Organic matter influence on the decomposition of contaminants of emerging concern in water environment

W pracy oceniono stopień usunięcia wybranych zanieczyszczeń szczególnie niebezpiecznych (CECs), obecnych w różnych matrycach wodnych, w trakcie zaawansowanych procesów utleniania opartych o działanie naturalnego promieniowania słonecznego. Badania prowadzono na wodzie wodociągowej, wodzie powierzchniowej, wodzie deszczowej i odpływie z komunalnej oczyszczalni ścieków zaszczepionej mikrozanieczyszczeniami, tj. diklofenakiem, kofeiną i karbamazepiną - związki farmaceutyczne; oksadiazonem, triklosanem i trialatem - pestycydy; bisfenolem A, 4-oktylofenolem - domieszki przemysłowe oraz mestranolem i progesteronem - hormony. Roztwory wodne poddano działaniu O2, O3, H2O2, O2/O3, O2/H2O2, O3/H2O2 oraz O2/O3/H2O2 wyeksponowanymi na działanie promieniowania słonecznego. Rozkład związków został oceniony na podstawie stopnia ich usunięcia wyznaczonego z użyciem analizy chromatograficznej. Wykazano, że skład fizykochemiczny roztworów miał istotny wpływ na rozkład zanieczyszczeń. Obecność wysokocząsteczkowych związków organicznych miała korzystny wpływ na rozkład zanieczyszczeń z grupy związków farmaceutycznych. Najwyższe stopienie usunięcia CECs zaobserwowano w procesach wspomaganych obecnością ozonu. Jednakże żadna konfiguracja zaawansowanych procesów utleniania nie pozwoliła na całkowity rozkład zanieczyszczeń w rozpatrywanym czasie prowadzenia eksperymentu.The paper presents an assessment of the removal degree of selected contaminants of emerging concern (CECs) present in various water matrices subjected to advanced oxidation processes based on the action of natural sunlight radiation. The test were conducted on tap water, surface water, rainwater and an effluent form a communal wastewater treatment plant spiked with micropollutants: diclofenac, caffeine and carbamazepine pharmaceutical compounds; oxadiazon, triclosan, trialat - pesticides; bisphenol A, 4-octylophenol - industrial additives, and mestranol and progesterone - hormones. The water solution were exposed to O2, O3, H2O2, O2/O3, O2/H2O2, O3/H2O2, O2/O3/H2O2 and supported by sunlight. The decomposition of compounds was evaluated based on their removal degrees estimated by the use of the chromatographic analysis. It was observed that the physico-chemical composition of the water matrix had a significant impact on the decomposition of the tested compounds. The occurrence of high molecular weight organic matter had a positive influence on the removal of pharmaceutical compounds. The highest CECs removal degrees were noted during the implementation of processes assisted by O3. However none of the performed configuration of advanced oxidation processes allowed for a complete decomposition of CECs in the time frame of the experiment