Photo-Fenton Treatment of a
Pharmaceutical Industrial Effluent Under
Safe pH Conditions
Reyna Natividad, Arisbeth Mendoza, Sharon E. Brewer,
Sandra Luz Martínez-Vargas, J. L. Pérez-Mazariego,
Karen Adriana Novoa, Leobardo Manuel Gómez-Oliván, and Rubi Romero
Contents
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
2 Photo-Fenton Catalyst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
2.1 Fe-PILC Synthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
2.2 Fe-PILC Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
3 Effluent Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
4 Effluent Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
4.1 Effect of Catalyst Loading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
4.2 Effect of pH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
4.3 Effect of H 2 O 2 Concentration . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
4.4 Effect of TOC Initial Concentration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
4.5 Effluent Characterization After Photo-Fenton Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
5 Oxidative Stress Determination Prior and Posttreatment Using Hyalella azteca
as Biomarker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
5.1 Procurement, Culturing, and Maintenance of Specimens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
5.2 Artificial Sediment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
5.3 Oxidative Stress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
R. Natividad, A. Mendoza, and R. Romero (*)
Chemical Engineering Lab., Centro Conjunto de Investigación en Química Sustentable,
UAEM-UNAM, Universidad Autónoma del Estado de México, Toluca, Mexico
e-mail: rromeror@uaemex.mx
S. E. Brewer
Chemistry Department, Faculty of Science, Thompson Rivers University, Kamloops, BC,
Canada
S. L. Martínez-Vargas, K. A. Novoa, and L. M. Gómez-Oliván
Faculty of Chemistry, Universidad Autonoma del Estado de México, Paseo Colón Esq. Paseo
Tollocan, Toluca, Mexico
J. L. Pérez-Mazariego
Physics Department, Faculty of Science, Universidad Nacional Autonoma de Mexico, Ciudad
de México, Mexico
Leobardo Manuel Gómez-Oliván (ed.), Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drugs
in Water: Emerging Contaminants and Ecological Impact,
Hdb Env Chem (2020) 96: 241–260, DOI 10.1007/698_2020_551,
© Springer Nature Switzerland AG 2020, Published online: 15 May 2020
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Pharmaceutical Industrial Effluent Under
Safe pH Conditions
Reyna Natividad, Arisbeth Mendoza, Sharon E. Brewer,
Sandra Luz Martínez-Vargas, J. L. Pérez-Mazariego,
Karen Adriana Novoa, Leobardo Manuel Gómez-Oliván, and Rubi Romero
Contents
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
2 Photo-Fenton Catalyst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
2.1 Fe-PILC Synthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
2.2 Fe-PILC Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
3 Effluent Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
4 Effluent Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
4.1 Effect of Catalyst Loading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
4.2 Effect of pH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
4.3 Effect of H 2 O 2 Concentration . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
4.4 Effect of TOC Initial Concentration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
4.5 Effluent Characterization After Photo-Fenton Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
5 Oxidative Stress Determination Prior and Posttreatment Using Hyalella azteca
as Biomarker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
5.1 Procurement, Culturing, and Maintenance of Specimens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
5.2 Artificial Sediment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
5.3 Oxidative Stress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
R. Natividad, A. Mendoza, and R. Romero (*)
Chemical Engineering Lab., Centro Conjunto de Investigación en Química Sustentable,
UAEM-UNAM, Universidad Autónoma del Estado de México, Toluca, Mexico
e-mail: rromeror@uaemex.mx
S. E. Brewer
Chemistry Department, Faculty of Science, Thompson Rivers University, Kamloops, BC,
Canada
S. L. Martínez-Vargas, K. A. Novoa, and L. M. Gómez-Oliván
Faculty of Chemistry, Universidad Autonoma del Estado de México, Paseo Colón Esq. Paseo
Tollocan, Toluca, Mexico
J. L. Pérez-Mazariego
Physics Department, Faculty of Science, Universidad Nacional Autonoma de Mexico, Ciudad
de México, Mexico
Leobardo Manuel Gómez-Oliván (ed.), Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drugs
in Water: Emerging Contaminants and Ecological Impact,
Hdb Env Chem (2020) 96: 241–260, DOI 10.1007/698_2020_551,
© Springer Nature Switzerland AG 2020, Published online: 15 May 2020
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