基于自适应神经模糊推理系统和简单水质指标预测供水系统三卤甲烷的浓度

消毒副产物(DBPs)因其潜在的致癌、生殖毒性成为饮用水安全的重要隐患.及时知晓供水系统中DBPs浓度是防控DBPs健康风险的前提.然而目前DBPs仪器监测存在过程繁琐、成本高昂、时间滞后等问题.利用常规水质指标建立高质量的预测模型是重要出路.基于此,本研究选择3个简单的水质指标pH、温度、UVA₂₅₄,利用自适应模糊神经网络(ANFIS)建立了供水系统中三卤甲烷(THMs,最常见的DBPs)分布的预测模型.结果显示,当隶属函数(MF)分别为”gaussmf”、“gbellmf”、“trapmf”,MF数量分别为3、3、3时,建立的总三卤甲烷(T-THMs)、三氯甲烷(TCM)、一溴二氯甲烷(BDCM)模型的预测效果最好.其中,T-THMs、TCM模型质量较高：预测值与实测值的相关系数(r)为0.871～0.880,预测误差(MARE)为11%,预测准确率(N_E<25%)为92%～95%;与T-THMs、TCM相比,BDCM模型的预测效果略差(r=0.775,MARE=16%,N_E<25%=83%),但也在可...     

污水中常见违禁药物分析方法优化及验证

违禁药物作为一种新型污染物得到了环境科学界的广泛关注.本文根据国内外已有研究,比较了污水样的前处理条件如SPE柱和水样pH值、冲洗、酸化及复溶过程.结果表明,对实际污水样的前处理应将样品pH值调为2,选用Oasis MCX柱,无需除杂质的冲洗和氮吹过程的酸化步骤,因两种上机测定方法 HILIC-UPLC-MS/MS和C18-UPLC-MS/MS不同而分别选择200μL乙腈和100μL乙腈+100μL 5 mmol·L~(-1)乙酸铵复溶.通过比较HILIC法和C18法的保留时间及检出限、定量限、回收率和基质效应等方法评价指标,确定污水样的测定应选用C18-UPLC-MS/MS.最后,将优化后的测定方法用于分析北京市12家污水处理厂的进、出水样,验证了方法的可靠性,为违禁药物的污水流行病学研究和环境风险评价奠定了基础.     

污水中新精神活性物质的分析方法优化及验证

随着对传统毒品打击力度的增大,各种为规避现行法律管制而合成的新精神活性物质(new psychoactive substances,NPS)层出不穷.NPS被滥用后,经人体新陈代谢所生成的代谢产物和未被代谢的原药随尿液进入生活污水,从而汇入污水处理厂,经处理后被排入自然水体.因此在国内外以往相关研究的基础上,应用固相萃取和UPLC-MS/MS技术,建立并优化了污水中11种常见NPS的前处理及检测方法.比较了污水前处理条件(如SPE柱、样品p H值、淋洗和复溶等)对目标物回收率的影响.结果表明最优前处理条件为:选用Oasis MCX柱,在p H=2的条件下加载样品,用2 m L p H=2的超纯水和2m L甲醇淋洗SPE柱,400μL 20%的甲醇水溶液复溶.通过对目标物的保留时间、回收率、基质效应、检出限和定量限、精密度等指标的评价,说明优化后的前处理方法和C18-UPLC-MS/MS检测方法高效可靠.应用优化后的方法对北京市11家污水处理厂的进、出水样进行了分析,验证了方法的可靠性,为进一步开展NPS的污水流行病学研究及健康风险评价提供了参考依据.     

北京市生活污水中曲马多和芬太尼的赋存

曲马多和芬太尼是临床上常用的止痛药品,具有一定的成瘾性,其滥用问题被社会广泛关注.这两种药物经人体代谢后,会以代谢产物和原药的形式随尿液进入生活污水并汇入污水处理厂,经处理后被排入自然水体,带来潜在的环境风险.在国内外已有研究的基础上,建立了污水中曲马多和芬太尼的前处理及分析测定方法,并首次对北京市23家污水厂进出水中曲马多和芬太尼进行测定.进水中曲马多的浓度范围为(10. 2±8. 7)～(175. 3±59. 7) ng·L-1,而芬太尼在多数水样中未被检出.传统活性污泥工艺对曲马多的去除效果较差,其它工艺均能有效去除曲马多.北京市中心城区曲马多的负荷水平显著高于近郊的负荷水平.基于污水流行病学方法对北京市曲马多的使用进行了估算,海淀区曲马多的年使用量最高,约为202. 5 kg.北京市夏季曲马多的使用量显著高于冬季.本研究为全国范围曲马多和芬太尼使用的污水流行病学调查提供了参考依据.