Efficiency of biodegradation processes to remove of antibacterial drugs from wastewater and river water

Celem pracy była ocena skuteczności procesów biodegradacji aerobowej i anaerobowej zastosowanych do usuwania leków przeciwbakteryjnych, tj. ampicyliny, doksycykliny, tylozyny i sulfatiazolu, za pomocą osadów czynnych pochodzących z oczyszczalni ścieków Radocha II w Sosnowcu oraz wody z rzeki Brynicy. Stężenia leków wykorzystywane w eksperymentach były zbliżone do wartości microbial toxic concentration (MTC). Stwierdzono, że z wyjątkiem sulfatiazolu pozostałe antybiotyki bardzo szybko ulegają biologicznemu rozkładowi (zazwyczaj w czasie krótszym niż 24 godziny). Jednak rozkład tych leków w każdym przypadku prowadził do powstania niezidentyfikowanych, bardziej polarnych i trwałych biologicznie związków organicznych. W przypadku sulfatiazolu całkowitemu rozkładowi uległ on jedynie przy zastosowaniu osadu czynnego po 23 dniach w procesie aerobowym. W pozostałych badanych przypadkach lek ten okazał się odporny na biodegradację.Nowadays, antibiotics are used on a large scale, both in veterinary and human medicine as well as in animal husbandry as feed additives. These drugs with municipal and hospital wastewater and with liquid manure can get into the hydrosphere resulting in, among others, changes in the biocenosis. In addition, the consequence of excessive and improper use of antibiotics can be the spread of bacteria and parasites that are resistant to them. In result, an increasing number of pathogenic bacteria strains is insensitive to antibiotics and a choice of effective pharmacotherapy may become more difficult. The aim of this study was to assess the efficiency of aerobic and anaerobic biodegradation processes for the removal of antimicrobial drugs, ie ampicillin, doxycycline, tylosin and sulfathiazole using the active sludge from the wastewater treatment plant “Radocha II” in Sosnowiec and water from the Brynica river. The antibiotics concentrations used in the experiments were similar to the Microbial Toxic Concentrations (MTC) values. It was found that ampicillin, doxycycline and tylosin were biodegradable rapidly within less than 24 hours. However, in each case, the degradation of these antibiotics led to the formation of unidentified, more polar and biologically persistent organic compounds. Contrary, sulfathiazole was completely degraded after 23 days in aerobic process using activated sludge and it was resistant to biodegradation in the other experiments