Document
Analysis of heavy metals, radionuclides and pharmaceuticals in hospital wastewater
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2017
Language
English
English abstract
Abstract
Hospital wastewater (HWW) contains various types of pollutants including pharmaceuticals, heavy metals, radionuclides, halogenated organic compounds, pathogens and other chemicals. In this study, samples from HWW from Sultan Qaboos University Hospital (SQUH) were analyzed and compared with treated wastewater by sewage treatment plant (STP) and membrane bio-reactor (Haya Company, Oman). The analysis includes heavy metals, radionuclides and some pharmaceuticals in addition to general water characterization. The sewage sludge produced by STP was also analyzed for these pollutants. A method was developed and validated for quantitative and qualitative analysis of 6 drugs(metformin, atenolol, chlorpheniramine, tripolidine, diphenhydramine and citalopram)in HWW using LC-MS-MS. The validated method provides good separation, reasonable sensitivity and selectivity for the studied compounds. HWW possesses high levels of total suspended solids (TSS), chemical oxygen demand (COD), total organic carbon (TOC) and turbidity than treated wastewater. Elements including B, Mg, Al, P, Mn, Fe, Cu, Zn, Sr, Ni, Co and Cd were analyzed. The analysis showed low environmental levels of those elements in HWW and treated wastewater except for Cd (0.087 ng mL-?), Co (0.124 ng mL-) and Ni (0.191 ng ml-'). Some radionuclides were also found in hospital wastewater C$137, K40, Ra226, Th234, 1131, Ac228, Sb125 and Be? Levels of diphenhydramine (2.24 ng mL-1) and chlorpheniramine (0.293 ng mL) were found in HWW. Treated water samples show less concentration of most pollutants with an advantage for membrane bio-reactor technology than STP method. Sewage sludge from STP showed higher levels of heavy metals, radionuclides and pharmaceuticals. Diphenhydramine, chlorpheniramine and citalopram levels are 137, 0.95 and 169 ng g-', respectively. The study shows that hospital wastewater needs a physicochemical treatment prior to its mixing with municipal wastewater. The study also recommends that the sludge from STP should not be used for agricultural purposes as it possesses high levels of heavy metals, radionuclides and pharmaceuticals.
Member of
Resource URL
Arabic abstract
الملخص
تحتوي مياه المستشفيات على العديد من الملوثات مثل الأدوية والعناصر الثقيلة والعناصر المشعة والمركبات الكلوروعضوية والجراثيم ومواد كيميائية أخرى. وفي هذه الدراسة تم تحليل مياه مستشفى جامعة السلطان قابوس وذلى بالمقارنة مع مياه الصرف المعالجة بواسطة وحدة معالجة مياه المجاري وكذا غشاء المفاعل البيولوجي (شركة حيا). ويشمل التحليل العديد من العناصر والمواد المشعة وبعض الأدوية إضافة إلى تحليل عام للمياه. وتم تحليل رواسب عملية معالجة مياه المجاري لهذه الملوثات. تم تصميم وتطوير طريقة تحليلية باستخدام جهاز مطياف الكتلة الكروماتوجرافي لستة أدوية تم اختيارها لهذه الدراسة وهي متفورمین واتينولول وكلوروفنيرامين و ترابوليدين ودايفينهيدرامين وسيتالوبرام. وأظهرت الطريقة التحليلية فصل كامل للأدوية أثناء تحليلها. بينت الدراسة أن مياه صرف المستشفي تحتوي على مستويات مرتفعة من إجمالي المواد الصلبة العالقة ومتطلب اللأكسيجين الكيميائي و الكربون العضوي الكلي و تعكير المياه عن المياه المعالجة. وتم تحليل بعض العناصر وتشمل البورون والمغنسيوم والألومنيوم والفوسفور والحديد والنحاس والاسترنشيوم والنيكل والكوبالتوالكادميوم. وقد كانت تراكيز جميع العناصر قليلة إلا الكادميوم ( 0. 087 نانوجرام /مل) والكوبالت ( 0. 124 نانوجرام /مل) والنيكل ( 0. 191 نانوجرام /مل) فقد تخطت قيمهم الحد الأقصى لما هو مسموح به في مياه الصرف بسلطنة عمان. تبين أيضا وجود السيزيوم 137 والبوتاسيوم 40 والراديوم 226 والثوريوم 234 واليود 131 والأكتينيوم 228 والأنتيمون 125 والبريليوم 7 في مياه صرف المستشفى. أظهرت الدراسة أيضا وجود دايفين هايدرامين بتركيز 2. 24 نانوجرام/ مل وكلورفنيرامين بتركيز 0. 293 نانوجرام /مل في مياه صرف المستشفى. وأظهر التحليل أيضا أن المياه العالجة تحتوي علي مستويات أقل من الملوثات عن مياه صرف المستشفى ووجود أفضلية للمياه المعالجة بواسطة غشاء المفاعل البيولوجي (شركة حيا) عن تقنية وحدة معاجة مياه المجاري. وبينت الدراسة أيضا وجود تراكيز عالية جدا من الأدوية والعناصر الثقيلة والعناصر المشعة في رواسب المعالجة عن مياه صرف المستشفى. وكان تركيز دايفين هايدرامين وكلورفنیرامین و سيتالوبرام هي على الترتیب 137 و 0. 95 و 169 نانوجرام/جم. وأظهرت الدراسة أن مياه صرف المستشفى تحتاج إلى عملية فيزيائية كيميائية للمعالجة قبل أن يتم خلطها مع مياه المجاري. وتوصي الدراسة بعدم استخدام رواسب وحدة معاجة مياه المجاري كسماد للأراضي الزراعية حيث تحتوي على مستويات عالية من العناصر الثقيلة والمواد المشعة والأدوية.
