Assessment of some selected pharmacutical residues from Wastewater Treatment Plant in Palestine
Date
2024-05-19
Authors
Mohammad Sobhe Samhan
محمد صبحي عبد القادر سمحان
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Al-Quds University
Abstract
Sewage Treatment Plants (STPs) around the world, including those in Palestine, are typically not
designed to remove micro-pollutants such as pharmaceuticals. This can lead to STPs being a
significant source of pharmaceutical contamination in the environment, including surface waters,
coastal waters, and ground waters. The presence of these compounds, combined with their
potential adverse ecological effects, makes them a problematic pollutant.
A study was conducted to analyze the distribution of pharmaceutical residues in five conventional
STPs of varying sizes in Palestine. The study also aimed to evaluate the effectiveness and potential
of treatment processes such as activated sludge and conventional wetlands, as well as advanced
treatment processes called Nature-based Solutions (NbS) and Wetland systems, which can be used
as post-treatment secondary treatment steps to complement existing STP configurations.
The study found significant variability in the removal of pharmaceuticals in the five STPs. The
targeted pharmaceuticals were Atenolol, Carbamazepine, Caffeine, Cotinine, Erythromycin,
Lidocaine, Metronidazole, Paracetamol, and Ranitidine. The removal of pharmaceuticals in the
Al-Bireh treatment plant ranged from 0% for Lidocaine to 99.9% for Caffeine. In the Nablus
treatment plant, the removal of pharmaceuticals ranged from 5.5% for Lidocaine to 99.8% for
Caffeine. In the Misilya treatment plant, the removal of pharmaceuticals ranged from 47.5% for
Ranitidine to 100% for Caffeine. In the Al-Aroub treatment plant, the removal of pharmaceuticals
ranged from 19.6% for Erythromycin to 91.0% for Metronidazole. In the Kharras treatment plant,
the removal of pharmaceuticals ranged from 16.4% for Atenolol to 91.8% for Metronidazole.
The study found that STPs show only moderate removal of pharmaceuticals at best, and that the
conventional treatment processes applied cannot achieve satisfactory removal of pharmaceuticals.
Although the literature presents optimization measures that can enhance pharmaceutical removal
in conventional processes, it still does not result in effective removal of pharmaceuticals.
In conclusion, this study highlights the importance of implementing advanced treatment processes
such as NbS and Wetland systems as post-treatment steps in existing STP configurations to
improve the removal of pharmaceuticals. Further research is needed to optimize these treatment
processes and to better understand the ecological effects of pharmaceutical contamination in the
environment.
إن محطات معالجة مياه الصرف الصحي في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك تلك الموجودة في فلسطين، ليست مصممة عادةً لإزالة الملوثات الدقيقة مثل الأدوية. يمكن أن يؤدي ذلك إلى أن تصبحمحطات معالجة مياه الصرف الصحي مصدرًا مهمًا للتلوث الدوائي في البيئة، بما في ذلك المياه السطحية والمياه الساحلية والمياه الجوفية. إن وجود هذه المركبات، بالإضافة إلى آثارها البيئية الضارة المحتملة، يجعلها ملوثًا مثيرًا للمشاكل. أجريت دراسة لتحليل توزيع المخلفات الدوائية في خمس محطات معالجة مياه الصرف الصحي التقليدية بأحجام مختلفة في فلسطين. هدفت الدراسة أيضًا إلى تقييم فعالية وإمكانات عمليات المعالجة مثل الحمأة المنشطة والأراضي الرطبة التقليدية، بالإضافة إلى عمليات المعالجة المتقدمة التي تسمى Nature-based SolutionsوWetland systems، والتي يمكن استخدامها كخطوات معالجة ثانوية بعد المعالجة. لاستكمال تكويناتمحطات معالجة مياه الصرف الصحي الموجودة. وجدت الدراسة تباينا كبيرا في إزالة المستحضرات الصيدلانية فيمحطات معالجة مياه الصرف الصحي الخمس. وكانت الأدوية المستهدفة هي أتينولول، كاربامازيبين، الكافيين، الكوتينين، الاريثروميسين، ليدوكائين، ميترونيدازول، باراسيتامول، ورانيتيدين. وتراوحت نسبة إزالة المواد الصيدلانية في محطة معالجة البيرة من 0% لليدوكائين إلى 99.9% للكافيين. وفي محطة معالجة نابلس، تراوحت نسبة إزالة المواد الصيدلانية من 5.5% لليدوكائين إلى 99.8% للكافيين. وفي محطة معالجة المسيليا، تراوحت نسبة إزالة المواد الصيدلانية من 47.5% للرانيتيدين إلى 100% للكافيين. وفي محطة معالجة العروب تراوحت نسبة إزالة المواد الصيدلانية من 19.6% للإريثروميسين إلى 91.0% للميترونيدازول. وفي محطة معالجة خاراس، تراوحت نسبة إزالة المواد الصيدلانية من 16.4% للأتينولول إلى 91.8% للميترونيدازول. وجدت الدراسة أن معالجاتمحطات معالجة مياه الصرف الصحي تظهر فقط إزالة معتدلة للمستحضرات الصيدلانية في أحسن الأحوال، وأن عمليات المعالجة التقليدية المطبقة لا يمكن أن تحقق إزالة مرضية للمستحضرات الصيدلانية. على الرغم من أن الأدبيات تقدم تدابير التحسين التي يمكن أن تعزز إزالة المستحضرات الصيدلانية في العمليات التقليدية، إلا أنها لا تزال لا تؤدي إلى الإزالة الفعالة للمستحضرات الصيدلانية.في الختام، تسلط هذه الدراسة الضوء على أهمية تنفيذ عمليات المعالجة المتقدمة مثل Nature-based SolutionsوWetland systemsكخطوات ما بعد العلاج في تكويناتمحطات معالجة مياه الصرف الصحي الحالية لتحسين إزالة المستحضرات الصيدلانية. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحسين عمليات المعالجة هذه وفهم الآثار البيئية للتلوث الدوائي في البيئة بشكل أفضل.
