Badania wstępne nad degradacją i mineralizacją wybranych antybiotyków metodą Fentona

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.

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.