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

Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam
Khoa: QLTNR & MT

Môn: Độc học môi trường
Chủ đề thảo luận: Tìm hiểu về sự chuyển hóa và độc học của phenol trong môi
trường
GVHD: Th.S Bùi Văn Năng

Nhóm 10


Thành Viên Nhóm 10:
1, Nguyễn Thuận Anh
2, Vì Thị Kim Chi
3, Bùi Chí Công
4, Hà Thái Công
5, Đỗ Thị Dung


NỘI DUNG CHÍNH

1

2

KHÁI QUÁT VỀ PHENOL – NGUỒN PHÁT SINH - ỨNG DỤNG

CON ĐƯỜNG DI CHUYỂN TRONG MÔI TRƯỜNG,
KHẢ NĂNG CHUYỂN HÓA VÀ PHÂN GIẢI SINH HỌC

3

KHẢ NĂNG TÁC ĐỘNG ĐẾN CON NGƯỜI VÀ HỆ SINH THÁI

4

CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHENOL

5

GIẢI PHÁP PHÒNG NGỪA

6

KẾT LUẬN


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.
0
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 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),

- Y học: do có tính diệt khuẩn nên phenol được
dùng để trực tiếp làm thuốc sát trùng, tẩy uế,
hoặc để điều chế các chất diệt nấm mốc (ortho và para - nitrophenol…)


1.3 Nguồn gốc phát sinh
a, Nguồn gốc tự nhiên
-Phenol được tìm thấy khá phổ biến trong tự nhiên, nó có mặt trong không khí, đất, nước mặt và nước ngầm

- 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


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 INVINCO

Mạch nước thải rò rỉ từ bể lắng của Công ty gây ô nhiễm môi
trường

/>

Một số gành sản xuất phát thải ra phenol
Ngành công nhiệp

Nồng độ phenol (mg/l)

Khai thác than

1000 – 2000

Chuyển đổi than non

10000 – 15000

Sản xuất khí đốt

4000

Lò cao

4000

Hóa dầu

50 – 70

Nhà máy sản xuất Benzen

50

Dược phẩm

1000

Tinh chế dầu

2000 – 20000

Sản xuất nhựa phenol – formandehyt

100 - 200

/>

- 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

2.1 Môi trường đất
- 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

Doanh nghiệp luyện than cốc gây ô nhiễm môi trường

/>

2.2 Môi trường nước
Nước thải dệt nhuộm của Vinatex xả nước thải ra
Trong môi trường nước phenol đi vào môi trường
qua các hoạt động xả thải trực tiếp của các nguồn

môi trường
.

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 kết tủa sắt (III) hình thành trầm tích lắng đọng .
Phenol trong nước có khả năng gây độc cao.

/>

2.3 Môi trường không khí
- 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

Khói từ nhà máy gang thép formosa

/>

2.4 Khả năng phân giải sinh học

- 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

- 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.


2.5 Khả năng chuyển hóa
a, Chuyển hóa Phenol trong điều kiện hiếu khí

Phenol và các hydrocacbon thơm đa vòng đầu tiên được chuyển thành các hợp chất thơm

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 béo

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


b, Chuyển hóa Phenol trong điều kiện yếm khí

Các phản ứng hoạt hóa

Các phản ứng tạo ra các sản phẩm trung gian

Các phản ứng oxy hóa benzen và phân cắt mạch vòng để hình thành các sản phẩm trung gian tạo năng lượng và tổng

hợp lên các tế bào

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

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)


3 Khả năng tác động đến con người và hệ sinh thái
3.1 Tác động đến con người
- 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.

- 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.

Ảnh minh họa nhiễm độc phenol

/>

Triệu trứng ngộ độc phenol

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.

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.

Ảnh minh họa


•

Nuốt vào

Hít vào
Tránh để nạn nhân nôn mửa trừ khi có sự trợ giúp của y tế, không bao giờ sử dụng miệng để hô hấp nạn nhân. Nếu
nuốt phải lượng lớn, cần gọi cấp cứu ngay. Nới lỏng quần áo, cổ áo, thắt lưng, cà vạt...

Tiếp xúc

•

Nếu thở khó khăn, cần cung cấp oxy cho nạn nhân. Nếu hít phải, cần đưa nạn nhân tới phòng thoáng mát. Gọi cấp

với da

cứu nếu vấn đề hô hấp không được cải thiện

Tiếp xúc

•

Rửa bằng xà phòng và nước, thay bỏ quần áo nhiễm bẩn, gặp bác sĩ chuyên khoa nếu có những kích ứng. Quần áo

với mắt

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 hô
hấp

Qua tiêu
hóa

Qua da


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)

/>

b Qua tiêu hóa:

+ 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

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 chửng
từ 1 đến 32g.

/>
Vụ cá nục nhiễm phenol Quảng Trị 

c Qua da
+ 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, có thể dẫn đến tử vong.
+ mãn tính: thay đổi sắc tố da(hoại tử)

Liều lượng 630 mg/kg gây chết 50% động vật khi tiếp xúc qua da.

Ảnh minh họa
/>

3.2 tác động đến hệ sinh thái
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.


Ví dụ: phenol ảnh hưởng 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


/ca-chet-hangloat-tren-thuongnguon-songgianh-39554

Cá chết hàng loạt ở quảng bình