تحتوي مياه المستشفيات على العديد من الملوثات مثل الأدوية والعناصر الثقيلة والعناصر المشعة والمركبات الكلوروعضوية والجراثيم ومواد كيميائية أخرى. وفي هذه الدراسة تم تحليل مياه مستشفى جامعة السلطان قابوس وذلى بالمقارنة مع مياه الصرف المعالجة بواسطة وحدة معالجة مياه المجاري وكذا غشاء المفاعل البيولوجي (شركة حيا). ويشمل التحليل العديد من العناصر والمواد المشعة وبعض الأدوية إضافة إلى تحليل عام للمياه. وتم تحليل رواسب عملية معالجة مياه المجاري لهذه الملوثات. تم تصميم وتطوير طريقة تحليلية باستخدام جهاز مطياف الكتلة الكروماتوجرافي لستة أدوية تم اختيارها لهذه الدراسة وهي متفورمین واتينولول وكلوروفنيرامين و ترابوليدين ودايفينهيدرامين وسيتالوبرام. وأظهرت الطريقة التحليلية فصل كامل للأدوية أثناء تحليلها. بينت الدراسة أن مياه صرف المستشفي تحتوي على مستويات مرتفعة من إجمالي المواد الصلبة العالقة ومتطلب اللأكسيجين الكيميائي و الكربون العضوي الكلي و تعكير المياه عن المياه المعالجة. وتم تحليل بعض العناصر وتشمل البورون والمغنسيوم والألومنيوم والفوسفور والحديد والنحاس والاسترنشيوم والنيكل والكوبالتوالكادميوم. وقد كانت تراكيز جميع العناصر قليلة إلا الكادميوم ( 0. 087 نانوجرام /مل) والكوبالت ( 0. 124 نانوجرام /مل) والنيكل ( 0. 191 نانوجرام /مل) فقد تخطت قيمهم الحد الأقصى لما هو مسموح به في مياه الصرف بسلطنة عمان. تبين أيضا وجود السيزيوم 137 والبوتاسيوم 40 والراديوم 226 والثوريوم 234 واليود 131 والأكتينيوم 228 والأنتيمون 125 والبريليوم 7 في مياه صرف المستشفى. أظهرت الدراسة أيضا وجود دايفين هايدرامين بتركيز 2. 24 نانوجرام/ مل وكلورفنيرامين بتركيز 0. 293 نانوجرام /مل في مياه صرف المستشفى. وأظهر التحليل أيضا أن المياه العالجة تحتوي علي مستويات أقل من الملوثات عن مياه صرف المستشفى ووجود أفضلية للمياه المعالجة بواسطة غشاء المفاعل البيولوجي (شركة حيا) عن تقنية وحدة معاجة مياه المجاري. وبينت الدراسة أيضا وجود تراكيز عالية جدا من الأدوية والعناصر الثقيلة والعناصر المشعة في رواسب المعالجة عن مياه صرف المستشفى. وكان تركيز دايفين هايدرامين وكلورفنیرامین و سيتالوبرام هي على الترتیب 137 و 0. 95 و 169 نانوجرام/جم. وأظهرت الدراسة أن مياه صرف المستشفى تحتاج إلى عملية فيزيائية كيميائية للمعالجة قبل أن يتم خلطها مع مياه المجاري. وتوصي الدراسة بعدم استخدام رواسب وحدة معاجة مياه المجاري كسماد للأراضي الزراعية حيث تحتوي على مستويات عالية من العناصر الثقيلة والمواد المشعة والأدوية.
Category
Theses and Dissertations
File size
4.81 MB
0
0
