < 100 ng/L werden in Grün,
3. der Konzentrationsbereich > 100 ng/L und < 1000 ng/L in Gelb und
4. der Konzentrationsbereich > 1000 ng/L in Rot gekennzeichnet

Dazu gibt die nachfolgende Tabelle einen Eindruck.

Beispielhafte SQA-Auswertung (Hotspot-Darstellung)

Highlights

• Hotspot-Darstellung der Belastung mit organischen Spurenstoffen
• Stoffauswahl in Anlehnung an gültige GOW-Listen
• Aktuell mehr als 160 Substanzen (u.a. Pflanzenschutzmittel, Pharmaka, Metaboliten und Industriechemikalien) im Portfolio, Tendenz steigend.

Reporting Suspect Screening

Highlights

• Suspect Screening als sinnvolle Erweiterung der Substanzrecherche
• Abstimmung mit dem Kunden, ob identifizierte Substanzen weiter quantifiziert werden können bzw. sollen (SQA, Target-Analytik).

TIC – Analyse

Um eine schnelle Übersicht zu erhalten, ob organische Stoffe in höheren Konzentrationen in einer Wasserprobe auftreten, wird die Darstellung des Totalionenstromchromatogramms gewählt. Als Totalionenstrom (engl. total ion current, TIC) bezeichnet man die Summe der Signale, die von den Ionen aller m/z-Werte im Spektrum erzeugt wird.

Es handelt sich um eine zweidimensionale Darstellung, in der auf der X-Achse die Retentionszeit (RT in min) und auf der Y-Achse die Intensität des Ionenstroms aufgetragen wird.

Ein im TIC-Chromatogramm erkennbares Signal muss somit nicht zwingend nur von einer Substanz erzeugt werden, sondern es können sich auch mehrere Substanzen unter dem Signal verbergen. Ein deutlich erkennbares Signal ist aber immer ein Hinweis, dass an dieser Stelle im Chromatogramm mindestens eine ionisierbare Substanz existent ist, die dann in weiteren Schritten charakterisiert und ggf. sogar identifiziert werden kann.

Beispiel TIC-Chromatogramm

Highlights

• Einfaches und schnelles Auffinden signifikanter Veränderungen in den Proben
• Erkennung von Störfällen oder Prozessänderungen

Rohdatenmanagement

Informationen über „echte“ Non-Target-Substanzen (Unbekannte Stoffe) werden in den  Rohdaten 5 Jahre elektronisch archiviert. Diese Daten können jederzeit neu prozessiert und damit retrospektiv analysiert werden, z.B. wenn neue Stoffe in den Datenbanken verfügbar werden.

Beispiel einer retrospektiven Auswertung der Response-Werte einer unbekannten Substanz mit einem m/z 326 im Zeitraum von April 2017 bis Februar 2018.

Highlights

• Datenabgleich mit anderen Rohdaten DVGW-Projekt TrinkHelpDesk
• https://tzw.de/projekte/projektdetails/detail/dvgw-cloud-trink-helpdesk-machbarkeitsstudie
• Zeitliche Intensitätsverläufe von unbekannten Substanzen anhand bereits vorliegender Daten
• Schematische Beurteilung von Aufbereitungsprozessen oder Störfällen