Determinazione di composti organici nell'aerosol atmosferico mediante LC-MS ad alta risoluzione

Die Determinazione di composti organici nell'aerosol atmosferico mediante LC-MS ad alta risoluzione behandelt die Herausforderungen der Luftverschmutzung, die durch technologische und industrielle Entwicklungen verstärkt wurden. Die Qualität der Luft in städtischen Gebieten bleibt besorgniserregend, trotz erheblicher Investitionen in die Luftreinhaltung. Die Studie der Luftverschmutzung ist entscheidend, um die Dimensionen des Problems zu verstehen und die Transportmechanismen von Schadstoffen zu identifizieren. Die Untersuchung der Produkte der Biomasseverbrennung ist von großer Bedeutung, da diese eine Vielzahl von Verbindungen freisetzen, die die Luftqualität erheblich beeinflussen. Ein zentrales Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung analytischer Methoden zur Bestimmung von Metossifenoli, die als molekulare Marker für die Biomasseverbrennung dienen. Diese Marker sind nützlich, um den Typ des verbrannten Holzes zu identifizieren. Ein weiteres Ziel ist die Quantifizierung von Fettsäuren, die sowohl biogenen Ursprungs sind als auch aus Verbrennungsprozessen stammen. Diese Analysen sind wichtig für das Verständnis der chemischen Zusammensetzung des atmosphärischen Aerosols, insbesondere der polar und wasserlöslichen Fraktionen, die eine Schlüsselrolle bei der Bildung von Kondensationskernen in Wolken spielen.

Aerosole sind Suspensionen von festen oder flüssigen Materialien in einem Gas mit niedriger Sedimentationsgeschwindigkeit. Die chemische Zusammensetzung des Aerosols ist entscheidend für die Bewertung seiner Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit. Die Analyse der Aerosole umfasst die Bestimmung ihrer Herkunft und der chemischen Verbindungen, die sie enthalten. Der äquivalente aerodynamische Durchmesser (d ae) ist ein wichtiges Konzept zur Klassifizierung von Aerosolen. Er definiert den Durchmesser einer sphärischen Partikel mit einer bestimmten Dichte, die sich unter den gleichen Bedingungen wie die betrachtete Partikel verhält. Die Klassifizierung von Aerosolen in Kategorien wie TSP (Total Suspended Particles), PM10 und PM2.5 ist entscheidend für die Überwachung der Luftqualität. Diese Klassifizierungen helfen, die gesundheitlichen Risiken zu bewerten, die mit verschiedenen Partikelgrößen verbunden sind. Die Identifizierung der schädlichsten Substanzen und ihrer Quellen ist von grundlegender Bedeutung für die Entwicklung von Strategien zur Luftreinhaltung.

Die Verwendung von HPLC-MS (Hochleistungsflüssigkeitschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometrie) ist eine Schlüsseltechnologie zur Analyse organischer Verbindungen in Aerosolen. Diese Methode ermöglicht eine präzise quantitative und qualitative Analyse der Zielanalyten. Die LTQ Orbitrap XL ist ein hochauflösendes Massenspektrometer, das in dieser Studie verwendet wird, um detaillierte Informationen über die chemische Zusammensetzung der Aerosole zu erhalten. Die Entwicklung und Optimierung der analytischen Methoden umfasst die Validierung und Quantifizierung der Ergebnisse. Die Optimierung der Ionisierungsquelle ESI (Electrospray Ionization) ist ein weiterer wichtiger Schritt, um die Empfindlichkeit und Genauigkeit der Messungen zu erhöhen. Diese analytischen Verfahren sind entscheidend, um die komplexen chemischen Profile der Aerosole zu entschlüsseln und deren Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit zu bewerten.

Die Ergebnisse der Analyse zeigen, dass die Metossifenoli und Fettsäuren signifikante Indikatoren für die Biomasseverbrennung sind. Die Validierung der Methoden hat gezeigt, dass die entwickelten Verfahren zuverlässig sind und genaue Ergebnisse liefern. Die Analyse der atmosphärischen Partikel hat wichtige Erkenntnisse über die chemische Zusammensetzung und die Quellen der Luftverschmutzung geliefert. Die Herausforderungen bei der Analyse von Fettsäuren wurden ebenfalls diskutiert, einschließlich der Notwendigkeit, die Probenahme- und Analyseverfahren zu optimieren. Diese Ergebnisse sind von großer Bedeutung für die Entwicklung von Strategien zur Verbesserung der Luftqualität und zur Minimierung der gesundheitlichen Risiken, die mit der Luftverschmutzung verbunden sind. Die Arbeit leistet einen wertvollen Beitrag zum Verständnis der chemischen Prozesse in der Atmosphäre und deren Auswirkungen auf die Umwelt.