Фенолы - загрязнители вод

Присутствие фенолов в атмосферном воздухе, по исследованиям специалистов, ведет, кроме того, к заболеваниям системы кровообращения.

Очень токсичным являются нитрофенольные соединения — нитроцен (продукт каменноугольных фенолов), динитрофенол и др.

Эти соединения используют как инсектициды, фунгициды и гербициды. Влияя на окислительные процессы в тканях, они вызывают диссоциацию окислите

льной форсоризации, что, в свою очередь, усиливает процессы клеточного окисления, увеличивает потребность тканей у кислороде и нарушает теплопродукцию и терморегуляцию.

В водоемах ПДК для фенола установлена 0,001 мг/л. Так, содержание фенолов в воде на мелководных участках Каспийского моря — одного из самых загрязненных фенолом водоема — достигало 8 мкг/л. Среднее содержание фенолов в воде Северного Каспия достигает 6 мкг/л, а характерное для вод этого района среднее значение составляет 3 мкг/л.

Согласно данным специалистов, средняя концентрация фенолов в воде Северного Каспия увеличилась за последнее время до 6 ПДК (0.006 мг/л). Среднее значение содержания фенолов, отмеченное в период с 1995 по 2000 г.г., менялось от 3.0 мкг/л до 9.0 мкг/л. Максимальные концентрации 30.0 мкг/л были отмечены в морской части устья реки Урал и в Уральской бороздине.

В январе 2001 гора из-за сильного загрязнения Амура фенольными органическими соединениями в Еврейской автономной области был впервые запрещен зимний лов деликатесной рыбы — тихоокеанской миноги, которая прежде поставлялась на внутренний рынок и экспортировалась в Японию. Запрет пришлось наложить после того, как выяснилось, что вся пойманная из-подо льда с помощью специальных ловушек рыба издавала характерный резкий аптечный запах. Минога приобрела его за время тысячекилометрового путешествия из Тихого океана на средний Амур, где проходит ее нерест. Медики категорически запретили употреблять миногу в пищу, поскольку фенольные соединения не выводятся из организма человека.

Фенолы химически нестойки, и подвергаются в водной среде активному распаду. Процесс самоочищения воды от фенолов протекает по пути биохимического окисления под влиянием ферментов, вырабатываемых микроорганизмами.

Простые фенолы подвержены главным образом биохимическому окислению. При концентрации более 1 мг/л разрушение фенолов протекает достаточно быстро, убыль фенолов составляет 50-75% за трое суток, при концентрации несколько десятков микрограммов в 1 литре этот процесс замедляется, и убыль за то же время составляет 10-15%.

Быстрее всех разрушается собственно фенол, медленнее крезолы, еще медленнее ксиленолы. Многоатомные фенолы разрушаются в основном путем химического окисления.

Наличие нефтяного загрязнения замедляет распад фенолов, так как биодеградация нефтяных углеводородов образует собственные фенолы, увеличивая общую картину загрязнений.

Концентрация фенолов в поверхностных водах подвержена сезонным изменениям. В летний период содержание фенолов падает (с ростом температуры увеличивается скорость распада).

Процесс самоочищения водоемов от фенола протекает относительно медленно и его следы могут уноситься течением реки на большие расстояния, поэтому до сброса фенолсодержащие стоки подвергают достаточной очистке.

Для избавления от фенольных соединений в сточных водах возможно применение модификации метода Клибанова с применением пероксидазы и талька. Пероксидаза деградирует фенольные соединения до полифенолов, нерастворимых в воде. При модификации этого метода, а именно при добавлении в реакционную смесь талька, происходит абсорбция нерастворимых продуктов реакции на тальке и выпадение из раствора в осадок. Благодаря этому способу возможно полное удаление фенола из раствора, а также удаление продуктов реакции. Первоначально для удаления фенольных соединений использовался поливинилпироллидин. В связи с относительной дешевизной в дальнейшем применялся тальк.

На коксохимических же заводах фенолсодержащие стоки воды образуются из влаги шихты и конденсата пара, израсходованного на улавливание химических веществ. Влага, содержащаяся в шихте, и пирогенетическая влага, образующаяся в процессе коксования, выходят из камеры вместе с коксовым газом. При охлаждении газа водяные пары и фенолы конденсируются.

Около двух третей фенольных вод на коксохимических заводах образуется за счет влаги, внесенной шихтой в камеры коксовых печей. Для того чтобы сократить количество этих вод, проводят сушку углей. Так, снижения влажности шихты до 6 процентов, позволяет уменьшить количество фенольных вод в России на 4 млн. кубометров в год.

Список литературы

1) Общая экология: Учеб. / Под ред. А. С. Степановских. - М.: ЮНИТИ, 2000. 510с.

2) Орлов Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: Учеб. пособие / Орлов Д.С, Садовникова Л.К., Лозановская И.Н. - М.: Высшая шко­ла, 2002. - 334с.

 Скачать реферат