Tìm hiểu về sự chuyển hóa và độc học của phenol trong môi trường

1.2 Ứng dụng- Công nghiệp chất dẻo: chiếm đến 2/3 sản lượng, liên quan đến việc chuyển đổi sang tiền chất cho ngành nhựa như chất bisphenol-A, polycarbonate và epoxy, nhựa phenolic…, -

Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam

Khoa: QLTNR & MT

GVHD: Th.S Bùi Văn Năng

Chủ đề thảo luận: Tìm hiểu về sự chuyển hóa

và độc học của phenol trong môi trường

Môn: Độc học môi trường

Nhóm 10

CON ĐƯỜNG DI CHUYỂN TRONG MÔI TRƯỜNG,

KHẢ NĂNG CHUYỂN HÓA VÀ PHÂN GIẢI SINH HỌC

1 Khái quát về phenol – nguồn phát sinh - ứng dụng

1.1 Khái quát về phenol

Phenol là chất rắn, tinh thể không màu, có mùi đặc trưng, nóng chảy ở 43 °C Phenol

là những hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm OH liên kết trực tiếp với nguyên tử

C vòng benzen Để lâu ngoài không khí, phenol bị oxi hóa một phần nên có màu

hồng và bị chảy rữa do hấp thụ hơi nước Phenol ít tan trong nước lạnh, tan trong một

số hợp chất hữu cơ Phenol rất độc, gây bỏng nặng khi rơi vào da Phenol tan vô hạn

ở 66 0 C.

Các tên khác: Carbolic Acid,

Benzenol, Phenylic Acid,

Hydroxybenzene, Phenic acid

Cấu tạo

1.2 Ứng dụng

- Công nghiệp chất dẻo: chiếm đến 2/3 sản lượng, liên quan đến việc chuyển đổi sang tiền chất cho ngành nhựa như chất bisphenol-A, polycarbonate và epoxy, nhựa phenolic…,

- Công nghiệp tơ sợi hóa học: tổng hợp ra tơ polyamide, Phenol cũng là nguyên liệu để điều chế một số phẩm nhuộm,

- Nông nghiệp: điều chế được chất diệt cỏ dại và kích thích tố thực vật 2,4-

D (muối natri của axit 2,4 Diclophenoxiaxetic), thuốc nổ (axit picric),

1.3 Nguồn gốc phát sinh

a, Nguồn gốc tự nhiên

- Trong tự nhiên phenol có 1 số loại thực phẩm ( cà chua, táo, lạc,ngô, mật ong), chất thải của động vật, con người và trong sản phẩm phân hủy của các chất hữu cơ hoặc nó còn được tạo

ra bên trong cơ thể sinh vật do quá trình trao đổi chất chuyển hóa từ các axit amin

-Phenol được tìm thấy khá phổ biến trong tự nhiên, nó có mặt trong không khí, đất, nước mặt và nước ngầm

b, Nguồn gốc do con người

- Hoạt động công nghiệp: từ nhựa than đá trong quá trình luyện than cốc, luyện gang thép, luyện kim, cơ khí, sản xuất nhựa phenolic chứa trong một số sản phẩm thuốc nhuộm, dược phẩm, thuốc diệt khuẩn thuốc nổ, công nghiệp gỗ, sơn

Khu vực sản xuất than cốc của Công ty

Ngành công nhiệp Nồng độ phenol (mg/l)

https://123doc.org//document/2583936-nghien-cu-u-ung-dung-cac-phuong-phap-o-xy-hoa-tien-tien-aop-Một số gành sản xuất phát thải ra phenol

http://vtv.vn/xa-hoi/o-nhiem-nghiem-trong-do-dot-rac-thai-tai-bac-ninh-20170813203936255.htm

