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咖啡因是一种在环境中广泛存在的药物,其在水系环境的迁移和分布主要受到吸附行为的影响.在实验室条件下,近似模拟自然河流水/泥界面,应用中心复合实验设计,考察了温度、pH、有机质含量和转速等对咖啡因吸附的影响;利用实验所得数据,分别拟合和验证了基于线性方程和神经网络的咖啡因吸附模型,通过对比拟合和验证结果得到适用于自然河流的咖啡因吸附模型.实验结果表明,咖啡因在沉积物中的吸附呈现先快速后缓慢的过程,30 h内吸附比例超过90%;咖啡因的吸附是放热反应,低温有利于咖啡因的吸附;而转速增大能促进咖啡因的吸附反应;pH和有机质含量的影响较小.模型模拟结果表明,两种模型均能较好地拟合吸附实验结果,但神经网络模型的拟合程度和精度均优于线性方程模型;且交叉验证结果表明,利用不同组数据进行训练,神经网络模型均取得了优于线性方程的拟合结果.因此,在所考察的因素和浓度范围内,神经网络模型较好地预测了自然河流沉积物中咖啡因的吸附行为. 相似文献
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Gabriela V. Aguirre-Martnez Sara Buratti Elena Fabbri Angel T. DelValls M. Laura Martn-Daz 《环境科学学报(英文版)》2013,25(7):1408-1418
Although pharmaceuticals have been detected in the environment only in the range from ng/L to g/L, it has been demonstrated that they can adversely affect the health status of aquatic organisms. Lysosomal membrane stability (LMS) has previously been applied as an indicator of cellular well-being to determine health status in bivalve mussels. The objective of this study is to evaluate LMS in Ruditapes philippinarum haemolymph using the neutral red retention assay (NRRA). Clams were exposed in laboratory conditions to caffeine (0.1, 5, 15, 50 μg/L), ibuprofen (0.1, 5, 10, 50 μg/L), carbamazepine and novobiocin (both at 0.1, 1, 10, 50 μg/L) for 35 days. Results show a dose-dependent effect of the pharmaceuticals. The neutral red retention time measured at the end of the bioassay was significantly reduced by 50% after exposure to environmental concentrations (p < 0.05) (caffeine = 15 μg/L; ibuprofen = 10 μg/L; carbamazepine = 1 μg/L and novobiocin = 1 μg/L), compared to controls. Clams exposed to these pharmaceuticals were considered to present a diminished health status (retention time < 45 min), significantly worse than controls (96 min) (p < 0.05). The predicted no environmental effect concentration (PNEC) results showed that these pharmaceuticals are very toxic at the environmental concentrations tested. Measurement of the alteration of LMS has been found to be a sensitive technique that enables evaluation of the health status of clams after exposure to pharmaceuticals under laboratory conditions, thus representing a robust Tier-1 screening biomarker. 相似文献
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为了探究药品和个人护理用品(PPCPs)在岸滤系统中的转化过程及其影响因素,采集了不同类型的河床岸滤土壤,模拟岸滤系统中的反硝化和硫还原过程,探究该过程中磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMX)及两种共存PPCPs(咖啡因、卡马西平)的转化过程及中间产物的生成.批次培养实验结果显示,至培养周期第87 d时SMX的生物降解率达到100%,反硝化过程中SMX自第5 d开始转化为两种衍生物—D-SMX及4-nitro-SMX,反硝化反应结束两种衍生物再次还原为SMX.SMX的转化率因有机质的不同而产生差异,添加乙酸钠有机质时SMX的转化率整体高于添加富里酸有机质的转化率;硫还原条件下SMX则完全降解;咖啡因(Caffeine,CFE)的生物降解率高于50%,不同河床土壤的理化性质差异及微生物的分布差异造成CFE的吸附及降解效果有很大差异,投加潮白河沉积物样品中CFE生物降解率高于投加密云水库沉积物样品;卡马西平(Carbamazepine,CMZ)的降解率范围在20%~35%,CMZ在岸滤系统中不易发生降解. 相似文献
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水解法去除氯提咖啡因废水中氯仿的研究 总被引:2,自引:0,他引:2
介绍了用水解法去除氯提咖啡因废水中氯仿的实验方法和结果。存 pH12.54和95℃恒温条件下水解1小时,可使氯仿浓度由16.08毫克/升降至0.5毫克/升以下。通过对氯仿水解反应过程的动力学研究,为有效地去除氯提咖啡因废水中的氯仿,提供了适宜的工艺条件。 相似文献
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咖啡因是一种主要来源于茶和咖啡类饮料的中枢神经兴奋剂.调查其消费量对于监控人群健康和咖啡因消费市场规模有重要意义.本研究采用污水流行病学的方法对辽宁省7个主要城市的咖啡因消费量进行调查,利用气相色谱质谱分析测定污水进水样品的咖啡因浓度均值为2.77±1.55μg·L~(-1),结合污水厂进水口流量、咖啡因的人体代谢数据和污水厂服务人口数量等参数估算辽宁省咖啡因的人均消费量为39.5 mg·d~(-1).利用蒙特卡罗方法对估算的消费量进行不确定性分析,结果表明,辽宁省城镇居民人均咖啡因消费量为41.2 mg·d~(-1)(95%CI:22.9—74.4 mg·d~(-1)),结合2017年辽宁省城镇人口数据(2950万)计算,辽宁省城镇居民日均咖啡因消费总量为1210 kg(95%CI:680—2190 kg·d~(-1)).敏感性分析表明咖啡因的人体代谢因子为反推过程中对不确定性贡献最大的参数.本研究为咖啡因消费的调查提供了一种实时和快速的新方法. 相似文献