Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Pharmaceuticals in water and wastewater - overview

Grdulska Agnieszka, Kowalik Robert

Structure and Environment

|

2020

|

Vol. 12, no. 2

79--84

EN

The paper presents concentrations of pharmaceuticals in surface water and sewage. Special attention was paid to the content of estrogens in municipal sewage and the method of their disposal. Concentrations of various pharmaceuticals in raw and treated wastewater were compared and the pharmaceuticals in different countries and waters were presented in tables. The most frequently identified drugs in sewage are sex hormones (etradiol, ester, ethinylestradiol, 17 β-estradiol) and the antiepileptic drug Carbamazepine. These drugs are difficult to remove from water and therefore appropriate treatment processes are used, such as: adsorption on active carbon, UV irradiation, etc. Contamination of water with pharmaceuticals has a negative impact on the development of aquatic organisms and can lead to serious human health problems.

PL

W pracy przedstawiono stężenia farmaceutyków w wodach powierzchniowych oraz ściekach. Szczególną uwagę skupiono na zawartości estrogenów w ściekach komunalnych oraz na sposobie ich usuwania. Porównano stężenia różnych farmaceutyków w ściekach surowych oraz ściekach oczyszczonych, a także zostały przedstawione tabelarycznie farmaceutyki występujące w różnych państwach oraz wodach. Najczęściej identyfikowanymi lekami w ściekach są: hormony płciowe (etradiol, estron, etinyloestradiol, 17 β-estradiol) oraz lek przeciwpadaczkowy – Karbamazepina. Leki te są ciężko usuwalne z wód, dlatego też stosuje się odpowiednie procesy ich oczyszczania, takie jak: adsorpcje na węglu aktywnym, naświetlanie promieniami UV itp. Zanieczyszczenia wód farmaceutykami wpływa negatywnie na rozwój organizmów wodnych, a także może prowadzić do poważnych problemów zdrowia ludzkiego.

2

Estrogen removal from wastewater

Grdulska Agnieszka, Kowalik Robert

Structure and Environment

|

2020

|

Vol. 12, no. 3

133--141

EN

Currently, a significant problem of water and sewage management is the presence of human hormones, especially estrogens and progestagens, consumed by women in contraceptives and then excreted from the body. While other drugs are used by a small part of the population and rather sporadically, hormonal contraception is used by a large number of women, which contributes to their high concentration in sewage. Even relatively low estrogen concentrations (compared to other drugs) can have harmful effects on the body, disturbing the hormonal balance and leading to various endocrine disorders. In this paper the types of individual estrogen groups were characterized. Next, different methods of their removal from wastewater were presented. The parameters of estrogen removal efficiency depend on which parameters. Next, the effectiveness of each method was compared, also taking into account economic aspects. The work was summarized with appropriate conclusions.

PL

Obecnie istotnym problemem gospodarki wodno-ściekowej jest obecność w ściekach ludzkich hormonów, a zwłaszcza estrogenów i progestagenów, spożywanych przez kobiety w preparatach antykoncepcyjnych i wydalanych następnie z organizmu. O ile po inne leki sięga niewielka część populacji i to raczej sporadycznie, o tyle z antykoncepcji hormonalnej korzysta olbrzymia liczba kobiet, co przyczynia się do wysokiego ich stężenia w ściekach. Nawet stosunkowo małe stężenie estrogenów (w porównaniu z innymi lekami) może mieć szkodliwe skutki dla organizmu, zaburzając w nim równowagę hormonalną i prowadząc do różnych schorzeń endokrynologicznych. W pracy scharakteryzowano rodzaje poszczególnych grup estrogenów. Następnie przedstawiono różne metody ich usuwania ze ścieków. Przedstawiono, od jakich parametrów zależy efektywność usuwania estrogenów. Następnie porównano skuteczność każdej z metod, biorąc również pod uwagę aspekty ekonomiczne. Pracę podsumowano odpowiednimi wnioskami.

3

Wykorzystanie danych retencyjnych uzyskanych przy pomocy techniki mikro-TLC w doborze warunków procesu ekstrakcji do fazy stałej (SPE) prowadzonej z użyciem faz odwróconych

Zarzycka M. B.

