intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Phân tích phenol tổng số trong nước và nước thải

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:81

Thêm vào BST
Báo xấu
35
lượt xem 4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phenol là dẫn xuất hydroxy của benzen, có trong nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, trong nguồn nước cấp sinh hoạt. Phenol được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành kinh tế như trong nông nghiệp (có trong thành phần của thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, diệt côn trùng..), trong công nghiệp (sản xuất nhựa phenolic) và sử dụng trong y tế (là chất khử trùng…). Luận văn tiến hành phân tích phenol tổng số trong nước và nước thải.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Phân tích phenol tổng số trong nước và nước thải

  1. Cao ThÞ Thu Trang Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Tr­êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi =======&&&&&======= LuËn v¨n th¹c sÜ Khoa häc Ph©n tÝch phenol tæng sè Hãa lý thuyÕt vµ hãa lý trong n­íc vµ n­íc th¶i Cao ThÞ Thu Trang 2003 - 2005 Hµ Néi 2005 Hµ Néi 2005
  2. Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Tr­êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi =======&&&&&======= LuËn v¨n th¹c sÜ Khoa häc Ph©n tÝch phenol tæng sè trong n­íc vµ n­íc th¶i Chuyªn ngµnh: Hãa lý thuyÕt vµ Hãa lý M· sè: 62 44 31 01 Cao thÞ thu trang Ng­êi h­íng dÉn khoa häc: TS. L­u v¨n diÖu Hµ Néi 2005
  3. Môc lôc Néi dung Trang C¸c ch÷ viÕt t¾t i Danh môc c¸c b¶ng iii Danh môc c¸c h×nh v Më ®Çu 1 Ch­¬ng I. Tæng quan vÒ phenol 3 1.1. C«ng thøc cÊu t¹o, tÝnh chÊt vËt lý vµ hãa häc cña phenol 3 1.2. C¸c nguån phenol trong m«i tr­êng 5 1.2.1. Nguån tù nhiªn 6 1.2.2. Nguån nh©n t¸c 6 1.3. Phenol trong m«i tr­êng 9 1.3.1. Ph©n t¸n cña phenol trong m«i tr­êng 9 1.3.2. Ph©n huû phi sinh häc 9 1.3.3. Ph©n huû sinh häc 10 1.4. ¶nh h­ëng cña phenol ®èi víi m«i tr­êng vµ con ng­êi 11 1.4.1. ¶nh h­ëng lªn c¬ thÓ ng­êi 11 1.4.2. §èi víi ®éng vËt 13 1.4.3. ¶nh h­ëng tíi c¸c sinh vËt kh¸c 14 1.5. T×nh h×nh nghiªn cøu phenol trªn thÕ giíi vµ ë ViÖt Nam 22 1.5.1. T×nh h×nh nghiªn cøu trªn thÕ giíi vÒ c¸c møc cña phenol 22 trong m«i tr­êng vµ trong con ng­êi
