Водопроводная вода с фенолами

Отравление питьевой воды фенолом

Многие граждане РФ при словах «фенол в водопроводе» приходят в настоящий ужас. И есть от чего. Когда-то в республике Башкирия произошел инцидент с попаданием этого химического вещества в реку Уфа вместе с отходами завода «Химпром». С тех пор прошло много времени, но люди до сих пор опасаются повторения ситуации.

Как это было

Случилось это происшествие еще в 1990 году. Вода из кранов жителей Уфы потекла с резким и отталкивающим запахом карболки. Надо сказать, что именно этот фактор и отпугнул большинство потребителей, не дав им «принять» внутрь себя опасную дозу фенола. Есть, конечно, и те, кто хлебнул опасной водички.

В тот злопамятный день был организован подвоз чистой воды, чтобы максимально исключить отравление загрязненной водой. За привозной водой стояли очереди так же, как и ко всем ключам и ручейкам. Однако были слухи, что ключи и ручьи тоже отравлены, да и привозная вода совсем нечистая. Даже когда было объявлено, что опасность миновала и загрязнение ликвидировано, многие в это так и не поверили.

Конечно, от главного санитарного врача Уфы требовали полностью перекрыть водопроводную сеть города. Однако это не представлялось возможным, так как тогда перестала бы функционировать и канализация. Для такого большого города, как Уфа, неработающая канализация – это тоже серьезная проблема.

Понятно, что такая масштабная проблема не могла остаться без внимания. В Уфу приезжали разные специалисты из Москвы, которые контролировали то, как проводится ликвидация последствий. Немного позже город посетили представители ВОЗ. Они пришли к заключению, что кратковременное загрязнение и употребление воды с фенолом не вызвало у населения признаков острого отравления, а все решения и действия санитарно-эпидемилогической службы были грамотными. При этом стоит добавить, что кроме фенола в воде было превышено содержание других токсинов, а людям говорили, что уже все хорошо.

Единственные выводы, которые были сделаны, это то, что организацию природоохранных мероприятий не химпредприятиях следует повышать. И именно «фенольная весна» поспособствовала тому, что было ускорено строительство Северного комплекса водопроводных сооружений, которые расположены выше по течению реки от всех промышленных предприятий.

Что такое фенол и в чем его опасность

После того, как последствия выброса фенола в реку Уфа были ликвидированы, ведется постоянный мониторинг ситуации по этому химэлементу. Однако полезно будет разобраться подробнее, чем же так опасен фенол для человека и что он собой представляет.

Начнем с того, что фенол – это органический элемент, состоящий из многих химических компонентов. По сути, фенол – это карболовая кислота, которая плавится при температуре 41 градус по Цельсию. Внешне он напоминает прозрачные кристаллики, которые постепенно становятся розововатыми на открытом воздухе. Фенол является летучим веществом с очень резким запахом. К слову, запах начинает ощущаться, когда концентрация фенола сильно превышена, что и было выявлено в Уфе.

Фенольные пары ядовиты, а при контакте с кожными покровами этот элемент оставляет сильнейшие ожоги. Однако фенол активно применяют в разных сферах химической промышленности. Раньше разбавленный фенол использовали в качестве антисептика, который применяли для дезинфекции белья и помещений. В общем, область использования данного вещества обширна. Но узнали о вреде его воздействия раньше «фенольной весны» в Уфе.

Дело в том, что фенолформальдегид добавляли в бетон при строительстве многоэтажек в конце 1970 – в начале 1980 годов. Это должно было ускорить процесс застывания. Для удешевления строительства дома утепляли стекловатой, которая тоже была пропитана смолами с содержанием фенола. Этим же материалом заполняли швы между плитами. После сдачи стены домов покрылись трещинами и пары фенола «поползли» внутрь квартир. Можно долго объяснять, почему так вышло, но людей, которые получили квартиры «с сюрпризом», это не успокоит. Ведь вместе с просторным жильем они получили проблемы со здоровьем: аллергии, болезни глаз, почек, дыхательных путей. Больше того, вдыхание вредных паров может вызвать раковое заболевание.

