基于贝叶斯网络的给水管网消毒副产物生成因素分析

给水管网消毒副产物(disinfection byproducts,DBPs)的生成受管网环境因素、微生物群落特征和水厂未完全去除的有机物等多指标共同影响.各指标间相互关联形成复杂的网络结构,导致影响DBPs在管网内生成的主控因子较难确定.以广州某高校给水管网系统为研究对象,于2021年1~2月开展终端水质调查,利用吹扫捕集-气相色谱质谱法测定三卤甲烷赋存水平,利用超高效液相色谱-串联三重四级杆质谱法测定抗生素及亚硝胺类DBPs质量浓度,利用高通量测序确定微生物群落组成.基于实测数据,构建贝叶斯网络模型,定量分析各水质指标间的相互关联.结果表明,管网中三卤甲烷和亚硝胺类DBPs质量浓度分别为18.33~32.09μg·L^(-1)和13.08~53.50 ng·L^(-1).共检出23种抗生素,质量浓度范围为47.92~210.33 ng·L^(-1).高通量测序发现236种细菌物种,优势菌群为Rhizobiales和Caulobacterales.贝叶斯网络推理发现,四环素类、磺胺类和大环内酯类抗生素为三卤甲烷前体物,同时四环素也是亚硝胺类DBP前体物.Caulobacterales和Corynebacteriales丰度易受抗生素影响,其胞外聚合物是DBPs生成重要前体物.结果可为DBPs的前体物研究和前端控制提供理论支持.