view in publisher's site

Calibration and validation of a microporous polyethylene passive sampler for quantitative estimation of illicit drug and pharmaceutical and personal care product (PPCP) concentrations in wastewater influent

Highlights•Microporous polyethylene passive samplers deployed in WWTP influent for ≤29 days.•Uptake of illicit drugs and PPCPs allowed derivation of sampling rates.•Drug/PPCP levels in separate deployment predicted well with derived sampling rates.•Sampler shows promise for providing necessary drug monitoring data in wastewater.AbstractWastewater-based epidemiology (WBE), the per capita normalised measurement of drugs, chemicals or metabolites in wastewater influent, relies on sampling and quantitative analysis to evaluate temporal and spatial trends of chemical consumption. Continuous, high-resolution, flow proportional composite sampling is optimal for accurate representations of chemical mass loads, but is rarely implemented, with conventional autosamplers providing relatively low frequency time or volume proportional samples. However, due to equipment or resource constraints at many wastewater treatment plants (WWTPs), even this may not be feasible. Passive sampling may provide an alternative sampling strategy. To investigate this, samplers comprising hollow, cylindrical Microporous Polyethylene Tubes (MPTs) containing polymeric sorbent phases of Strata-X and Strata-X in agarose were simultaneously deployed in a municipal WWTP influent stream. Samplers were extracted, analysed and evaluated for a range of illicit drugs and pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) after 4, 7, 15, 21, and 29 day deployments. The MPT samplers were calibrated against 24-hour time proportional composite grab samples that were collected in parallel. Diffusion through the MPT governed uptake, reducing or eliminating the influence of external flow rates that may fluctuate unpredictably in a WWTP environment. Calibration data for six illicit drugs and fourteen PPCPs, including methamphetamine, benzoylecgonine, MDMA, codeine and carbamazepine, demonstrated linear accumulation in the samplers (R2 ≥ 0.84). Derived sampling rates for these analytes ranged from 0.25 to 17 mL d−1 for ibuprofen and verapamil, respectively. A validation study using this sampling rate data showed the MPT could effectively quantify concentrations (≥0.1 ng mL−1) of a range of amphetamine-type stimulants, opioids and metabolites as well as nicotine, accounting for 95% of the variance in parallel composite grab sample concentrations of these compounds. The MPT sampler shows promise for providing essential monitoring data for WBE, informing future intervention and research strategies.Graphical abstractDownload : Download high-res image (213KB)Download : Download full-size image

کالیبراسیون و اعتبار سنجی نمونه گیر غیر فعال پلی‌اتیلن میکرومتخلخل برای تخمین کمی غلظت محصولات دارویی و دارویی و شخصی (PPCP)در فاضلاب ورودی

نکات برجسته * نمونه گیره‌ای غیر فعال با تخلخلی از جنس پلی‌اتیلن که در ورودی WWTP به مدت ۲۹ روز مستقر شده‌اند. * به روز رسانی داروهای غیرقانونی و PPCPs، امکان استخراج نرخ‌های نمونه‌گیری را فراهم می‌آورد. سطوح دارو / PPCP در استقرار جداگانه به خوبی با نرخ‌های نمونه‌برداری مشتق پیش‌بینی شده‌است. * سمپلر، وعده فراهم کردن داده‌های لازم برای نظارت بر مواد مخدر در فاضلاب را نشان می‌دهد. نمونه‌گیری پیوسته، با وضوح بالا و متناسب با جریان کامپوزیت برای نمایش دقیق باره‌ای جرمی شیمیایی بهینه است، اما به ندرت با آمپلیرهای خودکار معمولی اجرا می‌شود که زمان فرکانس نسبتا پایین یا نمونه‌های متناسب با حجم را فراهم می‌کنند. با این حال، به دلیل تجهیزات یا محدودیت‌های منابع در بسیاری از کارخانه‌های تصفیه فاضلاب (WWTP ها)، حتی این کار ممکن است عملی نباشد. نمونه‌گیری منفعل ممکن است یک استراتژی نمونه‌گیری جایگزین را فراهم کند. به منظور بررسی این موضوع، نمونه گیرهایی شامل توخالی، استوانه‌ای میکرومتخلخل پلی تیلن توبس (MPTs)حاوی فازه‌ای جاذب پلیمری از Strata - X و Strata - X در آگاروز به طور همزمان در یک جریان ورودی WWTP شهری مستقر شدند. پس از ۴، ۷، ۱۵، ۲۱ و ۲۹ روز گسترش، سمپلر ها برای طیف وسیعی از مواد مخدر غیرقانونی و محصولات دارویی و مراقبت شخصی (PPCPs)استخراج، تحلیل و ارزیابی شدند. نمونه گیره‌ای MPT در برابر نمونه‌های چنگ کامپوزیت متناسب ۲۴ ساعته که به صورت موازی جمع‌آوری شده‌بودند، کالیبره شدند. انتشار از طریق MPT بر جذب، کاهش یا حذف تاثیر نرخ‌های جریان خارجی که ممکن است به طور غیرقابل‌پیش‌بینی در یک محیط WWTP نوسان کند، حاکم است. داده‌های کالیبراسیون برای شش داروی غیرقانونی و ۱۴ PPCPs، از جمله مت آمفتامین، بنزوئیل ecgonine، MDMA، کدئین و کاربامازپین، تجمع خطی در نمونه سازها را نشان دادند (R۲ ۰.۸۴). نرخ نمونه‌برداری مشتق شده‌برای این آنالیت‌ها به ترتیب در محدوده ۰.۲۵ تا ۱۷ میلی‌لیتر بر روز برای ایبوپروفن و وراپامیل بود. یک مطالعه اعتبار سنجی با استفاده از داده‌های نرخ نمونه‌برداری نشان داد که MPT می‌تواند به طور موثری غلظت (۰.۱ نانوگرم بر میلی‌لیتر)طیف وسیعی از محرک‌های نوع آمفتامین، مخدرها و متابولیت ها و همچنین نیکوتین را تعیین کند، که ۹۵ % از واریانس در نمونه چنگ مرکب موازی از این ترکیبات را شامل می‌شود. نمونه گیر MPT وعده فراهم کردن داده‌های پایش ضروری برای WBE، اطلاع از مداخلات آتی و استراتژی‌های تحقیقاتی را می‌دهد. چکیده: دانلود: دانلود تصویر با کیفیت بالا (۲۱۳ KB)دانلود: دانلود تصویر با کیفیت کامل
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Waste Management and Disposal
  • ترجمه مقاله Waste Management and Disposal
  • مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • ترجمه مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • مقاله Pollution
  • ترجمه مقاله Pollution
  • مقاله آلودگی
  • ترجمه مقاله آلودگی
  • مقاله Environmental Chemistry
  • ترجمه مقاله Environmental Chemistry
  • مقاله شیمی محیط‌‌ زیست
  • ترجمه مقاله شیمی محیط‌‌ زیست
  • مقاله Environmental Engineering
  • ترجمه مقاله Environmental Engineering
  • مقاله مهندسی محیط‌ زیست
  • ترجمه مقاله مهندسی محیط‌ زیست
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.