Advanced oxidation processes in toxicity and antimicrobial activity removal of an ofloxacin solution

A ofloxacina é um antimicrobiano de amplo espectro frequentemente encontrado em concentrações significativas em efluentes e águas superficiais. A contínua introdução deste fármaco no meio ambiente constitui um risco potencial em longo prazo para os organismos não alvos ou para a saúde humana. Neste estudo foi avaliada a degradação da ofloxacina pelos processos oxidativos avançados (POA) peroxidação assistida por radiação ultravioleta (UV/H2O2) e fotocatálise (UV/TiO2 e UV/TiO2/H2O2). Foi avaliada também a atividade antimicrobiana residual do fármaco, utilizando a bactéria E. coli, e a toxicidade aguda (Vibrio fischeri). A concentração de ofloxacina foi monitorada utilizando-se cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Os resultados obtidos indicam que os POA aplicados foram eficientes para a degradação desse fármaco. O processo UV/H2O2 alcançou degradação de 99%, após 60 min de reação. Para o processo UV/TiO2, a eficiência de degradação obtida foi de 89,3% após 60 min e a adição de peróxido de hidrogênio elevou a eficiência para 97,8%. A atividade antimicrobiana do fármaco foi reduzida consideravelmente, alcançando 95% de remoção com a aplicação do UV/H2O2 e 96% utilizando o processo UV/TiO2/H2O2. A toxicidade das amostras não aumentou no decorrer da aplicação destes POA, indicando a potencial utilização destes processos para o tratamento de soluções aquosas contendo ofloxacina.Ofloxacin is a broad-spectrum antimicrobial agent which is frequently found in significant concentrations in wastewater and surface water. Its continuous introduction into the environment constitutes a potential risk to non-target organisms or to human health. This study evaluated ofloxacin degradation by the UV/H2O2, UV/TiO2 and UV/TiO2/H2O2 advanced oxidation process (AOPs), residual antimicrobial activity (E. coli), and acute toxicity (Vibrio fischeri). Ofloxacin concentration was monitored with HPLC analyses. The results obtained shown that AOPs applied were efficient for ofloxacin degradation. For UV/H2O2, degradation efficiency was 99% in 60 min of reaction. For UV/TiO2, degradation efficiency was 89.3% in 60 min of reaction when applied 128 mg L-1 TiO2. The addition of 1.68 mmol L-1 of hydrogen peroxide increased the degradation to 97.8%. For both processes, the antimicrobial activity was considerably reduced throughout the reaction, reaching 95% removal when UV/H2O2 was applied and 96% using the UV/TiO2/H2O2 process. The toxicity of the samples did not increase during AOP application, indicating the potential use of these processes for the treatment of aqueous solutions containing ofloxacin