Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Occurrence of acidic pharmaceuticals in the Warta River in Poland

Kasprzyk-Hordern B., Dąbrowska A., Vieno N., Kronberg L., Nawrocki J.

Chemia Analityczna

|

2008

|

Vol. 53, No. 2

289-303

EN

The occurrence of five acidic pharmaceuticals (ibuprofen, naproxen, ketoprofen, diclofenac, bezafibrate and clofibric acid) in the Warta River in Poland has been discussed. A significant effect of the effluents of Wastewater Treatment Plants (WWTPs) on the quality of recipient water has been shown. Diclofenac, ibuprofen, naproxen, and ketoprofen were found in all samples collected along the Warta River at average concentrations of several ng L-1'. Average concentration of the above pharmaceuticals in raw sewage entering wastewater plants was at the level of a few μg L-1. The efficiency of pharmaceuticals' removalfrom the raw sewage was very high and reached 97-100%. Diclofenac was the only compound, which exhibited a significant resistance towards the treatment (< 65%), and accordingly its concentration in the recipient water was the highest. Solid phase extraction (SPE) was use for separation of pharmaceuticals from the water phase and HPLC-ESI-MS/MS system was applied for the analysis.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad obecnością w rzece Warcie pięciu farmaceutyków o charakterze kwasowym: ibuprofenu, naproksenu, diklofenaku, bezafibratu i kwasu klofi-browego. Związki te dostają się do środowiska najczęściej wraaze ściekami komunalnymi, ponieważ część z nich odporna na procesy biodegradacji nie ulega całkowitej eliminacji w trakcie procesów oczyszczania. Diklofenak, ibuprofen, naproksen i ketoprofen wykryto we wszystkich próbkach wody średnio na poziomie ng L-1. Średnie stężenie powyższych farmaceutyków w nieoczyszczonej wodzie przed oczyszczalniami było na poziomie kilku μL-1. Skuteczność usuwani a badanych farmaceutyków w oczyszczalni ścieków wynosiła około 97-100%, jedynie w przypadku diklofenaku była niższa niż 65%. W pracy zastosowano technikę SPE do ekstrakcji i zatężania próbek oraz układ analityczny HPLC-ESI- MS/MS.

2

N-nitrozodimetyloamina (NDMA) jako produkt ozonowania wodnych roztworów dimetyloaminy (DMA)

Andrzejewski P., Kasprzyk-Hordern B., Jeleń H., Nawrocki J.

Ochrona Środowiska

|

2007

|

R. 29, nr 4

11-17

PL

Wykazano, że ozonowanie wodnych roztworów dimetyloaminy (DMA) prowadzi do tworzenia się N-nitrozodimetyloaminy (NDMA). Wydajność reakcji jest niska (promile w stosunku do wyjściowego stężenia DMA) i wzrasta wraz ze wzrostem pH. Innymi parametrami wpływającymi na wydajność reakcji są czas kontaktu, stosunek molowy ozonu do DMA i obecność akceptorów wolnych rodników. Dane literaturowe oraz wykryte produkty ozonowania DMA wskazują, że tworzenie się nitrozoaminy może być skutkiem reakcji nitrozowania dimetyloaminy przez azotyny, jakkolwiek nie można wykluczyć możliwości nitrozowania DMA przez inne związki nitrozujące. Reakcja ta może mieć istotne znaczenie w technologii oczyszczania wody przy założeniu obecności DMA w wodzie surowej na poziomie stężeń powyżej kilkudziesięciu ppb.

EN

It has been demonstrated that the ozonation of dimethylamine (DMA) containing aqueous solutions gives rise to the formation of nitrosodimethylamine (NDMA). The yield of the reaction is low (per mille in relation to the initial DMA concentration) and increases with the pH; other contributory factors in the reaction yield being contact time, ozone/DMA molar ratio and the presence of scavengers. Literature data, as well as the detected products of DMA ozonation, suggest that the formation of nitrosamine should be attributed to the nitrozation of DMA with nitrites, although the potentiality for the nitrozation of DMA with other nitrozing compounds cannot be excluded. The reaction can be of major significance for the technology of water treatment, provided that the concentration of the DMA in raw water does not exceed several dozen ppb.