- Hoạt động nông nghiệp: một số

thuốc diệt cỏ thuốc diệt nấm mốc,

thuốc trừ sâu Trong moi trường dưới

sự tác động của nước, ánh sáng, vi

khuẩn một số loại thuốc bảo vệ thực

vật có thể chuyển hóa thành dẫn suất

của phenol trong hợp chất thơm

- Sinh hoạt: đốt than đốt rác, hút thuốc

2 Con đường di chuyển trong môi trường, Khả năng chuyển hóa và phân giải sinh học

- Trong môi trường đất phenol được tìm thấy chủ yếu nhờ quá trình sa lắng Trong đất thì cả 2 loại vi sinh vật đất hiếu khí và kị khí đều có khả năng sử dụng phenol như một chất nền tăng trưởng, tuy nhiên khả năng phân hủy

phenol nhanh thường thấy ở các vi sinh vật hiếu khí sự tồn tại phenol trong môi trường đất là 2-5 ngày

moi-truong-1201117.html

https://baotainguyenmoitruong.vn/moi-truong/dien-bien-doanh-nghiep-luyen-than-coc-gay-o-nhiem-Doanh nghiệp luyện than cốc gây ô nhiễm môi trường

2.1 Môi trường đất

2.2 Môi trường nước

Trong môi trường nước

phenol đi vào môi trường qua

các hoạt động xả thải trực tiếp

của các nguồn công nghiệp ,

từ sa lắng không khí nhấm từ

đất vào nguồn nước ngầm

trong nước phenol có thời gian

tồn tại có thể dài hàng tuần

Mặt khác phenol liên kết theo

nhuom-cua-vinatex-xa-nuoc-thai-ra-moi-truong-2646.htm

http://thuonggiaonline.vn/nha-may-xu-ly-nuoc-thai-det Phenol trong không khí: phenol đi vào không khí qua khí thải

của các ngành công nghiệp sản xuất và sử dụng sản phẩm có chứa phenol và sự phân hủy của thực vật Phenol tồn tại trong không

khí 1,5 đến 2 ngày, nó không di chuyển xa trong không khí mà bị loại bỏ khỏi bầu không khí bằng phản ứng oxy hóa với hydroxyl

và gốc nitrat, quang phân, lắng đọng ướt và khô

2.3 Môi trường không khí

Khói từ nhà máy gang thép

formosa

dat-ve-moi-truong-xa-hoi-post661310.html

https://news.zing.vn/cong-nghiep-thep-va-cai-gia-2.4 Khả năng phân giải sinh học

- Một số loài có khả năng phân giải phenol độc lập như

Pseudomonas putida, Rhodococcus, basillius, tuy nhiên

sự phân giải phenol trong tự nhiên thực chất do một quần

xã vsv đảm nhiệm

- Chủ yếu do hệ vi sinh vật phân giải Do đặc tính và tốc

độ trao đổi chất của VSV trong điều kiện hiếu khí lớn hơn điều kiện yếm khí rất nhiều nên hệ vsv hiếu khí thường được sử dụng để phân giải phenol

2.5 Khả năng chuyển hóa

a, Chuyển hóa Phenol trong điều kiện hiếu khí

Các axit béo sau đó chuyển hóa thành các sản phẩm trung gian

Các hợp chất thơm tiếp tục chuyển hóa thành các dẫn xuất octo hoặc para dioxyphenyl Dưới tác dụng của hệ enzyme cảm ứng chúng dễ bị

gẫy vòng tạo thành axit béoPhenol và các hydrocacbon thơm đa vòng đầu tiên được chuyển thành

các hợp chất thơm

b, Chuyển hóa Phenol trong điều kiện yếm khí

Từ đó các sản phẩm tiếp tục chuyển hóa tạo các sản phẩm cuối cùng

như CO2, H2O và một phần tạo sinh khối ( gđ khí hóa)

Sau PƯ, các sản phẩm trung gian tiếp tục bị phân cắt tạo axit béo (gđ

3 Khả năng tác động đến con người và hệ sinh thái

- Phenol và các dẫn xuất của phenol là các chất độc hại gây nguy hiểm cho sức khoẻ con người và mọi sinh vật sống

- Trên góc độ môi trường phenol và các dẫn xuất của phenol được xếp vào loại chất gây ô nhiễm đây là nhóm tương đối bền, có khả năng tích luỹ trong cơ thể sinh vật và có khả năng gây nhiễm độc cấp tính, mãn tính cho con người