  4. 1.5.2. T×nh h×nh nghiªn cøu ë ViÖt Nam 25 1.5.3. Mét sè tiªu chuÈn chÊt l­îng n­íc ®èi víi phenol 25 Chu¬ng 2. C¸c ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch phenol 28 2.1. Giíi thiÖu chung 28 2.2. Nguyªn lý cña mét sè ph­¬ng ph¸p tiªu biÓu 29 2.2.1. Ph­¬ng ph¸p tr¾c quang 29 2.2.2. Ph­¬ng ph¸p chuÈn ®é Ièt 29 2.2.3. Ph­¬ng ph¸p s¾c ký 30 Ch­¬ng 3. Chän vµ kiÓm chuÈn ph­¬ng ph¸p tr¾c quang ph©n 32 tÝch phenol trong n­íc 3.1. Nguyªn lý cña ph­¬ng ph¸p 32 3.2. Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n 32 3.3. C¸c t¸c nh©n c¶n trë 33 3.4. Thu mÉu vµ b¶o qu¶n mÉu 34 3.5. TiÕn hµnh kiÓm chuÈn ph­¬ng ph¸p 34 3.5.1. Dông cô, ho¸ chÊt 34 3.5.2. C¸c b­íc tiÕn hµnh 36 3.5.3. TiÕn hµnh x©y dùng ®­êng chuÈn 37 3.5.4. Ph©n tÝch mÉu lÆp 40 3.6. §¸nh gi¸ kÕt qu¶ 46 3.7. §Ò xuÊt quy tr×nh ph©n tÝch phenol trong n­íc biÓn vµ n­íc 47 th¶i Ch­¬ng 4. KÕt qu¶ nghiªn cøu, ph©n tÝch phenol tæng sè trong 49 n­íc biÓn vµ n­íc th¶i
  5. 4.1. Phenol trong n­íc biÓn ven bê phÝa b¾c ViÖt Nam 49 4.2. Mét sè nhËn xÐt vÒ tiªu chuÈn chÊt l­îng n­¬c biÓn ven bê cña 56 ViÖt nam vµ cña n­íc ngoµi 4.3. KÕt qu¶ ph©n tÝch phenol trong n­íc th¶i 57 KÕt luËn vµ ®Ò xuÊt 61 I. KÕt luËn 61 II. §Ò xuÊt 62 Tµi liÖu tham kh¶o 63 Phô lôc 68
  6. Danh môc c¸c h×nh B¶ng Néi dung Trang B¶ng 1.1. Mét sè tÝnh chÊt vËt lý vµ hãa häc cña phenol [30] B¶ng 1.2. S¶n l­îng phenol n¨m 1981-1986 t¹i c¸c quèc gia B¶ng 1.3. Gi¸ trÞ LD50 cña phenol ®èi víi ®éng vËt [24] B¶ng 1.4. §éc tÝnh g©y chÕt cña phenol ®èi vãi c¸c sinh vËt d­íi n­íc [24]
  7. v Danh môc c¸c h×nh H×nh Néi dung Trang H×nh 3.1 §­êng chuÈn cña phenol (víi nång ®é thÊp) 38 H×nh 3.2 §­êng chuÈn phenol (nång ®é cao) 39 H×nh 3.3 BiÓu ®å kiÓm tra ph©n tÝch phenol ®èi víi mÉu n­íc 44 biÓn H×nh 3.4. BiÓu ®å kiÓm tra ph©n tÝch phenol ®èi víi mÉu 44 n­íc th¶i H×nh 3.5 S¬ ®å ph©n tÝch phenol b»ng ph­¬ng ph¸p tr¾c 48 quang H×nh 4.1 VÞ trÝ c¸c tr¹m quan tr¾c 51 H×nh 4.2 Nång ®é phenol trung b×nh trong n­íc biÓn t¹i c¸c 53 tr¹m H×nh 4.3 BiÓu ®å biÓu diÔn nång ®é phenol trung b×nh t¹i 54 H¹ Long - C¸t Bµ th¸ng 7 n¨m 2005 H×nh 4.4 S¬ ®å khu xö lý n­íc th¶i t¹i b·i r¸c Trµng C¸t 58 (H¶i Phßng) H×nh 4.5 BiÓu ®å biÓu diÔn nång ®é phenol trung b×nh trong 59 n­íc th¶i t¹i b·i r¸c Trµng C¸t, th¸ng 6/2005
