Analytical control of diclofenac removal in the photocatalytic oxidation process

• Autorzy: Bohdziewicz J. , Kudlek E. , Dudziak M.

Warianty tytułu

PL

Kontrola analityczna usuwania diklofenaku w procesie fotokatalitycznego utleniania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Continuously increasing pharmaceuticals consumption contributes to the increase of their concentration in the aqueous environment, which is at a level of a few ng/dm³ to several μg/dm³. A numerous group of pharmaceuticals occurring in surface waters are non-steroidal painkillers and anti-inflammatory drugs, which include diclofenac. The paper presents the possibility of the analytical control of diclofenac photocatalytic oxidation process in the aquatic environment. To examine the effectiveness of the process various instrumental methods including HPLC analysis preceded with solid phase extraction SPE, measurements of UV absorbance and total organic carbon were used.

PL

Stale rosnąca konsumpcja farmaceutyków przyczynia się do zwiększenia ich stężenia w środowisku wodnym, które kształtuje się na poziomie od kilku ng/dm³ do kilku μg/dm³ 3. Liczną grupę wśród farmaceutyków występujących w wodach powierzchniowych stanowią niesteroidowe leki przeciwbólowe i przeciwzapalne, do których należy m.in. diklofenak. W pracy przedstawiono możliwości kontroli analitycznej procesu fotokatalitycznego utleniania diklofenaku w środowisku wodnym. Do badania skuteczności procesu zastosowano różne metody instrumentalne, w tym analizę HPLC poprzedzoną ekstrakcją do fazy stałej oraz pomiar przewodności właściwej, absorbancji w UV (λ=276 nm) i ogólnego węgla organicznego. W celu określenia obniżenia stężenia usuwanego związku przydatna okazała się analiza chromatograficzna, z którą w dobrym stopniu korespondowały wyniki pomiarów absorbancji w UV. Dowiedziono, że pomiar chromatograficzny charakteryzuje się większą czułością niż pomiar absorbancji wody. Na podstawie pomiarów ogólnego węgla organicznego określono, że degradacja usuwanego związku nie jest kompletna i powstają produkty uboczne tego procesu.

Słowa kluczowe

EN

diclofenac; photocatalysis; absorbance in UV; organic carbon

PL

stężenie farmaceutyków w ściekach; usuwanie diklofenaku; fotokataliza; utlenianie; absorbancja w UV; węgiel organiczny

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu Zielonogórskiego
• Czasopismo: Civil and Environmental Engineering Reports
• Rocznik: 2013
• Tom: No. 11
• Strony: 23--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bohdziewicz J.

• Faculty of Energy and Environmental Engineering, Silesian University of Technology, Gliwice

autor

Kudlek E.

• Faculty of Energy and Environmental Engineering, Silesian University of Technology, Gliwice

autor

Dudziak M.

• Faculty of Energy and Environmental Engineering, Silesian University of Technology, Gliwice

Bibliografia

• 1. Buntner D., Żabczyński S., Miksch K.: Usuwanie farmaceutyków ze ścieków, Chemik, 60, 2 (2007) 120-124.
• 2. Carlsson C., Johansson A.K., Alvan G., Bergman K., Kuhler T.: Are pharmaceuticals potent environmental pollutants?: Part I: Environmental risk assessments of selected active pharmaceutical ingredients, Science of the Total Environment 364, 1-3 (2006) 67-87.
• 3. Chatzitakis A, Berberidou C, Paspaltsis I, Kyriakou G, Sklaviadis T, Poulios I.: Photocatalytic degradation and drug activity reduction of chloramphenicol, Water Research, 42, 1-2 (2008) 386–94.
• 4. Doll T.E, Frimmel F. H.: Kinetic study of photocatalytic degradation of carbamazepine, clofibric acid, iomeprol and iopromide assisted by different TiO2 materials determination of intermediates and reaction pathways, Water Research, 38, 4 (2004) 955–964.
• 5. Fent K., Weston A. A., Caminada D.: Ecotoxicology of human pharmaceuticals, Aquatic Toxicology 76, 2 (2006) 122-159.
• 6. Heberer T.: Occurrence, fate, and removal of pharmaceutical residues in the aquatic environment: a review of recent research data, Toxicology Letters, 131, 1-2 (2002) 5–17.
• 7. Kaniou S, Pitarakis K, Barlagianni I, Poulios I.: Photocatalytic oxidation of sulfamethazine, Chemosphere, 60, 3 (2005) 372–380.
• 8. Nawrocki J.: Uzdatnianie wody: procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne, Część 1, Warszawa, Wydawnictwo Naukowe PWN 2010.
• 9. Salgado R., Pereira V.J., Carvalho G., Soeiro R., Gaffney V., Almeida C., Vale Cardoso V., Ferreira E., Benoliel M.J., Ternes T.A., Oehmen A., Reis M.A.M., Noronha J.P.; Photodegradation kinetics and transformation products of ketoprofen, diclofenac and atenolol in pure water and treated wastewater, Journal of Hazardous Materials, 244 – 245, (2013) 516 –527.
• 10. Schröder H. Fr., Tambosi J. L., Sena R. F., Moreira R. F. P. M., José H. J., Pinnekamp J.: The removal and degradation of pharmaceutical compounds during membrane bioreactor treatment, Water Science & Technology, 65, 5 (2012) 833-839.
• 11. Snyder S.A., Westerhoff P., Yoon Y., Sedlak D.L.: Pharmaceuticals, personal care products, and endocrine disruptors in water: implications for the water industry, Environmental Engineering Science, 20, 5 (2003) 449-469.
• 12. Ternes T.A.: Occurrence of drugs in German sewage treatment plants and rivers, Water Research, 32, 11 (1998) 3245–3260.
• 13. Ternes, T.A., Bonerz, M., Hermann, N., Teiser, B., Andersen, H. R.: Irrigation of treated wastewater in Braunschweig, Germany: an option to remove pharmaceuticals and musk fragrances, Chemosphere, 66, 5 (2007) 894–904.