Фенол и его производные легко попадают в организм человека через кожу, желудочно-кишечный тракт и легкие. Попадая внутрь, он вступает в реакцию с другими соединениями, которые присутствуют в организме человека. Повышенная концентрация фенола в крови оказывает негативное влияние на человеческое здоровье. Узнать о том, содержится ли в организме фенол, можно по анализу мочи.

Однако даже анализ мочи не может дать точных результатов. Ведь в человеческом организме он образует другие соединения, которые по моче могут просто не определиться. Поэтому при малейших подозрениях присутствия фенола в воздухе или воде необходимо немедленно принимать меры, так как отравление фенолом представляет реальную угрозу не только здоровью, но и жизни человека.

Плохо то, что фенолы – это главный загрязнитель водных ресурсов в нашей стране. Конечно, его концентрация не такая существенная, как была в водопроводной воде в Уфе. Однако в воде фенолы могут вступать в реакцию с другими элементами, образуя сложные соединения. И очистка хлором ситуацию не исправит, так как хлор в купе с фенолом образуют токсиканты и диоксины, которые тоже являются очень опасными.

Симптомы отравления

Симптомы отравления фенолом – это сильное жжение в местах прямого контакта с ним, наличие сильных ожогов на слизистых, боль во рту, глотке и животе. В результате появляется понос, рвота, тошнота, слабость и отек легких. В некоторых случаях отравление фенолом вызывает понижение давления и проблемы с сердцем и сосудами, судороги.

При выявлении «фенольных симптомов» следует немедленно обмыться чистой водой. Если есть ожоги, то их прикрывают чистой тканью. Если фенол попал в желудок вместе с водой, то следует выполнить промывание желудка в содействии с активированным углем. Ни в коем случае нельзя использовать спирт и вазелиновое масло. Если отравление фенолом хроническое, то это приводит к анорексии, диарее, головокружению, обильному слюноотделению, усложненному глотанию, нервным расстройствам, проблемам с почками, печенью и сердцем.

Автор: Розина Луиза, дата публикации: 26.04.2018
Перепечатка без активной ссылки запрещена

Вы можете приложить к своему отзыву картинки.

Источник

Очистка воды от нефтепродуктов и фенолов

О проблеме загрязнения фенолами

Загрязнение сточных вод фенолами — типичная проблема нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятий, а также технологических процессов по производству кокса, пластика, целлюлозы, бумаги, фармпрепаратов.

Фенол — опасное токсичное соединение, во многих странах он жестко регулируется по ПДК в сточных водах. Фенолы ухудшают эффективность биологической очистки сточных вод, не подвергаются нейтрализации в природных процессах, отрицательно влияют на экологию и в конечном счете на здоровье людей.

По российским нормативам концентрация фенолов в сточных водах, предназначенных для сброса в централизованные системы водоотведения, не должна превышать 5 мг/дм 3 . Если же предприятие имеет локальные очистные сооружения и сбрасывает очищенные стоки в природные водоемы, то применяются нормативы для водоемов рыбохозяйственного назначения, где ПДК установлен на уровне 1 мкг/дм 3 .

При этом характерные концентрации фенолов в нефтехимии, превышают 100 мг/л в стоках, поэтому каждому такому предприятию требуется дополнительная очистка от фенолов на 90-99% при водоотведении на городские очистные сооружения и более 99,99% при сбросе вод в природные водоемы, если у предприятия есть локальные очистные сооружения. Таким образом, очистка сточных вод от фенолов представляется непростой задачей, особенно если расходы сточных вод составляют сотни кубических метров в час.

Существующие методы удаления фенолов

На сегодня накоплен большой арсенал методов очистки, но так как ни один из них не является универсальным, при выборе технологии приходится учитывать множество параметров. Чаще всего главным аргументом становится суммарная стоимость обработки 1 м3 сточных вод.

