Assessment of contamination of sewage sludge from wastewater treatment plant by drug residuals

Abstract

Cílem diplomové práce bylo vytvořit metodu pro stanovení reziduí léčiv v odpadním kalu z čistíren odpadních vod. Pro stanovení byla vybrána sulfonamidová a diaminopyrimidinová antibiotika, která se používají jak při humánní, tak i při veterinární léčbě. Tyto látky spolu s fekáliemi a močí pronikají na čistírnu odpadních vod, kde nejsou čistírenskými pochody zcela odstraněny. Mohou se proto vyskytovat ve vyčištěné odpadní vodě nebo v kalu a tím dále pronikat do životního prostředí, kde mohou vyvolat negativní efekty na vodní a půdní organismy. Vybraná antibiotika byla stanovována pomocí vytvořené optimalizované metody v reálných vzorcích kalu z brněnské čistírny odpadních vod v Modřicích a v reálných vzorcích odpadní vody z Veterinární a farmaceutické univerzity v Brně. Léčiva byla z kalu extrahována pomocí ultrazvuku a pomocí zrychlené extrakce rozpouštědlem (PSE). Použitím extrakce na tuhou fázi (SPE) byla léčiva v reálných vzorcích jak vody, tak i kalu zakoncentrována a zároveň přečištěna. Vlastní stanovení sulfonamidových a diaminopyrimidinových antibiotik bylo provedeno pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie s UV – VIS detektorem typu diodového pole (HPLC – DAD).The aim of diploma thesis was finding of the method for the determination of drug residua in sewage sludge from wastewater treatment plant. Selected sulfonamide and diaminopyrimidine antibiotics, which are used in human and veterinary medicine, were selected as target comopounds. They are discharged to the sewer systems together with the urine and faeces and enter the sewage treatment plant, where they are not completely removed. They can be found in treated waste water or in sewage sludge. They can enter to the environment, where they can induce negative effects on organisms in soil and water ecosystem. An optimized method was used for identification and determination of these antibiotics in real samples from the large-scale waste water treatment plant in Brno-Modřice and from the waste water treatment plant situated in the area of Veterinary and Pharmaceutical University Brno. Antibiotics were extracted from sewage sludge by ultrasonic and by pressure solvent extraction (PSE). Waste water and sewage sludge real samples were concentrated and cleaned by solid phase extraction (SPE). For determination these antibiotics high performance liquid chromatography with diode array detector (HPLC - DAD) was used.