Non-target and suspect characterisation of organic chemicals of emerging concern in air and biota

Persistente organisk miljøgifter (POPer) og andre regulerte organiske forbindelser blir overvåket i miljøet for å evaluere effektiviteten av reguleringer og konvensjoner, romlig og temporale trender så vel som forbindelsers miljøskjebne. Det er likevel hundre tusenvis av kjemikalier i handel og nye kjemikalier blir utviklet for bruk i industrien og daglig bruk. Noen av disse forbindelser har like fysikalsk-kjemiske egenskaper som kjente tungt-nedbrytbare organiske forbindelser (for eksempel POPer) eller regulerte kjemikalier, men deres miljøskjebne er ofte ikke godt nok dokumentert. Det er derfor viktig å kartlegge miljøprøver etter nye potensielle forbindelser av økende miljørelevans (CECer). Dette er også viktig for å oppdage slike CECer på et tidlig stadium, helst før de når toksiske eller skadelige nivåer for mennesker og/eller miljøet. Det vitenskapelige arbeidet i denne avhandlingen har til hensikt å utvikle nye metoder for å analysere et stort antall kjemiske sporstoffer innen et vidt polaritetsområde og identifiserer nye CECer i luft og biota. Ett mål med dette forskningsarbeidet var også å utvikle og evaluere nye opprensnings-metoder for å unngå bruk av destruktive og veldig selektive opparbeidelsesprosesser. Dette ble gjort for å beholde flest mulig forbindelser i prøveekstrakten. En kolonnekromatografisk metode bestående av tre ulike adsorbentlag ble utviklet for luft prøver med stort volum. Denne nye væske kromatografiske metoden ble kombinert og utvidet med flere ikke-spesifikke opparbeidelsesskritt på grunn av kompleksiteten i de biologiske prøvene. Gjennom evalueringen av den nye opparbeidelsesmetoden vle det bekreftet at metoden produserer ekstrakter med tilsvarende renhet og kvalitet, sammenlignet med den tradisjonelle metoden som benytter konsentrert svovelsyre. Dette gjelder også tilsvarende opparbeidelsesmetoder for analyser av syrelabile sporstoffer. Basert på denne studien ble det utviklet en standard analyse protokoll (SOP) for detektering, identifisering og prioritering av nye potensielle CECer. Videre ble det utviklet en ikke-spesifikk instrumentell metode for omfattende todimensjonal gass-kromatografi (GC×GC) i kombinasjon med lav oppløsende masse spektrometri (LRMS). Kombinasjonen av de nye prøveopparbeidelsesmetodene, den omfattende deteksjonsmetoden og databearbeidelsesmåten, avslørte flere nye potensielle CECer i luft- og biota-prøver. Det ble oppdaget at noen av CECene som ble detektert i luft muligens hadde vært utsatt for atmosfærisk langtransport siden de ble detektert i Sør Norge og på Svalbard. I tillegg ble det funnet at noen av de oppdagede CECene i biota kan ha et bioakkumuleringspotensial. Dette påpeker viktigheten av ikke-spesifikke kartlegging av miljøprøver for CECer er ett viktig ledd for en tidlig oppdagelse av nye CECer i miljøet. Videre forskning er nødvendig for å evaluere miljøskjebnen til de oppdagede nye CECene for mulige regulatoriske handlinger.