3.1 Tác động đến con người

- Khi xâm nhập vào cơ thể các phenol nói chung và Clophenol nói riêng gây ra nhiều tổn thương cho các cơ quan và hệ thống khác nhau nhưng chủ yếu là tác động lên hệ thần kinh (các hiện tượng ói mửa buồn nôn, nhứ đầu hoa mắt), hệ thống tim mạch (có thể tăng huyết áp bị sốc, rối loạn nhịp tim) và máu

- Phenol là một chất độc cho con người Liều nguy hiểm: từ 2 - 5gam Liều gây chết: trên 10gam Tác dụng ăn mòn tại chỗ và ức chế chuyển hoá

- Các nghiên cứu cũng cho thấy rằng phenol có được bài tiết và

có khả năng tích lũy Phenol có thể được bài tiết 1 phần ra khỏi cơ

thể sinh vật theo nhiều con đường khác nhau như: bài tiết bằng

con đường nước tiểu

Triệu trứng ngộ độc phenol

Ngộ độc nặng

- Rối loạn tiêu hoá.

- Giãy giụa, co giật, hôn mê.

- Rối loạn tuần hoàn và hô hấp, sốc

nặng.

Nếu tử vong ngay, bệnh nhân còn có

thể viêm gan, viêm thận, đái ra huyết

cầu tố.

Ngộ độc nhẹ

- Rối loạn tiêu hoá: nôn mửa,

buồn nôn, ỉa chảy.

- Rối loạn thần kinh và toàn

thân: mệt mỏi, chóng mặt, nhức

đầu.

- Tại chỗ: với dung dịch đặc,

gây hoại tử hoặc hoại thư.

Ảnh minh họa

• Rửa bằng xà phòng và nước, thay bỏ quần áo nhiễm bẩn, gặp bác

sĩ chuyên khoa nếu có những kích ứng Quần áo nhiễm bẩn phải tẩy rửa trước khi sử dụng lại

Biện pháp sơ cứu y tế khi tiếp xúc với Phenol

3.2 phương thức xâm nhập vào cơ thể

Qua da

Qua

hô

hấp

Qua tiêu

hóa

a Qua hô hấp

Tiếp xúc qua hô hấp:

+ Cấp tính: Phenol được hấp thu nhanh chóng sẽ gây sưng cổ họng, viêm loét khí quản Ngoài ra phenol nặng hơn không khí nên đi vào phổi sẽ

hóa lỏng và không bay ra

+ Mãn tính: phenol hấp thu thẳng vào máu tăng nguy cơ mắc bện động

mạch vành thiếu máu cung cấp cho tim

Năm 1971, ở viện nghiên cứu Hà

Lan, Piostrowki Kết quả nghiên

cứu cho thấy, 60 – 80% lượng

phenol được hấp thụ qua con

đường hô hấp, phần còn lại là do

tiếp xúc qua da Một nghiên cứu

khác của Ohtsuji và Ikeda (1972)

nghiên cứu mức độ hấp thụ phenol

trong nhà máy Bakelite trên các

công nhân làm việc tại đây Kết

quả cho thấy nồng độ phenol hấp

thụ trong phổi là tương đối cao

(12,5mg/m3) https://thanhnien.vn/kinh-doanh/trung-quoc-dang-bom-cang-bong-bong-hang-hoa-moi-699296.html

+ cấp tinh: ngoài triệu trứng buồn nôn còn có thể dẫn đến viêm

loét cổ họng thực quản dạ dày

+ mãn tính: viêm thận, sưng ở ống thận à các tế bào, thoái hóa

cầu thận

b Qua tiêu hóa:

Phenol là một chất độc cho

con người Nhiễm độc

đường tiêu hóa từ 50 đến

500mg ở trẻ sơ sinh, và

1-5g ở người lớn là liều gây tử

vong Tử vong ở người lớn

có kết quả sau khi nuốt

+ Cấp tính: gây bỏng nặng khi rơi vào da(hoại tử) tuy nhiên do đặc tính gây tê nên rât khó cảm nhân dc cơn đau trong thời gian ngắn,

http://khoahoc.tv/phenol-la-chat-gi-co-doc-khong-tac-hai-ra-Ảnh minh họa

Đối với phenol tự nhiên thì không gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái Ảnh hưởng chủ yếu đến từ nguồn thải con người.

