Online Membrane Sampling for the Mass Spectrometric Analysis of Oil Sands Process Affected Water-Derived Naphthenic Acids in Real-World Samples
Notice bibliographique
Résumé
Large volumes of oil sands process-affected waters (OSPW) result from heavy oil extraction in Alberta, Canada. Currently, a toxic legacy of ca. 500 Mm3 is stored in tailings ponds under a zero-discharge policy. OSPW is a complex mixture of suspended and dissolved materials including a wide range of inorganic and organic contaminants. Classically defined naphthenic acids (NAs; CnH2n+ZO2) are one of the primary toxic fractions in OSPW and have therefore been the subject of considerable research interest. Most studies employ considerable sample cleanup followed by liquid chromatography and/or high-resolution mass spectrometry (HRMS) for the characterization of these complex mixtures. However, these strategies can be time- and cost-intensive, limiting the scope of research and adoption for regulatory purposes. Condensed phase membrane introduction mass spectrometry (CP-MIMS) is emerging as a “fit-for-purpose” approach for the analysis of NAs. This technique directly interfaces the mass spectrometer with an aqueous sample using a hydrophobic semi-permeable membrane, requiring only pH adjustment to convert NAs to a membrane-permeable form. Here, we examine the perm-selectivity of classical NAs (O2) relative to their more oxidized counterparts (O3–O7) and heteroatomic (N, S) species collectively termed naphthenic acid fraction compounds (NAFCs). The investigation of 14 model compounds revealed that classically defined NAs are greater than 50-fold more membrane permeable than their oxidized/heteroatomic analogs. HRMS analysis of real OSPW extracts with and without membrane clean-up further supported selectivity towards the toxic O2 class of NAs, with >85% of the overall signal intensity attributable to O2 NAs in the membrane permeate despite as little as 34.7 ± 0.6% O2 NAs observed in the directly infused mixture. The information collected with HRMS is leveraged to refine our method for analysis of NAs at unit mass resolution. This new method is applied to 28 archived real-world samples containing NAs/NAFCs from constructed wetlands, OSPW, and environmental monitoring campaigns. Concentrations ranged from 0–25 mg/L O2 NAs and the results measured by CP-MIMS (unit mass) and SPE-HRMS (Orbitrap) showed good agreement (slope = 0.80; R2 = 0.76).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».