  8. 21 Ph©n tÝch phenol tæng sè trong n­íc vµ n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p so mµu Më ®Çu Phenol lµ dÉn xuÊt hydroxy cña benzen, cã trong n­íc th¶i sinh ho¹t, n­íc th¶i c«ng nghiÖp, trong nguån n­íc cÊp sinh ho¹t. Phenol ®­îc sö dông réng r·i trong nhiÒu ngµnh kinh tÕ nh­ trong n«ng nghiÖp (cã trong thµnh phÇn cña thuèc trõ s©u, thuèc diÖt cá, diÖt c«n trïng..), trong c«ng nghiÖp (s¶n xuÊt nhùa phenolic) vµ sö dông trong y tÕ (lµ chÊt khö trïng…). Nh­ng phenol l¹i lµ mét chÊt rÊt ®éc ®èi víi sinh vËt vµ con ng­êi, g©y ra mïi vÞ khã chÞu. Cho ®Õn nay, viÖc nghiªn cøu, ph©n tÝch nång ®é, d¹ng tån t¹i cña c¸c hîp chÊt phenol trong n­íc vÉn cßn h¹n chÕ. §· cã mét sè ®Ò tµi nghiªn cøu vÒ nång ®é cña chóng trong n­íc biÓn nh­ dù ¸n hîp t¸c víi NhËt B¶n (JICA) hay dù ¸n hîp t¸c ViÖt Nam - Thôy §iÓn (SAREC). ViÖc ph©n tÝch nång ®é cña chóng trong n­íc th¶i còng ®· ®­îc quan t©m nh­ng sè liÖu cßn rÊt khiªm tèn. HÇu nh­ kh«ng cã c¸c nghiªn cøu s©u vÒ hµnh vi, møc ®é ®éc h¹i, c¸c phÐp thö ®éc tÝnh cña phenol ®èi víi c¸c loµi sinh vËt. Còng kh«ng cã nhiÒu nghiªn cøu tËp trung vµo viÖc ph©n tÝch nång ®é cña chóng trong c¸c ®èi t­îng nh­ n­íc, ®Êt, sinh vËt vµ kh«ng khÝ. ChÝnh v× vËy, ®Ò tµi “Ph©n tÝch phenol tæng sè trong n­íc biÓn vµ n­íc th¶i” sÏ lµ c¬ së gióp c¸c nhµ khoa häc cã ®­îc c«ng cô ®Ó ph¸t hiÖn vµ ®¸nh gi¸ sù cã mÆt cña phenol trong n­íc vµ n­íc th¶i, gãp phÇn c¶nh b¸o kÞp thêi khi cã nguy c¬ « nhiÔm x¶y ra. Cã nhiÒu ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch phenol trong n­íc vµ n­íc th¶i nh­ ph­¬ng ph¸p so mµu, s¾c ký khÝ, chuÈn ®é… Mçi ph­¬ng ph¸p ®Òu cã nh÷ng ­u, nh­îc ®iÓm cña nã. ViÖc ph©n tÝch phenol trong phßng thÝ nghiÖm còng cã nhiÒu vÊn ®Ò, nhÊt lµ trong quy tr×nh ®¶m b¶o chÊt l­îng vµ kiÓm so¸t chÊt l­îng Ýt ®­îc quan t©m. Sè liÖu ph©n tÝch ch­a ®­a ra ®­îc ®é chÝnh x¸c, do ®ã h¹n chÕ møc ®é sö dông do kh«ng ®ñ th«ng tin vÒ ®é tin cËy sè liÖu. LuËn v¨n Th¹c sü - Cao ThÞ Thu Trang
  9. 21 Ph©n tÝch phenol tæng sè trong n­íc vµ n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p so mµu V× vËy, trong luËn v¨n nµy, t¸c gi¶ tËp trung vµo kiÓm chuÈn ph­¬ng ph¸p vµ thiÕt lËp s¬ ®å ®¶m b¶o chÊt l­îng sè liÖu ph©n tÝch, gãp phÇn vµo viÖc ®¸nh gi¸ ®óng ®¾n hiÖn tr¹ng « nhiÔm phenol trong n­íc biÓn ven bê miÒn B¾c ViÖt Nam vµ trong n­íc th¶i