Badania wstępne nad degradacją i mineralizacją wybranych antybiotyków metodą Fentona

• Autorzy: Baran W. , Adamek E. , Szołtysek-Bołdys I. , Sobczak A.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2015.9(1)021

Warianty tytułu

EN

Preliminary studies on degradation and mineralization of the selected antibiotics by Fenton method

• Konferencja: ECOpole’14 Conference (15-17.10.2014, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było wyznaczenie efektywności metody Fentona (inicjowanej małymi dawkami FeSO₄ i H₂O₂) w procesach degradacji oraz mineralizacji dużych dawek ampicyliny, doksycykliny, tylozyny i sulfotiazolu w środowisku wodnym oraz w ściekach przygotowanych zgodnie z normą ISO 9887;1992. W trakcie badań określono również zależność pomiędzy efektywnością degradacji sulfatiazolu a stężeniami substratów reakcji Fentona. Stwierdzono, że badany proces degradacji jest pierwszorzędowy względem degradowanego substratu. Możliwe było osiągnięcie praktycznie 100% degradacji badanych leków przy niskich stężeniach FeSO₄ i H₂O₂. W roztworach wodnych zawierających 0,2 mmol/dm³ antybiotyku wynosiły one odpowiednio < 0,2 i < 2 mmol/dm³, a dla ścieków < 1,5 i < 20 mmol/dm³ FeSO₄ i H₂O₂. Jednak w zastosowanych warunkach praktycznie nie obserwowano mineralizacji roztworów badanych antybiotyków pomimo znacznego wydłużania czasu reakcji. Oznacza to, że roztwory te zawierają trwałe, organiczne produkty transformacji tych leków o nieustalonej aktywności przeciwbakteryjnej.

EN

The aim of study was to determine the efficiency of the Fenton method (initiated by small amounts of FeSO₄ and H₂O₂) during the degradation and the mineralization of high doses of ampicillin, doxycycline, tylosin and sulfathiazole. The experiments were carried out in the aquatic environment and in synthetic wastewater prepared in accordance with ISO 9887; 1992 standard. In the experiments, the relationship between efficiency of sulfathiazole degradation and reactants concentrations used in the Fenton method was also determined. It was found that the degradation process was a first order with respect to degraded substrate. It was possible to achieve almost 100% degradation of the selected drugs at low concentrations of FeSO₄ and H₂O₂. To degrade antibiotics in the aqueous solutions (0.2 mmol antibiotic/dm3) the concentrations of FeSO₄ and H₂O₂ were < 0.2 and < 2 mmol/dm³, respectively. To degrade antibiotics in synthetic wastewater (0.2 mmol antibiotic/dm³) their concentrations were < 1.5 and < 20 mmol/dm³, respectively. However, under the experimental conditions, the mineralization of antibiotics solutions was practically not observed despite a significant prolongation of the reaction time. This indicates that these solutions contain stable organic products of drugs transformation having an unknown antibacterial activity.

Słowa kluczowe

PL

antybiotyki; środowisko; ekotoksyczność; testy toksyczności

EN

antibiotics; environment; ecotoxicity; toxicity tests

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 9, No. 1
• Strony: 163--170
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Baran W.

• Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]

autor

Adamek E.

• Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]

autor

Szołtysek-Bołdys I.

• Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]

autor

Sobczak A.

• Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego, ul. Kościelna 13, 41-200 Sosnowiec

Bibliografia

• [1] Hollis A, Ahmed Z. N Engl J Med. 2013;369:2474-2476. DOI: 10.1056/NEJMp1311479.
• [2] Summary Report on Antimicrobials Sold or Distributed for Use in Food-producing Animals, Food and Drug Administration, Department of Health and Human Services 2009. 2010:1. http://www.fda.gov/downloads/ForIndustry/UserFees/AnimalDrugUserFeeActADUFA/ UCM231851.pdf.
• [3] DANMAP 2012 - Use of antimicrobial agents and occurrence of antimicrobial resistance in bacteria from food animals, food and humans in Denmark. http://www.danmap.org/Downloads/~/ media/Projekt%20sites/Danmap/DANMAP%20reports/DANMAP%202012/Danmap_2012.ashx.
• [4] Fenton HJH. Chem News. 1876;33:190-190.
• [5] Babuponnusami A, Muthukumar K. J Environ Chem Eng. 2014;2;557-572. DOI: 10.1016/j.jece.2013.10.011.
• [6] Elmolla ES, Chaudhuri M. Desalination. 2012;285:14-21. DOI: 10.1016/j.desal.2011.09.022.
• [7] Ben W, Qiang Z, Pan X, Chen M. Water Res. 2009;43:4392-4402. DOI: 10.1016/j.watres.2009.06.057.
• [8] Kwiecińska A, Konieczny K. The treatment of manure with application of membrane technologies. III Ogólnopolski Kongres Inżynierii Środowiska, 13-17 września 2009 r., Lublin. http//wis.pol.lublin.pl/kongres3/tom1/15.pdf.
• [9] Baran W, Adamek E, Sobczak A, Makowski A. Appl Catal B Environ. 2009;90;516-525. DOI: 10.1016/j.apcatb.2009.04.014.
• [10] Sukul P, Spiteller M. Rev Environ Contam Toxicol. 2006;187:67-101. DOI: 10.1007/0-387-3 2885-8_2.