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Solar-Activated Chlorine Process for Efficient Degradation of Brominated Aromatic Pollutants
1 , 2 , 3 , * 1
1  Department of Sustainable Agriculture, University of Patras, GR-30131 Agrinio, Greece
2  Department of Biology, Section of Genetics Cell Biology and Development, University of Patras, GR-26500, Patras, Greece
3  Department of Chemical Engineering, University of Patras, GR-26504, Patras, Greece
Academic Editor: Milena Horvat

Abstract:

2,4,6-Tribromophenol (TBP) and its transformation product, 2,4,6-tribromoanisole (TBA), are characteristic brominated aromatic compounds frequently detected in various aquatic systems. Their presence in the aquatic environment is associated with the low efficiency of conventional treatment methods to remove them. It is well documented in the literature that they can cause several detrimental effects, including toxicity to aquatic microorganisms and the formation of unpleasant odours that deteriorate water quality. Therefore, the main aim of the present study is to investigate alternative methods for the removal of both compounds from different aqueous matrices. The solar/chlorine process is a representative advanced oxidation process (AOP) that has been studied in recent years due to its potential applicability compared with other methods in this category.

Accordingly, the solar/chlorine process was, for the first time, evaluated for its ability to simultaneously degrade both brominated aromatic compounds at environmentally relevant concentrations. To evaluate the efficiency of the process, a combination of analytical techniques and biological assays was employed. According to the results, the solar/chlorine process was effective for the simultaneous removal of both compounds. In particular, >80% removal was achieved in approximately 30-45 minutes. Moreover, no acute toxicity or genotoxic effects were observed at the end of the process against microalgae and human lymphocytes, respectively.

Acknowledgements

This paper has been financed by E.Y.D.A.P. within the framework of the IKY-EYDAP Scholarship program academic year 2022-23.

Keywords: Advanced oxidation processes; 2,4,6-Tribromophenol; 2,4,6-tribromoanisole; Solar/chlorine; Removal; Toxicity
Comments on this paper
Cade Hernandez
Aunque no pude asistir a la presentación del póster, el estudio me parece muy interesante porque aborda la presencia de compuestos bromados como el 2,4,6-tribromofenol y el 2,4,6-tribromoanisol en sistemas acuáticos, los cuales pueden afectar la calidad del agua y a los organismos acuáticos. Me llamó la atención el uso del proceso solar/cloro como un método de oxidación avanzada para degradar estos compuestos de manera eficiente. Considero que este tipo de investigaciones es importante para desarrollar tecnologías de tratamiento de agua más sostenibles y efectivas.
Alexandra Spyrou
Thank you for your kind words. I am pleased to hear that you found the study interesting. I am glad that the solar/chlorine advanced oxidation process stood out to you—it is a promising approach for the sustainable and efficient degradation of such contaminants. I truly appreciate your thoughtful feedback.

Eliseo Bravo
Me perdí la presentación del póster, pero me pareció una investigación sumamente necesaria y bien ejecutada. Es impactante ver cómo el proceso de cloro activado por luz solar (SSL/cloro) logra una degradación tan eficiente de compuestos como el TBP y el TBA en comparación con los métodos convencionales. Lo que más me llamó la atención fue el enfoque integral que utilizaron: no solo se quedaron en la cinética de degradación (Figura 1), sino que evaluaron la seguridad del proceso mediante ensayos de genotoxicidad en linfocitos humanos y pruebas de inhibición en microalgas. Es muy valioso confirmar que, aunque hay una inhibición inicial en la biota acuática, el sistema permite una recuperación posterior sin efectos genotóxicos residuales. Excelente aporte para el desarrollo de tecnologías de tratamiento de agua más sostenibles
Alexandra Spyrou
Thank you very much for your detailed and thoughtful comment. We truly appreciate your recognition of the study's comprehensive approach. You have highlighted a key aspect of our work: the importance of going beyond degradation kinetics to assess the potential environmental and health impacts of the treatment process itself. Thank you again for your support for our research.

Carlos García
Me perdí la presentación del póster, pero me pareció una investigación fundamental y muy completa. Lo que más destaco es que el análisis no se limitó a la desaparición química de los contaminantes, sino que incluyó un rigor biológico impresionante al evaluar la genotoxicidad en linfocitos humanos y la toxicidad en microalgas. Es muy alentador confirmar que, tras el proceso de degradación, no quedan efectos residuales nocivos para la salud humana ni para los ecosistemas acuáticos. Este tipo de validaciones integrales son las que realmente permiten proyectar estas tecnologías a una escala real de aplicación.
Alexandra Spyrou
Thank you very much for your comment. You have perfectly captured the central philosophy of our work. The inclusion of biological endpoints—such as genotoxicity in human lymphocytes and toxicity in microalgae—was essential to ensure that the treatment process does not simply transform contaminants into byproducts that could pose equal or greater risks to human health and aquatic ecosystems. Your observation about projecting these technologies toward real-world application is particularly gratifying. We belive that multidisciplinary approaches are key to moving promising technologies from the laboratory into practical water treatment solutions. Thank you once again for your comment and your support.

David Aquino
Me perdí la presentación es muy interesante porque propone una alternativa eficiente para la eliminación de compuestos bromados persistentes como el TBP y el TBA, los cuales representan un problema para la calidad del agua. Resulta especialmente valioso que se evalúe el proceso solar/cloro como un método de oxidación avanzada, logrando altas tasas de remoción en tiempos relativamente cortos. Además, el hecho de que no se hayan observado efectos tóxicos ni genotóxicos al final del tratamiento refuerza el potencial de esta tecnología como una opción prometedora para mejorar el tratamiento de aguas contaminadas.
Alexandra Spyrou
Thank you very much for your comment. We are glad you found our study interesting. We greatly appreciate your recognition of the study's contribution to addressing the challenge posed by persistent brominated compounds. You have highlighted an important aspect: demonstrating not only rapid degradation and high removal rates but also biological safety is essential for positioning this technology as a truly viable solution for real-world water treatment applications. Thank you once again for your support in our research.



 
 
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