t¹i b·i r¸c Trµng C¸t, H¶i Phßng. KÕt qu¶ luËn v¨n gãp phÇn n©ng cao chÊt l­îng sè liÖu ph©n tÝch phenol trong phßng thÝ nghiÖm t¹i ViÖn Tµi nguyªn vµ M«i tr­êng BiÓn vµ gãp phÇn c¶nh b¸o møc ®é « nhiÔm nguån n­íc bëi phenol trong mét sè khu vùc biÓn ven bê ViÖt Nam. Qua ®©y, t«i xin göi lêi c¶m ¬n ®Õn Khoa C«ng nghÖ Ho¸ häc vµ Trung t©m Sau ®¹i häc, Tr­êng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi, Ban L·nh ®¹o ViÖn Tµi nguyªn vµ M«i tr­êng BiÓn, c¸c c«, c¸c chó cïng c¸c b¹n ®ång nghiÖp trong ViÖn, vµ ®Æc biÖt lµ TS. L­u V¨n DiÖu ®· cã nh÷ng ®ãng gãp quý b¸u gióp t«i hoµn thµnh tèt b¶n luËn v¨n nµy. LuËn v¨n Th¹c sü - Cao ThÞ Thu Trang
  10. 21 Ph©n tÝch phenol tæng sè trong n­íc vµ n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p so mµu Ch­¬ng I. Tæng quan vÒ phenol Phenol lµ dÉn xuÊt hydroxy cña benzen. Nã cã trong thµnh phÇn cña nhùa than, vµ ®­îc t¹o thµnh trong qu¸ tr×nh ph©n huû tù nhiªn cña c¸c chÊt h÷u c¬. Tuy nhiªn, nguån chÝnh cña phenol trong m«i tr­êng l¹i lµ tõ nh©n t¸c. Phenol ®­îc s¶n xuÊt nhiÒu trong suèt nh÷ng thËp niªn 80 cña thÕ kû tr­íc, n­íc Mü lµ mét nhµ s¶n xuÊt quan träng nhÊt. øng dông chñ yÕu cña nã lµ lµm nguyªn liÖu chÕ biÕn nhùa phenolic, bisphenol A vµ caprolactam. Ngoµi ra cßn cã c¸c øng dông cña phenol trong y häc vµ d­îc häc. PhÇn lín phenol trong kh«ng khÝ bÞ biÕn ®æi bëi c¸c ph¶n øng quang ho¸ thµnh dihydroxybenzen, nitrophenols vµ c¸c s¶n phÈm t¸ch vßng víi thêi gian b¸n hñy ­íc tÝnh lµ 4 - 5 giê. Mét phÇn nhá bÞ lo¹i khái kh«ng khÝ do l¾ng ®äng (m­a). Phenol cã kh¶ n¨ng di chuyÓn trong ®Êt, nh­ng sù vËn chuyÓn vµ kh¶ n¨ng ph¶n øng cã thÓ bÞ ¶nh h­ëng bëi pH. Con ng­êi cã thÓ bÞ nhiÔm phenol trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt phenol vµ s¶n phÈm cña nã, ®Æc biÖt trong qu¸ tr×nh sö dông nhùa phenolic (trong c«ng nghiÖp s¶n xuÊt gç, s¾t, thÐp) vµ trong mét sè c¸c ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c. §èi víi con ng­êi nãi chung, khãi thuèc vµ c¸c s¶n phÈm thøc ¨n hun khãi lµ nh÷ng nguån quan träng nhiÔm phenol. 1.1. C«ng thøc cÊu t¹o, tÝnh chÊt vËt lý vµ hãa häc cña phenol • C«ng thøc hãa häc cña phenol: C6H6O C«ng thøc ph©n tö: LuËn v¨n Th¹c sü - Cao ThÞ Thu Trang