إن محطات معالجة مياه الصرف الصحي في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك تلك الموجودة في فلسطين، ليست مصممة عادةً لإزالة الملوثات الدقيقة مثل الأدوية. يمكن أن يؤدي ذلك إلى أن تصبحمحطات معالجة مياه الصرف الصحي مصدرًا مهمًا للتلوث الدوائي في البيئة، بما في ذلك المياه السطحية والمياه الساحلية والمياه الجوفية. إن وجود هذه المركبات، بالإضافة إلى آثارها البيئية الضارة المحتملة، يجعلها ملوثًا مثيرًا للمشاكل. أجريت دراسة لتحليل توزيع المخلفات الدوائية في خمس محطات معالجة مياه الصرف الصحي التقليدية بأحجام مختلفة في فلسطين. هدفت الدراسة أيضًا إلى تقييم فعالية وإمكانات عمليات المعالجة مثل الحمأة المنشطة والأراضي الرطبة التقليدية، بالإضافة إلى عمليات المعالجة المتقدمة التي تسمى Nature-based SolutionsوWetland systems، والتي يمكن استخدامها كخطوات معالجة ثانوية بعد المعالجة. لاستكمال تكويناتمحطات معالجة مياه الصرف الصحي الموجودة. وجدت الدراسة تباينا كبيرا في إزالة المستحضرات الصيدلانية فيمحطات معالجة مياه الصرف الصحي الخمس. وكانت الأدوية المستهدفة هي أتينولول، كاربامازيبين، الكافيين، الكوتينين، الاريثروميسين، ليدوكائين، ميترونيدازول، باراسيتامول، ورانيتيدين. وتراوحت نسبة إزالة المواد الصيدلانية في محطة معالجة البيرة من 0% لليدوكائين إلى 99.9% للكافيين. وفي محطة معالجة نابلس، تراوحت نسبة إزالة المواد الصيدلانية من 5.5% لليدوكائين إلى 99.8% للكافيين. وفي محطة معالجة المسيليا، تراوحت نسبة إزالة المواد الصيدلانية من 47.5% للرانيتيدين إلى 100% للكافيين. وفي محطة معالجة العروب تراوحت نسبة إزالة المواد الصيدلانية من 19.6% للإريثروميسين إلى 91.0% للميترونيدازول. وفي محطة معالجة خاراس، تراوحت نسبة إزالة المواد الصيدلانية من 16.4% للأتينولول إلى 91.8% للميترونيدازول. وجدت الدراسة أن معالجاتمحطات معالجة مياه الصرف الصحي تظهر فقط إزالة معتدلة للمستحضرات الصيدلانية في أحسن الأحوال، وأن عمليات المعالجة التقليدية المطبقة لا يمكن أن تحقق إزالة مرضية للمستحضرات الصيدلانية. على الرغم من أن الأدبيات تقدم تدابير التحسين التي يمكن أن تعزز إزالة المستحضرات الصيدلانية في العمليات التقليدية، إلا أنها لا تزال لا تؤدي إلى الإزالة الفعالة للمستحضرات الصيدلانية.في الختام، تسلط هذه الدراسة الضوء على أهمية تنفيذ عمليات المعالجة المتقدمة مثل Nature-based SolutionsوWetland systemsكخطوات ما بعد العلاج في تكويناتمحطات معالجة مياه الصرف الصحي الحالية لتحسين إزالة المستحضرات الصيدلانية. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحسين عمليات المعالجة هذه وفهم الآثار البيئية للتلوث الدوائي في البيئة بشكل أفضل.