К традиционным методам удаления фенолов относят методы паровой дистилляции, водяной экстракции, поглощения, твердофазной экстракции, окисления влажным воздухом, каталитического мокрого окисления.

К продвинутым методам — электрохимическое окисление, фотоокисление, озонирование, процессы интенсивного окисления с использованием ультрафиолета и перекиси водорода, Фентоновские процессы. Их особенность в том, что при окислении исходных соединений возможно получение биодоступных вторичных продуктов. В этом случае не требуется деструкция загрязнений до полной минерализации, достаточно окислить фенолы до целевой концентрации и убедиться, что оставшаяся вторичная органика биоразлагаема. На рисунке качественно показано изменение во времени:

• ХПК
• общего органического углерода (Total Organic Carbon – ТОС)
• биологической доступности (biodegradability — BD), которая определяется отношением БПК к ХПК.

На рисунке видно, что сточная вода с низкой биологической доступностью в процессе окисления токсичных соединений переходит в состояние, когда значение БПК становится близким к значению ХПК. При этом общий органический углерод (ТОС) снижается всего лишь приблизительно на 50%.

Технологии интенсивного окисления для удаления фенолов

Метод очистки сточных вод от фенолов на основе процессов интенсивного окисления обладает конкурентными преимуществами перед озонированием не только по совокупной стоимости обработки 1 м3, но и по возможности комбинации с биологической очисткой, что делает его привлекательным для очистки проблемных промышленных сточных вод.

Процессы интенсивного окисления активируются гидроксильными радикалами (ОН-радикалами). Главное их преимущество — высокая скорость и цепной характер взаимодействия. Константы скорости окисления ОН-радикалов для большинства органических соединений в миллионы раз превышают константы скорости реакций с озоном.

На рисунке представлены цепи реакций окисления фенола и его вторичных продуктов в результате взаимодействия с ОН-радикалами. По мере деструкции вторичные продукты становятся более легкими и доступными для биологической очистки [1].

При использовании озона для удаления фенола также образуются вторичные продукты, которые однако повышают токсичность исходного раствора , а достигнуть полного их окисления на практике невозможно. На рисунке показаны результаты окисления фенола:

• при озонировании (О3),
• электрохимическом окислении (ЕО)
• процесса интенсивной генерации ОН-радикалов — сочетание электрохимического окисления и озонирования (О3-ЕО).

По вертикальной оси — индекс токсичности: 100% — вода нетоксична, 0 % — вода абсолютно токсична и биоочистка не возможна [2]. Это ограничивает возможность комбинации озонирования с биологической очисткой. Исходная концентрация фенола 100 мг/дм 3 .

При этом доза озона для снижения концентрации фенола на порядок (90% удаления фенола) соответствует приблизительно весу самого фенола, т.е. составляет 1 : 1 по удаляемому фенолу. А при окислении фенола в 100 раз (99% удаления фенола) соотношение весового количества озона и фенола будет 2 : 1 [3]:

Источник

Методы определения фенолов в воде

Фенолы являются одним из наиболее распространенных загрязнителей, поступающих в поверхностные воды со стоками предприятий. Фенолами называют вещества, имеющие в своей молекуле бензольное ядро, содержащее одну или более гидроксильных групп. Фенол ядовит, вызывает нарушение функций нервной системы. Пыль, пары и раствор фенола раздражают слизистые оболочки глаз, дыхательных путей, кожу. ПДК фенола (ГН 2.1.5.1315-03) — 0,001 мг/л для суммы летучих фенолов, придающих воде хлорфенольный запах при хлорировании (метод пробного хлорирования). Эта ПДК относится к водным объектам хозяйственно-питьевого водопользования, при условии применения хлора для обеззараживания воды в процессе ее очистки на водопроводных сооружениях или при определении условий сброса сточных вод, подвергающихся обеззараживанию хлором. В иных случаях допускается содержание суммы летучих фенолов в воде водных объектов в концентрациях 0,1 мг/л.

