Met non-target screening (NTS) kan Vitens -in potentie- duizenden onbekende chemische stoffen in watermonsters detecteren. Het identificeren van al deze stoffen is praktisch gezien onuitvoerbaar. Daarom heeft Vitens samen met Deltares en de Vrije Universiteit onderzoek gedaan naar slimme technieken om de belangrijkste stoffen te selecteren.
Het onderzoek is in 2018 gestart onder de projectnaam DOSSIER. Deze acroniem staat voor Detectie van Onbekende Stoffen in Extracten van Ruwwater. Het gaat hierbij om onbekende chemische stoffen die Vitens detecteert met de analysetechniek NTS. De kracht van deze techniek is het grote onderscheidende vermogen: zo vonden onderzoekers van Vitens met NTS wel 5.000 verschillende chemische stoffen in één watermonster. Dat is waardevol, maar ook een enorme uitdaging. De identificatie van een onbekende chemische stof is namelijk lastig en tijdrovend. Daarom is het belangrijk om prioriteiten te stellen. Binnen DOSSIER hebben we onderzocht op welke manieren dat kan.
“We vonden met NTS wel 5.000 verschillende chemische stoffen in één watermonster!”
Vloeistofchromatografie is een scheidingstechniek die is gebaseerd op chemische eigenschappen van stoffen. Binnen DOSSIER hebben we gekeken of we deze chemische eigenschappen kunnen benutten. Tijdens het scheiden hebben we de chemische stoffen in fracties opgevangen. Vervolgens hebben we gekeken of de chemische stoffen in zo’n fractie een effect hebben in zogenaamde bioassays.
Door alleen de chemische stoffen uit fracties te identificeren die een negatief effect hebben in de bioassays, kunnen we (in theorie) het aantal te identificeren chemische stoffen reduceren. Als we ons vervolgens ook nog eens richten op de chemische stoffen die in hogere concentraties in één fractie zitten, kunnen we het aantal te identificeren chemische stoffen verder terugbrengen, waardoor de identificatie overzichtelijker wordt.
“Als een chemische stof in een erg lage concentratie in het water zit, kunnen we zijn unieke vingerafdruk missen”
Als een chemische stof in een erg lage concentratie in een watermonster zit, bestaat de kans dat we de unieke vingerafdruk ervan over het hoofd zien. Daarom hebben we ook onderzoek gedaan naar technieken, die ervoor zorgen dat de concentratie van chemische stoffen in onze monsters toenemen. Daarvoor hebben we proeven gedaan met drie verschillende passive samplers. Dit zijn filters waaraan de chemische stoffen zich kunnen hechten. We hebben de filters zes tot twaalf weken in oppervlaktewater, grondwater of peilbuizen gehangen. Vervolgens hebben we ze geanalyseerd. Uit deze analyses blijkt dat de concentraties van chemische stoffen op de filters veel hoger zijn dan in traditionele watermonsters.
Ondanks de bruikbare methoden van prioriteren en concentreren blijft de identificatie van nieuwe chemische stoffen de komende jaren lastig. De belangrijkste reden is het ontbreken van goede, openbare bibliotheken met de vingerafdrukken van nieuwe chemische stoffen. Verder is de identificatie lastig omdat chemische stoffen, zoals bestrijdingsmiddelen, na gebruik afbraakproducten vormen waarvan de vingerafdruk meestal niet bekend is. Los daarvan zijn extra prioriteringsmethoden nodig om snel en efficiënt te kunnen bepalen welke chemische stoffen in ieder geval moeten worden geïdentificeerd.
Geïnspireerd? Voor meer informatie of een samenwerking kunt u contact opnemen via merijn.schriks@vitens.nl.
*Dit is een artikel uit het magazine Vitens Innoveert – Thema Veilig en gezond drinkwater