Camera Separatoria

|

2011

|

Vol. 3, No. 1

129--145

PL

W pracy dokonano omówienia wyników dostępnych w literaturze, a także z badań własnych dotyczących współczesnej chromatografii planarnej, oraz doboru składu eluentów stosowanych w ekstrakcji do fazy stałej (SPE) z wykorzystaniem danych retencyjnych, otrzymanych z mikro-TLC, zużyciem wysokosprawnych płytek typu HPTLC RP18W. Przedstawiono sposób optymalizacji składu eluentów stosowanych w procedurach SPE dla wybranych hormonów sterydowych z grup estrogenów oraz progestagenów. Zaprezentowano wykresy, które mogą być przydatne do bezpośredniego wyznaczenia składu binarnych metanolowo-wodnych faz wymywających oraz czyszczących. Krzywe ilustrujące zmiany objętości retencji zależnie od składu fazy ruchomej zostały obliczone na podstawie wyznaczonych w poprzednich pracach współczynników równań regresji liniowej typu logkSPE = aRM + b dla wybranych hormonów sterydowych chromatografowanych w układzie faz odwróconych.

EN

This short review communication presents modern planar chromatography, the general ideas of solid-phase extraction (SPE) and especially optimization of the extraction protocol involving retention data derived from micro-TLC plates under reversed phase conditions using wettable with water stationary phase (HPTLC RP18W). Particularly, the graphs that allow a direct selection of an appropriate cleaning end eluting solvents based on the binary methanol/water mixtures for selected estrogens and progestogens were plotted. The computations were based on available in literature slope and intercept coefficients of the linear-regression equation formed as logkSPE = aRM + b for given steroid hormones chromatographed under reversed- phase (RP) conditions.

4

Możliwości wykorzystania nanofiltracji do usuwania estrogenów z roztworów wodnych

Dudziak M., Bodzek M.

Ochrona Środowiska

|

2005

|

R. 27, nr 2

9-12

PL

Obecnie obserwuje się nowe zagrożenia wynikające z obecności w środowisku wodnym substancji biologicznie aktywnych, które mogą zakłócać funkcje endokrynologiczne organizmu (EDCs - Endocrine Disrupting Compunds). Do tej grupy związków zalicza się żeńskie hormony płciowe (estron, 17(beta)-estradiol i estriol), których obecność w środowisku wodnym była do niedawna ignorowana. Ponadto w wodach zidentyfikowano szereg odpowiedników naturalnych estrogenów, stosowanych w medycynie i w weterynarii (17(alfa)-etinylestradiol, mestranol i dietylostilbestrol). Nieodpowiednio oczyszczone ścieki powodują obciążenie środowiska wodnego tymi mikrozanieczyszczeniami, co może prowadzić do nieodwracalnych zmian. Jako jeden z kierunków rozwoju technologii oczyszczania wody i ścieków proponuje się stosowanie technik membranowych. W pracy przedstawiono podstawowe parametry procesu nanofiltracji oraz jego zastosowanie do usuwania naturalnych i syntetycznych estrogenów z roztworów wodnych. Omówione w pracy osiągnięcia i problemy wskazują na potrzebę prowadzenia badań w tym kierunku, co może przyczynić się do lepszego poznania procesu nanofiltracji oraz do jego szybszego wdrożenia na skalę techniczną.

EN

In recent years new environmental threats arising from the presence of some endocrine disrupting compounds (EDCs) in aquatic environment have been reported. Female sex hormones (estrone, 17 (beta)-estradiol and estriol) are frequently regarded as the main species belonging to the EDCs group. Their presence in the water environment has been ignored until recently. These days also various equivalent compounds to natural estrogens that are widely used in medicine and veterinary medicine (17 (alfa)-ethinylestradiol, mestranol and diethylstilbestrol) are being detected there. An inadequate treatment of wastewaters carrying micropollutants of that type may produce contamination of the aquatic environment, as well as some irreversible changes. Membrane techniques are regarded as an alternative to conventional water and wastewater treatment. In the study reported on in this paper consideration was given to the nanofiltration process, its parameters and potentiality for the removal of natural and synthetic estrogens from aqueous solutions. The results obtained, along with those reported by other investigators, substantiate the need of further research in this field in order to gain a better understanding of the nanofiltration process and speed up its application on a technical scale.