В настоящее время для определения фенолов в воде применяются следующие методы анализа:

1. Фотометрический метод;
2. Метод газо-жидкостной хроматографии;
3. Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии;
4. Метод броматометрического титрования;
5. Флуориметрический метод.

Фотометрический метод (ПНД Ф 14.1:2.105-97) определения массовой концентрации летучих фенолов основан на отгонке фенолов из подкисленной пробы воды, взаимодействии фенолов в отгоне с 4-аминоантипирином в присутствии гексацианоферрата (III) калия и экстракции образующегося окрашенного соединения хлороформом. Оптическую плотность экстракта измеряют на спектрофотометре (λ = 470 нм) или фотометре со светофильтром, имеющим максимум пропускания в диапазоне λ = 460 — 490 нм. Диапазон измеряемых концентраций: 2,0 – 30,0 мкг/дм 3 . Погрешность методики при Р=0,95 ( ±δ, %): 16 – 50%.

При определении фенола в воде методом газо-жидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием (МУК 4.1.752-99) осуществляют концентрирование вещества из воды в 2 стадии: экстракцией диэтиловым эфиром и испарением последнего под вакуумом. Фенол переходит в воду, оставшуюся после испарения эфира. Диапазон измеряемых концентраций: 0,0005 – 0,010 мг/дм 3 . Нижний предел измерения – 0,001 мкг. Погрешность методики при Р=0,95 составляет ±21,3%.

Для определения больших концентраций летучих одноатомных фенолов (более 50 мг/л) рекомендуется броматометрический метод, основой которого является бромирование одноатомных фенолов, выделенных из пробы перегонкой с водяным паром. Расход брома пропорционален содержанию фенола. При определении фенола методом броматометрического титрования в анализируемый раствор вводится избыток бромат-бромидной смеси, которая в кислой среде выделяет свободный бром. Образующийся бром реагирует с фенолом. При добавлении к этому раствору иодида калия избыточный, не прореагировавший бром окисляет иодид до йода, который титруют стандартным раствором тиосульфата натрия.

Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии обеспечивает получение результатов измерений массовой концентрации фенола в пробах воды в диапазоне от 0,10 до 20 мкг/дм 3 . Подготовка проб к измерениям включает следующие этапы: 1) Извлечение фенола из пробы методом твердофазной экстракции; 2) Элюирование фенола с ТФЭ-картриджа; 3) Подготовка пробы для ввода в хроматограф. Погрешность методики при Р=0,95 составляет 25 – 28%.

Флуориметрический метод измерения массовой концентрации общих фенолов (метод А, ПНД Ф 14.1:2:4.182-02) основан на извлечении фенолов из воды бутилацетатом, реэкстракции их в водный раствор гидроксида натрия и измерении их содержания по интенсивности флуоресценции фенолов после подкисления реэкстракта. В процессе измерения происходит возбуждение флуоресценции фенолов, ее регистрация и автоматическое вычисление массовой концентрации фенола при помощи градуировочной характеристики, заложенной памяти анализатора жидкости «Флюорат-02».

Флуориметрический метод измерения массовой концентрации летучих фенолов (метод Б, ПНД Ф 14.1:2:4.182-02) включает операцию перегонки пробы воды с помощью перегонного устройства и измерение массовой концентрации фенолов в отгоне по методу А. Метод рекомендуется для анализа окрашенных, мутных вод, а также вод с большим содержанием органических веществ, препятствующих разделению фаз при экстракции, и проб, содержащих гуминовые кислоты и лигнин. Мешающее влияние нефтепродуктов устраняется при подготовке проб к анализу. Диапазон измеряемых концентраций: 0,0005 – 25 мг/дм 3 . Погрешность методики при Р=0,95 ( ±δ, %): 17 – 50% (для питьевых вод), 25 – 60% (для природных и сточных вод).

В нашей лаборатории содержание фенола определяется во всех типах вод. Точность и достоверность получаемых в нашем центре результатов подтверждена неоднократным успешным прохождением межлабораторных сличительных испытаний.

Полезные статьи

Методы определения содержания нефтепродуктов в воде

Источник