- Trong các nguồn thải phenol vào môi trường, một trong nguồn thải quan trọng của phenol là sản phẩm chất thải của quá trình công

nghiệp được đưa vào các hệ sinh thái thủy sinh, ảnh hưởng xấu đến

hệ sinh vật bản địa, bao gồm tảo, động vật nguyên sinh, động vật

không và có xương sống Ngoài độc tính đã rõ, phenol gây ra nhiều hiệu ứng khác đối với các sinh vật, chẳng hạn như khả năng sinh sản giảm, giảm sống sót của giai đoạn trẻ và ức chế sự tăng trưởng

3.2 tác động đến hệ sinh thái

- Công ty gang thép Hưng Nghiệp Formosa Hà Tĩnh đã gây ra thảm họa nghiêm trọng về sinh thái biển việt nam nguyên nhân là do

trong quá trình luyện cốc đã sinh ra các chất độc như xyanua và

phenol Các chất này đã đi vào môi trường và gây nên việc cá chết hàng loạt tại 4 tỉnh miền trung gây hậu quả nghiêm trọng

Giả thuyết về đường đi của hệ keo sắt và quá trình vận

chuyển độc tố của nhà máy Formosa

nhu-the-nao-011420102.html

http://www.tinmoi.vn/toan-bo-qua-trinh-tim-nguyen-nhan-gay-ca-chet-dien-ra-4 Các phương pháp xác định phenol

- XÁC ĐỊNH PHENOL VÀ DẪN XUẤT CỦA PHENOL - PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ CHIẾT LỎNG-LỎNG (TCVN 7874 : 2008) : Axit hóa một

thể tích mẫu xác định và chiết bằng metylen clorua Làm khô phần

chiết và chuyển sang dung môi 2-propanol trong quá trình cô đặc. Phần

chiết được tách bằng sắc ký khí và xác định hàm lượng phenol bằng detector ion hóa ngọn lửa.

Phương pháp này quy định quy trình làm sạch cột sắc ký để loại bỏ các chất cản trở Các dẫn xuất của phenol được phân tích bằng detector bẫy electron (ECD)

- XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ PHENOL - PHƯƠNG PHÁP TRẮC PHỔ DÙNG 4 - AMINOANTIPYRIN SAU KHI CHƯNG CẤT (TCVN 6216 : 1996): +Tách

các hợp chất phenol khỏi tạp chất và chất bảo quản mẫu bằng chưng cất Vì tốc

độ bay hơi của các hợp chất phenol chậm nên thể tích phân cất phải bằng thể tích mẫu đem chưng cất.

+Cho các hợp chất phenol chưng cất được phản ứng với 4-aminoantipyrin ở pH 10,0 ± 0,2 khi có mặt kali hexaxyanoferat (III) để tạo phầm màu antipyrin.

Đo độ hấp thụ của phẩm màu ở 510 nm Chỉ số phenol được tính bằng miligam phenol  (C5H5OH) trong lít.

+Lượng tối thiểu phát hiện được tương đương với 0,01 mg phenol khi thể tích phần cất là 100 ml và dùng cuvét 50 nm.

Xem xét kiện toàn tổ chức bộ máy, tăng cường năng lực của cơ quan quản lý nhà nước về môi trường từ Trung ương đến địa phương

Xây dựng và ban hành quy chế ứng phó sự cố môi trường theo hướng quy định rõ quy trình, các bước thực hiện, trách nhiệm của các Bộ, ngành, cơ quan

-Phenol là nhóm tương đối bền, có khả năng tích luỹ trong

cơ thể sinh vật và có khả năng gây nhiễm độc cấp tính,

mãn tính cho con người nguy hiểm cho sức khoẻ con

người và mọi sinh vật sống.

Tài liệu tham khảo

https://issuu.com/daykemquynhonofficial/docs/

ksmsppptptnvbdpthlptmsnt

phuong-phap-o-xy-hoa-tien-tien-aop-trong-xu-ly-nuoc-thai-chua-cac- hop-chat-huu-co-kho-phan-huy-sinh-hoc.htm