3

Zastosowanie ozonowania katalitycznego na tlenku glinu do usuwania substancji organicznych z wody.

Kasprzyk-Hordern B., Raczyk-Stanisławiak U., Narwocki J.

Ochrona Środowiska

|

2006

|

R. 28, nr 1

23-27

PL

Substancje organiczne naturalnie występujące w wodzie (NMO - Natural Organic Matter) są wielkocząsteczkowymi związkami o złożonej strukturze, które pod wpływem utleniaczy ulegają mineralizacji jedynie w niewielkim stopniu. Są one źródłem wielu ubocznych produktów utleniania, o wyższym stopniu biodegradowalności niż ich prekursory. Substancje organiczne są także odpowiedzialne za barwę wody, tworzą kompleksy z metalami ciężkimi oraz hydrofobowymi związkami organicznymi (pestycydy, WWA). W pracy określono możliwości zastosowania ozonowania katalitycznego na tlenku glinu (Al2O3) w procesie usuwania substancji organicznych z wody. Założeniem tej metody usuwania substancji organicznych z wody było połączenie zdolności sorpcyjnych tlenku glinu i utleniających właściwości ozonu w celu stworzenia skutecznego układu katalitycznego. Wyniki badań wykazały, że ozonowanie katalityczne spowodowało dwukrotny wzrost skuteczności usuwania substancji organicznych z wody, w porównaniu z metodą klasycznego ozonowania, przy średnim stosunku O3/RWO=2. Odnotowano także znaczne obniżenie zużycia ozonu w przypadku ozonowania katalitycznego. Stosunek zużytego ozonu do usuniętego węgla organicznego (RWO) z wody wyniósł 6,7 w przypadku ozonowania klasycznego i tylko 2,5 w przypadku ozonowania katalitycznego. Stwierdzono, że ozonowanie katalityczne znacznie obniżyło ilość powstających produktów ubocznych utleniania substancji organicznych, a także znacznie zmniejszyło zawartość biodegradowalnego węgla organicznego (BRWO). Ozonowanie w obecności tlenku glinu spowodowało, przy dwukrotnym wzroście skuteczności utleniania substancji organicznych, dwukrotne obniżenie zawartości głównego produktu ubocznego ozonowania - kwasu szczawiowego. Ozonowanie katalityczne substancji organicznych w obecności tlenku glinu może być techniką o potencjalnym zastosowaniu w technologii oczyszczania wody.

EN

Natural organic matter (NOM) consists of high molecular weight compounds of a complex nature. As a result of oxidation with common oxidants, they undergo only slight mineralization to form several oxidation by-products of a higher biodegradability than that of their precursors. NOM is also responsible for imparting colour to the water, in addition to the formation of complexes with heavy metals and hydrophobic organic pollutants such as pesticides or PAHs. That is why new oxidation methods should be introduced to enable an effective NOM removal from the water to be treated. The aim of the study is to show the potential of catalytic ozonation in the presence of alumina for NOM removal from water. Alumina is characterized by a relatively high adsorption capacity towards organic matter, which depends on several physicochemical parameters of the water under treatment. The method combines both the adsorption capacity of alumina and the oxidative power of ozone. The results show that catalytic ozonation, with ozone dosage approaching 2 g O3 per 1 g DOC, doubled the efficiency of NOM removal from water as compared to ozonation alone. Moreover, the consumption of ozone was found to be much lower in the case of catalytic ozonation. The ratio of ozone consumed to DOC removed was 6.7 in the case of ozonation alone and approximately 2.5 in the case of catalytic ozonation. With catalytic ozonation, the formation of by-products and BDOC was much lower than with ozonation alone. The high efficiency of DOC degradation combined with low ozone demand, as well as the low formation of by-products and BDOC, clearly indicates that catalytic ozonation over alumina might be a successful tool for the removal of NOM from the water to be treated.

4

Zastosowanie faz niepolarnych do zwiększenia efektywności procesu ozonowania w technologii uzdatniania wody

Kasprzyk-Hordern B., Gromadzka K., Andrzejewski P., Nawrocki J.