5

Alternatywne uzdatnianie wody z wykorzystaniem ciśnieniowych procesów membranowych w usuwaniu estrogenów

Dudziak M., Bodzek M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2005

|

T. 8, nr 1

87-98

PL

Steroidowe hormony płciowe i odpowiadające im związki syntetyczne są przedstawiane jako substancje, które przy bardzo niskich stężeniach (pg/l lub ng/l) wywołują alarmujący efekt estrogenny u organizmów wodnych, przejawiający się zjawiskiem feminizacji. Dodatkowo estrogeny upośledzają prawidłowe funkcjonowanie układu hormonalnego i są przyczyną niebezpiecznych konsekwencji obserwowanych również u ludzi (wpływają na rozwój, wzrost i rozrodczość). W pracy przebadano retencje naturalnych (estron i 17β-estradiol) i syntetycznych α-etinylestradiol) estrogenów w trzech rodzajach procesów membranowych: odwrócona osmoza (RO), nanofiltracja (NF) i ultrafiltracja (UF), z wykorzystaniem systemu cross-flow i czterech typów membran (RO-DS3SE, NF-DS5DK, UF-DSGM i UF-PSF-14). Celem pracy była ocena efektywności tych procesów w usuwaniu estrogenów z wód. Estrogenów dodawano do wody w stężeniu 1 μg/1. W pracy do badania współczynnika retencji w procesach membranowych zastosowano ekstrakcję do fazy stałej (SPE) i chromatografie gazową. Estrogeny wydzielano z wody z wykorzystaniem kolumienek J.T. Baker, a w analizie identyfikacyjno-ilościowej użyto chromatografu gazowego (GC) z detektorem masowym (MS). Metodę tę z powodzeniem zastosowano do kontroli usuwania zarówno naturalnych, jak i syntetycznych estrogenów z wód. Membrany były testowane z wykorzystaniem standardowych procedur, po czym prowadzono filtrację wody dejonizowanej z dodatkiem estrogenów. W drugim kroku w procesie ultrafiltracji filtrowano wodę dejonizowaną, zawierającą estrogeny i kwasy humusowe w stężeniu 10 mg/l. Efektywność separacji wiązała się z zastosowanym procesem membranowym i właściwościami mikrozanieczyszczeń (wyrażonymi poprzez logKow) oraz z obecnością substancji humusowych. Uzyskane wyniki określiły proces odwróconej osmozy jako obiecujący w oczyszczaniu wód z estrogennych mikrozanieczyszczeń. Efektywność usunięcia z wykorzystaniem membran ultrafiltracyjnych była w przedziale 58,9+35,4% (UF-PSF-14) i 55,3+35,3% (UF-DSGM) oraz w zależności od współczynnika podziału w układzie n-oktanol/woda (logKow), charakteryzującego dany estrogen. Stopień usunięcia estrogenów z wody, gdy zawierała ona kwasy humusowe, wzrósł do poziomu 71,1+90% (UF-PSF-14).

EN

Steroidal sex hormones and related synthetic compounds provoke alarming estrogenic effects in aquatic organisms, such as feminization, at very Iow concentrations (pg/l or ng/l). Estrogens disrupt normal hormonal functions and cause a risk, for humans too. The aim of this paper is to evaluate the efficiency of estrogens removal from water. Retention of the natural (estrone and 17β-estradiol) and synthetic estrogens (17α-ethinylestradiol) by three kinds of membrane processes: reverse osmosis (RO), nanofiltration (NF) and ultrafiltration (UF) was investigated, using cross-flow systems and four types of membranes (RO-DS3SE, NF-DS5DK, UF-DSGM and UF-PSF-14). Estrogens were added to water at a concentration of 1 μg/l. The solid phase extraction and gas chromatography method were applied to study the retention coefficients of estrogens in membrane processes. For estrogens extraction from water J.T. Baker columns and gas chromatography (GC) with (MS) detector where used. This method was successful in the control of removed estrogens (natural and synthetic) from water. Membranes were tested according to the standard procedures and then the samples of estrogene mixture in distilled water were filtrated. In the second step distilled water containing estrogens and humic acids at concentration of 10 mgTOC/L was filtrated. Separation efficiency was related to membrane processes, micropollutants properties (logKow) and humic substances content. Taking into account the results presented in this study, reverse osmosis appears to be the most promising process for treating estrogens micropollution in water. The removal efficiency of the ultrafiltration membranes can vary in the range 35.4+55.3% (UF-PSF-14) and 35.3+55.3% (UF-DSGM) as a function of the n-octanol/water partition coefficient (logKow). Estrogens removal by ultrafiltration inereases from 71.1 to 90% (UF-PSF-14) in the presence of humis acids.

