1. Multiresidue analysis and biogeochemical behaviour of opioid analgesics in the aquatic environment
- Author
-
Kostanjevečki, Petra and Terzić, Senka
- Subjects
ozoniranje ,ozonation ,transformation products ,surface water ,PRIRODNE ZNANOSTI. Kemija ,NATURAL SCIENCES. Chemistry ,biodegradation ,opioid analgesics ,tekućinska kromatografija-spektrometrija masa ,biološka razgradnja ,udc:54(043.3) ,Kemija. Kristalografija. Mineralogija ,opioidni analgetici ,wastewater ,otpadne vode ,površinske vode ,transformacijski produkti ,liquid chromatography-mass spectrometry ,Chemistry. Crystallography. Mineralogy - Abstract
Opioidni analgetici su psihoaktivne tvari koje nakon primjene dospijevaju u otpadne vode putem ljudskih izlučevina. U okviru ove disertacije razvijene su analitičke metode za multirezidualno određivanje tragova 27 terapijskih opioida i njihovih metabolita u otpadnim i površinskim vodama upotrebom vezanog sustava tekućinske kromatografije i spektrometrije masa. Razvijene metode primijenjene su za istraživanje njihove rasprostranjenosti i biogeokemijskog ponašanja u vodenom okolišu. Ukupna koncentracija opioida u otpadnim vodama Grada Zagreba premašivala je 1 000 ng L-1. Najzastupljeniji predstavnici bili su tramadol i metadon. Budući da se njihovo uklanjanje u uređajima za pročišćavanje otpadnih voda pokazalo neučinkovitim, istraženi su alternativni postupci, uključujući biološku razgradnju adaptiranim mješovitim mikrobnim kulturama i abiotičku razgradnju ozoniranjem. Ozoniranjem je uklonjeno do 90 % roditeljskih spojeva, a biološkom razgradnjom do 82 % uz proporcionalno smanjenje toksičnosti za alge. Međutim, i biotičkom i abiotičkom razgradnjom istraženih spojeva nastala je znatna količina stabilnih transformacijskih produkata što treba uzeti u obzir kod sveoubuhvatne procjene njihova utjecaja na okoliš. Opioid analgesics are a group of psychoactive substances which enter the aquatic environment primarily via human excretion. In this thesis, multiresidue analytical methods for the determination of trace levels of 27 therapeutic opioids in wastewater and surface water matrices were developed, using liquid chromatography-tandem mass spectrometry. These methods were applied to study the occurrence and biogeochemical behaviour of the selected opioids in the aquatic environment. The total concentration of investigated opioids in wastewater of the city of Zagreb exceeded 1 000 ng L-1, with tramadol and methadone being the most prominent ones. Due to their rather inefficient elimination in wastewater treatment plants, two alternative procedures, including biological degradation with enriched mixed microbal cultures and ozonation were investigated. An improved removal of up to 90% and 82% was achieved in the ozonation and biodegradation experiments, respectively, with a proportional decrease of toxicity to algae. However, degradation of parent compounds was associated with the formation of stabile transformation products, which should be taken into account when assessing the overall impact on the environment.
- Published
- 2021