המחסור במים ברחבי העולם מכריח את בני האדם לחפש דרכים חדשות לייצר מים לשתייה, לחקלאות ולשמור על סביבה בת-קיימא 0 טיוב מים ושימוש חוזר הן בין הגישות הפשוטות ביותר להגברת זמינות המים 0 כיום, שימוש חוזר במי קולחין נפוץ להשקיה חקלאית וטכנולוגיות מתקדמות יותר, כגון אוסמוזה הפוכה מאפשרות שימוש חוזר בקולחים כמי שתייה באופן ישיר או עקיף 0 עם זאת, אפילו מערכות אוסמוזה הפוכה יעילות ביותר הן בעלות יכולת השבת מים של 01-22% , בעוד 52-51% הנותרים הם רכז מזוהם ביותר 0 רכז זה עשיר ביוני מתכת, חומרי הזנה (נוטריאנטים) ומיקרו-מזהמים תרכובות אורגניות קשות פירוק בריכוזים נמוכים( כגון מוצרי פרמצבטיקה, מייצבי פלסטיק, מעכבי בעירה, דטרגנטים ועוד 0 חומרים אלה עלולים להיות מזיקים ביותר לסביבות מימיות, ולכן נדרש לטפל ברכז בכדי לפרק תרכובות אלה .
עבודה זו בחנה את היעילות של מספר תהליכי חמצון מתקדמים לצורך פירוק המיקרו-מזהמים מהרכז 0 בנוסף, שיטה אנליטית אמינה, המבוססת על הפרדה רב-שלבית בתהליך של "מיצוי מפאזה מוצקה" , כרומטוגרפיה נוזלית בלחץ גבוה וספקטרוסקופיית מסות, פותחה כדי לכמת ולעקוב אחר החומרים הללו במטריצת הרכז 0 תהליכי חמצון מתקדמים כמו פעפוע של אוזון לרכז, עם ובלי תוספת מי חמצן וכן הקרנת UV בתוספת מי חמצן התגלו כיעילים בפירוק אותם מיקרו-מזהמים, כאשר מנגנון הפירוק הבלתי ישיר )רדיקלי( הוא הדומיננטי . עם זאת, תהליכי החמצון המתקדמים אינם מספיקים כדי לטפל באופן מלא ברכז ותהליכים נוספים נדרשים כדי להקטין את ריכוז יוני המתכת והנוטריאנטים 0 כמו כן, טיפול ביולוגי נוסף הוא בעל חשיבות גבוהה, על מנת לפרק מולקולות אורגניות חדשות שנוצרו בעקבות תהליכי החמצון המתקדמים 0