6

Removal of steroidal sex hormones and related synthetic compounds considered as endocrine disrupting chemicals (EDCs) by ultrafiltration

Bodzek M., Dudziak M.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2005

|

Vol. 12, nr 9

965-975

EN

The capabilities and mechanisms regulating the removal of estrogens by means of membrane techniques were investigated. The obtained value of retention during the ultrafiltration of estrogen solutions in deionized water ([delta]p, 0.2MPa) was in the order of 30% (estradiol, E2) to 81.2 % (diethylstilbestrol, DES). In the presence of natural organic matter (NOM), which was approximated by the presence of humic acids, the obtained increase of retention was 75.6 (E2) - 99.9 % (DES), with better removal effects being observed for synthetic estrogens characterized by high values of the partition coefficient between the n-octanol phase and water (log Ko/w). Basing on the log Ko/w volume we can predict the value of retention coefficients of estrogens in membrane processes. Making use of the available literature and of own research we have endeavored to characterize these phenomena.

PL

W pracy dokonano oceny możliwości zastosowania i mechanizmów rządzących usuwaniem estrogenów, w procesach membranowych. Zaobserwowano, że stopień usunięcia estrogenów uzyskanych w procesie ultrafiltracji dla wody dejonizowanej ([delta].p, 0,2 MPa) był niewielki, w zakresie d 3 % (estradiol, E2) do 81,2 % (dietylstilbestrol, DES). Znacznie wyższe wartości współczynników retencji, w zakresie 75,6 % (E2) - 99,9 % (DES), uzyskano w obecności naturalnej materii organicznej (NOM), która przybliżana była poprzez obecność kwasów humusowych. Estrogeny syntetyczne, charakteryzujące się większym współczynnikiem podziału w układzie n - oktanol i woda (log Ko/w), usuwane były w większym stopniu. Uzyskane rezultaty wskazują na możliwość prognozowania retencji estrogenów poprzez wartość log Ko/w. Opisane zjawisko scharakteryzowano, opierając się na dostępnej literaturze i badaniach własnych.

7

Ocena obecności estrogenów - steroidowych hormonów płciowych - w wybranych wodach rzecznych w Polsce

Dudziak M., Luks-Betlej K.

Ochrona Środowiska

|

2004

|

R. 26, nr 1

21-24

PL

Steroidowe hormony płciowe, takie jak estron (E1), estradiol (E2) i etinylestradiol (EE2) są związkami, których obecność została w ostatnich latach stwierdzona w wodach naturalnych wielu krajów Europy. W środowisku wodnym pojawiają się one na bardzo niskim poziomie stężeń, ale na tyle dostatecznym, aby negatywnie wpływać na prawidłowe funkcjonowanie układu wydzielania wewnętrznego organizmów narażonych na ich obecność, powodując poważne zakłócenia procesów rozrodczych i rozwoju organizmów. W pracy przedstawiono wyniki wstępnej oceny obecności estrogenów w wybranych wodach rzecznych w Polsce. Jako metodę jakościowo-ilościowego oznaczenia estrogenów wykorzystano chromatografię gazową ze spektrometrią mas (GC-MS). We wszystkich badanych próbkach wód rzecznych stwierdzono obecność oznaczanych estrogenów, tj. estronu, estradiolu oraz etinylestradiolu.

