Фенолы в сточной воде

Фенолы – широко распространенные антропогенные загрязнения. Чрезвычайно опасные органические соединения ароматического ряда губительны для многих микроорганизмов, поэтому промышленные сточные воды с высоким содержанием токсиканта плохо поддаются биологической очистке.

Фенолы в сточной воде

Технологии химической и нефтеперерабатывающей промышленности изначально создавались без учета очистки стоков. Небольшие производства не оказывали заметного влияния на окружающую среду. С техническим прогрессом возросло количество химических соединений, практически неразлагаемых в природе, и на проблему опасных стоков обратили внимание.

В поверхностные водоемы фенол поступает в составе сточных вод, сбрасываемых:

• нефтехимическими и нефтеперерабатывающими заводами;
• каменноугольная, металлургическая промышленности;
• производствами строительных материалов, резины, клеев, производства полимеров, пластмасс, пестицидов, фенолформальдегидных смол;
• деревообрабатывающая промышленность, а в частности целюлозно-бумажная;
• производства пестицидов и лекарств;

Фенолы уходят в стоки при изготовлении красителей, в процессе переработки каменного угля и в производстве дубильных веществ. Даже изготовление ушных капель и средств для полоскания рта вносит свой негативный вклад в загрязнение сточных вод соединениями фенола.

Отдельно стоит отметить пестициды на основе хлорфенолов, которые вносятся в грунт в процессе обработки растений, а потом смываются в грунтовые воды, с ними поступают в колодцы людей, реки и водоемы.

Источником фенолов могут быть и естественные процессы в водоемах, но даже при неблагоприятной экологической ситуации, концентрации выделяемые природным путем несравнимы с промышленными выбросами.

Присутствует фенол и в сточных водах, которые поступают из наших домов на станции аэрации, на ряду со свалками твердых бытовых отходов мы замыкаем цепь фенольного загрязнения водоемов.

Водные экосистемы постоянно подвергаются антропогенному воздействию, негативно влияющему на качество воды. Деятельность животноводческих хозяйств с постоянными навозными стоками, использование удобрений в сельском хозяйстве, неэффективная ирригация, стройки по берегам рек, загрязненные сточные воды крупных производств нарушают природный баланс водоемов. В природных водах все чаще регистрируют превышение по тяжелым металлам и ртути, наблюдают гибель гидробионтов, цветение вод и снижение их биоразнообразия.

Сточная, природная и питьевая вода

Вода квалифицируется и подразделяется на типы, исходя из самых разных признаков и факторов. Изначально вся влага на планете была природной, состоящей из воды океанов, морей, рек, озер, ледников, подземных источников, атмосферных осадков. С развитием хозяйственно-бытовой деятельности человека для используемой воды стали применять следующие понятия:

• сточная;
• питьевая.

Термин «сточные воды» обозначает воды, использованные на промышленные и бытовые нужды и при этом загрязненные дополнительными примесями, меняющими её первоначальные физико-химические свойства. Под этот тип подходят также талые и дождевые потоки, уходящие с территорий населенных пунктов и промышленных предприятий.

Понятие «питьевая вода» характеризует воду, предназначенную для питья и бытовых потребностей населения и отвечающую всем гигиеническим нормативам, в том числе и по уровню фенолов. Водоемы средней полосы России отличаются высокой цветностью за счет гумусовых веществ, попадающих в реки и озера из почвы, болот, торфяников. Гумус, распадаясь, образует фенол и его производные. Грязные массы воды, сброшенные с крупных производств, резко повышают уровень фенола в природной воде. Фенольные стоки серьезно изменяют концентрацию кислорода в речной воде. В жаркий сезон скорость распада фенолов в природных водоемах увеличивается, но в зимний период процессы замедляются. Далее из природных источников при недостаточно эффективной очистке водного ресурса фенолы попадают в водопроводную сеть.

Влияние на природу

Фенол хорошо растворяется в воде, но с трудом подвергается биоразложению. Природный водоем, загрязненный фенолом и его производными, источает специфический лекарственный запах «карболки», меняет цвет. Водная гладь затягивается флуоресцирующей пленкой, препятствующей газообмену.

Угроза для человека

Фенол проникает в организм человека при непосредственном контакте с разлитым реагентом, вместе с питьем, через пищу и воздух, в момент применения медицинских и косметических товаров, во время курения. При точечном попадании фенола на кожу образуются язвы и сильные ожоги, а контакт больших площадей тела (более 25 %) с разбавленным раствором фенола приводит к гибели.

Фенол вступает в организме в химические реакции и накапливается там. Чем выше концентрация токсина в крови, тем серьезнее последствия фенольного отравления для человека. Острое отравление фенолом при попадании его с водой в желудочно-кишечный тракт вызывает боль в глотке, раны во рту, ожоги слизистых, тошноту, рвоту, диарею. Артериальное давление снижается, развивается бледность кожных покровов, симптомы сердечной недостаточности, возможны судорожные спазмы, боль в животе. Моча бурого цвета быстро темнеет на воздухе. Вероятная летальная доза для человека при пероральном приеме 50-500 мг/кг, а проглатывание 1 грамма вещества смертельно. При длительном отравлении фенолом развивается анорексия, наблюдается обильное слюноотделение. Люди теряют вес, ощущают слабость и боль в мышцах. Поражаются печень и почки, нервная система и легкие.

Когда вода, содержащая летучие фенольные соединения попадает в отстойники на станциях водоподготовки, часть их успешно выделяется в воздух, а все, что не удалилось таким путем, успешно проходит все этапы водоподготовки и поступает на хлорирование, в процессе которого они превращаются в хлорфенолы (класс хлорорганических веществ), которые успешно попадают к нам в краны и при больших концентрациях обретают тот самый аптечный запах. Эти вещества отлично поглощаются нашим пищевым трактом и даже способны немного проникать через кожу. Они не склонны накапливаться в организме и довольно быстро выводятся из организма млекопитающих.

Методические рекомендации Всемирной Организации Здравоохранения говорят, что вода с хлорфенолами практически не влияет на репродуктивные способности мышей и не имеет тератогенных свойств, допускается, что канцерогенные свойства проявляются во взаимодействии с другими веществами. Что касается людей, то есть достаточно оснований подтверждать канцерогенные свойства хлорфенолов, а также делать предположение об их возможности повреждать ДНК человеческих клеток (in-vitro исследования).

Если учитывать факт наличия в водопроводной воде других хлорорганических веществ, а также ряда тяжелых металлов, то оснований для оптимизма мало.