Aliado ao crescimento populacional e o aumento do consumo de diferentes substâncias químicas, tem sido observado o crescimento do número de contaminantes detectados em matrizes aquáticas. No entanto, os tratamentos convencionais não são suficientes para remoção destes compostos, sendo necessário a adoção de técnicas alternativas, como os processos oxidativos avançados. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo geral promover a degradação da mistura dos fármacos lamivudina e zidovudina em diferentes matrizes (solução aquosa e efluente sintético), empregando processos oxidativos avançados heterogêneos utilizando a pirita como catalisador e radiação sunlight. Para isso foram desenvolvidas e validadas metodologias para identificação e quantificação dos fármacos, utilizando cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e espectrofotometria de ultravioleta-visível (UV/Vis), avaliou-se as variáveis do processo promovendo uma otimização dos resultados para ambas as matrizes, análise dos efeitos ecotoxicológicos para as duas matrizes após o tratamento, adequação dos dados experimentais aos dados cinéticos apresentados na literatura e a caracterização do catalisador pelas técnicas de difração de raio-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) após tratamento. Diante disso, o estudo permitiu verificar que o processo foto-Fenton heterogêneo pode ser utilizado na degradação da mistura dos fármacos, empregando a pirita como catalisador. Após definir as melhores condições experimentais o processo atingiu 80% de degradação após 210 min para solução aquosa e 69% após 420 min para o efluente sintético para técnica de UV/Vis e no CLAE foram identificados percentuais de 97% e 100% da lamivudina e zidovudina, respectivamente, para solução aquosa e 94% e 100% para efluente sintético. O estudo cinético mostrou que os dados experimentais apresentam um bom ajuste ao modelo de Nichela et al. (2010). A avaliação da toxicidade após tratamento apresentou potencial tóxico que pode ser justificado pelo caráter inibitório do catalisador de ferro. Desse modo, o uso da pirita como catalisador no processo foto-Fenton é uma alternativa para o tratamento de fármacos.