EN

Steroid sex hormones such as estrone (E1), estradiol (E2) and ethinylestradiol (EE2) belong to the compound group that has recently been determined in natural waters of many European countries. Normally, the concentrations of these compounds are very low in an aquatic environment but still sufficient to exert a harmful effect on the endocrine system functions in organisms exposed to estrogens. This results in a serious disorder of reproductive and developmental processes. The present paper includes data that enable the initial risk of estrogen contamination to be assessed for selected rivers of Poland. For the quantitative determination of these estrogens, use was made of gas chromatography/mass spectrometry (GC-MS) analysis method. Estrone, estradiol and ethinylestradiol were present in all of the water samples examined.

8

Usuwanie mikrozanieczyszczeń organicznych z wody w procesie nanofiltracji

Dudziak M., Bodzek M., Luks-Betlej K.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2003

|

Vol. 10, nr S2

253-259

PL

Rozpatrzono i przedstawiono retencję 10 związków (wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (PAH [WWA]), ftalany, estrogeny) w procesie nanofiltracji (NF). Mikrozanieczyszczenia były adsorbowane na membranach (Jv/Jw <1), a badania wykazały, że adsorpcja była zależna od hydrofobowości związków (współczynnik podziału n-oktanol/woda: logKow). Retencja mikrozanieczyszczeń dla zastosowanych membran wyrażała się jako liniowa zależność od logKow związków. Wnioskujemy, że logKow jest ważnym czynnikiem determinującym permeację oraz retencję mikrozanieczyszczeń organicznych. Spróbowano scharakteryzować mechanizm separacji, wykorzystując dostępną literaturę i badania własne.

EN

Membrane filtration is a promising technology of removing many organic compounds, such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), phthalates, natural and synthetic estrogens, and many other synthesized products. In this work, we examined and reported on the rejection properties of 10 compounds by NF membranes. All the micropollutants are adsorbed on the membranes (Jv/Jw < l) and the study indicated that adsorption properties depended on hydrophobicity compounds (n-octanol/water partition coefficient: logKow). The retention of a micro-pollutants for each membrane can be expressed as a linear combination of logKow of the compounds. We conclude that logKow is an important factor for micro-pollutants permeation or retentian. We tried to characterized separation mechanism using available literature data and results obtained during the experiment.

9

Nie ma problemu środowiskowych estrogenów

Mastalerz P.

Wiadomości Chemiczne

|

2002

|

[Z] 56, 5-6

483-494

EN

In ecological literature the term "environmental estrogens" refers to industrial compounds which contaminate the environment and have estrogen-like biological activity. In a strict sense the term should include also estrogens produced by plants (phytoestrogens) but these are scarcely mentioned by environmentalists who all their attention concentrate on man-made chemicals. The first observation of hormonal activity of an industrial chemical dates back to 1950 when Burlingtion et al. reported that DDT affects the secondary sex characteristics of male birds. Similar observations multiplied in later years but the observed effects were always weak or very weak and did not attract much interest. The situation changed when environmentalists became aware of the huge propaganda potential of estrogenic activity of pesticides such as DDT and begun using that activity as one of the tools helping their efforts to bring about a ban of man-made pesticidal compounds. In many ecological publications the hormonal activity of industrial compounds was suitably enlarged and horrifying scenarios were developed, some of them predicting even the end of mankind due to cancer and catastrophic reduction of fertility. As usual, the mass media are happily helping to ring the alarm bells. Fortunately there are several reasons to dismiss the environmental estrogens scare. First of all, plants such as rice, wheat, cabbage, potatoes and many other contain substantial amounts of compounds with estrogenic activity but are eaten daily without harm. And there are no scientific grounds to believe that industrial estrogens are more harmful than phytohormones. Some specific and very recent developments in the field of environmental estrogens include the fertility of males, the alleged synergistic potentiation of weak estrogens and the problem of their cancerogenic activity. The problem of fertility emerged with a publication by Danish scientists who claimed that the sperm counts in otherwise healthy men are very rapidly decreasing. For obvious reasons the problem received much attention and the Danish publication was followed by several papers on sperm counts, e. g. However, no one was able to confirm the claims of Danish scientists. The problem of synergism ended with a scandal. The paper claiming a thousandfold increase of estrogenic activity when mixtures are applied instead of single compounds was retracted and one of the authors admitted cheating (Science, 294, 763 (2001)) Finally, the accusation that DDE (one of the metabolites of DDT) is responsible for breast cancer in women was convincingly disproved. And so ended the environmental estrogens scare.