Ochrona Środowiska

|

2003

|

R. 25, nr 3

65-69

PL

Zaawansowane metody utleniania (ang. AOPs), takie jak O3/H2O2, UV/O3 i UV/H2O2, oparte są na reakcji wytwarzania wolnych rodników hydroksylowych, które są silniejszymi utleniaczami niż ozon cząsteczkowy, jednak nie działają selektywnie. Ozon jest wysoce selektywnym utleniaczem, niestety jego rozpuszczalność w wodzie jest niska (ok. 20 gO3/m3). Ponadto ulega szybkiemu rozpadowi w wyniku reakcji ze związkami obecnymi w wodzie. W artykule przedstawiono rezultaty uzyskane dla systemów ozonowania dwufazowego typu ciecz-ciecz oraz ciecz-ciało stałe w obecności faz perfluorowanych, takich jak preparat Fluorinert (FC 40) i tlenek glinu modyfikowany kwasem perfluoroheptanokarboksylowym (PFOA). Te fazy niepolarne mają zdolność do rozpuszczania ozonu, a tym samym do podwyższania jego stabilności, co w rezultacie daje wysoki stopień degradacji organicznych zanieczyszczeń wody. W badaniach określono efektywność systemu dwufazowego ciecz-ciecz w obecności ciekłych perfluorowanych węglowodorów dla atrazyny i kwasu 2,4-dichlorofenoksyoctowego (2,4-D). Podczas badań nad usuwaniem tych związków z wody uzyskano skuteczność 87% dla atrazyny i 65% dla 2,4-D w układzie dwufazowym, natomiast podczas ozonowania klasycznego stopień eliminacji tych związków wynosił odpowiednio 56% i 12%. Zastosowanie ozonowania dwufazowego ciecz-ciało stałe w obecności PFOA w procesie usuwania węglowodorów aromatycznych (toluen, chlorobenzen, kumen) z wody spowodowało wzrost stopnia rozkładu tych związków o 24÷43%, w porównaniu z ozonowaniem klasycznym. Ozonowanie dwufazowe ciecz-ciało stałe pozwoliło także na znaczny wzrost destrukcji eterów w wodzie. W wyniku ozonowania w systemie PFOA/O3 uzyskano 114%, 57%, 60% i 151% wzrost efektywności utleniania odpowiednio dla MTBE (eter tert-butylometylowy), DIPE (eter diizopropylowy), ETBE (eter tert-butyloetylowy) i TAME (eter tert-amylometylowy), w porównaniu z ozonowaniem metodą klasyczną.

EN

Advanced oxidation processes (AOPs) such as O3/H2O2, UV/O3 or UV/H2O2 involve the generation of hydroxyl radicals, which are more powerful than molecular ozone but not as selective. O3 is a highly selective oxidant. Unfortunately, the solubility of molecular ozone in water is low (about 20 g/m3). Moreover, it is quickly decomposed by the various substances present in aqueous solutions. These factors have a significant impact on the reactivity of ozone in water. This paper presents the results of two-phase liquid-liquid and liquid-solid ozonation in the presence of perfluorinated phases such as Fluorinert products (FC 40) and perfluorooctylalumina (PFOA). These non-polar phases are considered to be capable of solubilising ozone and therefore enhancing its stability, resulting in the high degradation rates of the organic contaminants present in water. The efficiency of two-phase liquid-liquid ozonation in the presence of liquid perfluorinated hydrocarbons was examined for atrazine and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). 87% and 65% degradation of atrazine and 2,4-D was obtained after two-phase ozonation. Ozonation alone resulted in only 56% and 12% degradation efficiency for atrazine and 2,4-D, respectively. The application of two-phase liquid-solid ozonation in the presence of PFOA in the process of aromatic hydrocarbons (toluene, chlorobenzene, cumene) removal from water resulted in a 24 to 43% increase of ozonation efficiency compared to ozonation alone. The two-phase liquid-solid ozonation allowed also for a significant increase in the destruction of ethers in water. The use of the PFOA/O3 system increased the removal of MTBE (methyl tert-butyl ether), DIPE (isopropyl ether), ETBE (tert-butyl ethyl ether) and TAME (tert-amyl methyl ether) from water by 114%, 57%, 60% and 151%, respectively, as compared to ozonation alone.