  11. 21 Ph©n tÝch phenol tæng sè trong n­íc vµ n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p so mµu Träng l­îng ph©n tö: 94,11 Tªn th­êng dïng: phenol Tªn hãa häc: phenol • TÝnh chÊt vËt lý, hãa häc Mét sè tÝnh chÊt vËt lý vµ hãa häc cña phenol ®­îc liÖt trong b¶ng 1.1. B¶ng 1.1. Mét sè tÝnh chÊt vËt lý vµ hãa häc cña phenol [30] NhiÖt ®é s«i (101.3Pa) 181,75oC NhiÖt ®é nãng ch¶y 43oC NhiÖt ®é nãng ch¶y 40,9oC (VËt liÖu siªu s¹ch) Tû träng t­¬ng ®èi (20º/4o) (*) 1,071 Tû träng bay h¬i t­¬ng ®èi (kh«ng khÝ = 1) 3,24 ¸p suÊt h¬i ë 20oC 0,357mmHg ë 50oC 2,48mmHg ë 100oC 41,3mmHg Nång ®é b·o hßa trong kh«ng khÝ (20oC) 0,77g/m3 §é tan trong n­íc (16oC) 67g/l (**) Log cña hÖ sè ph©n t¸ch n-octanol/n­íc (Log 1,46 KOW) H»ng sè ph©n ly trong n­íc ë 20oC (Ka) 1,28x 10-10 §iÓm ph¸t s¸ng Khi ®ãng cèc 80oC Khi më cèc 79oC C¸c giíi h¹n b¾t ch¸y 1,3-9,5% Ghi chó: (*). Theo Weast (1987) (**). Trªn 68,4oC, phenol tan hoµn toµn trong n­íc LuËn v¨n Th¹c sü - Cao ThÞ Thu Trang
  12. 21 Ph©n tÝch phenol tæng sè trong n­íc vµ n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p so mµu Phenol cã ®iÓm nãng ch¶y ë 43oC vµ chuyÓn tõ mµu tr¾ng sang c¸c tinh thÓ kh«ng mµu [24]. Nã còng cã thÓ chuyÓn tõ kh«ng mµu sang chÊt r¾n mµu hång hoÆc chÊt láng [35]. Phenol cã mïi h¨ng vµ vÞ r¸t. Trong tr¹ng th¸i nãng ch¶y lµ mét chÊt láng kh«ng mµu, trong suèt víi ®é nhít thÊp. Dung dÞch cña phenol xÊp xØ 10% n­íc lµ chÊt láng ë nhiÖt ®é phßng. Phenol tan hÇu hÕt trong c¸c dung m«i h÷u c¬ (hydro cacbon th¬m, r­îu, xetone, ete, hydrocacbon cã chøa nhãm halogen), Ýt tan trong c¸c dung m«i bÐo. C¸c tÝnh chÊt hãa häc cña phenol bÞ ¶nh h­ëng bëi kh¶ n¨ng æn ®Þnh céng h­ëng cña phenol nãi chung vµ cña ion phenolate nãi riªng. V× vËy, phenol ph¶n øng nh­ lµ mét axÝt yÕu khi cã mÆt cña c¸c nhãm ¸i lùc ®iÖn tö (ë c¸c vÞ trÝ chØ thÞ meta, tÝnh chÊt axÝt cµng râ). Phenol nh¹y víi c¸c t¸c nh©n oxy hãa. Sù ph©n t¸ch cña nguyªn tö hydro tõ nhãm hydroxyl phenolic x¶y ra bëi tÝnh æn ®Þnh céng h­ëng cña viÖc t¹o ra gèc phenyloxy. Gèc ®­îc h×nh thµnh sau ®ã dÔ dµng bÞ oxy hãa. Tuú thuéc vµo t¸c nh©n oxy hãa vµ c¸c ®iÒu kiÖn ph¶n øng mµ c¸c s¶n phÈm kh¸c nhau cã thÓ ®­îc t¹o thµnh, vÝ dô dihydroxy vµ trihydroxybenzen hay quinone. Nh÷ng tÝnh chÊt nµy lµm cho phenol gièng nh­ lµ mét chÊt chèng oxy hãa, cã chøc n¨ng nh­ lµ mét t¸c nh©n bÉy gèc. Phenol tham gia vµo c¸c ph¶n øng thay thÕ ¸i ®iÖn tö nh­ sù halogen hãa vµ sulfonat hãa. Nã còng ph¶n øng víi c¸c hîp chÊt cacbonyl trong c¶ hai m«i tr­êng kiÒm vµ axit. Khi cã formaldehit, phenol dÔ dµng bÞ metyl ho¸ vµ ng­ng tô thµnh nhùa. • C¸c hÖ sè chuyÓn ®æi cña phenol 1mg/m3 = 0,26ppm 1ppm = 3,84mg/m3 1.3. C¸c nguån phenol trong m«i tr­êng Phenol xuÊt hiÖn trong m«i tr­êng qua hai nguån: nguån tù nhiªn vµ nh©n t¸c LuËn v¨n Th¹c sü - Cao ThÞ Thu Trang
  13. 21 Ph©n tÝch phenol tæng sè trong n­íc vµ n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p so mµu 1.3.1. Nguån tù nhiªn Phenol cã trong thµnh phÇn cña nhùa than vµ h×nh thµnh trong qu¸ tr×nh ph©n hñy tù nhiªn cña c¸c hîp chÊt h÷u c¬; c¸c vô ch¸y rõng còng cã thÓ lµm gia t¨ng nång ®é phenol trong m«i tr­êng [24]. Phenol cã trong c¸c thµnh phÇn cña ph©n bãn láng víi nång ®é tõ 7- 55µg/kg träng l­îng kh«. VÝ dô, t¹i Hµ Lan, viÖc ®ãng gãp tõ nguån nµy ®èi víi toµn bé nång ®é phenol th¶i vµo kh«ng khÝ n¨m 1983 lµ 15% víi gi¶ ®Þnh lµ phenol bay h¬i hoµn toµn vµ nång ®é phenol trung b×nh trong ph©n bãn lµ 30 µg/kg träng l­îng kh« [24]. 1.3.2. Nguån nh©n t¸c • Tõ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt phenol trong c«ng nghiÖp Ph­¬ng ph¸p s¶n xuÊt phenol ®­îc sö dông phæ biÕn nhÊt ë quy m« lín lµ tõ cumen (isopropylbenzen). ë Mü, h¬n 98% phenol ®­îc t¹o ra b»ng ph­¬ng ph¸p nµy [28]. HÖ sè ph¸t th¶i cña phenol vµo kh«ng khÝ trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt lµ 0,16 g phenol ph¸t th¶i/kg phenol s¶n phÈm [24]. Phenol cßn ®­îc s¶n xuÊt tõ clorobenzen vµ toluen. Ngoµi ra, qu¸ tr×nh luyÖn than cèc còng th¶i ra mét l­îng nhá phenol vµo m«i tr­êng [28]. B¶ng 2 tr×nh bµy c¸c th«ng tin liªn quan ®Õn viÖc s¶n xuÊt phenol ë c¸c n­íc kh¸c nhau trong n¨m 1981. Th«ng tin nµy ®­îc lÊy tõ c¸c tµi liÖu ®· ®­îc c«ng bè [20, 24, 28] vµ ®­îc ngo¹i suy tíi n¨m 1981 ë nh÷ng ®Þa ®iÓm cÇn thiÕt. Phenol lµ mét nguyªn liÖu chñ yÕu ®Ó t¹o ra nhiÒu vËt liÖu th­¬ng m¹i quan träng kh¸c bao gåm nhùa phenolic, bisphenol A (2,2-bis-1- hydroxyphenylpropanel), capro-lactam, alkyl phenols, còng nh­ chlorophenols, pentachorophenol [28]. LuËn v¨n Th¹c sü - Cao ThÞ Thu Trang
  14. 21 Ph©n tÝch phenol tæng sè trong n­íc vµ n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p so mµu B¶ng 1.2. S¶n l­îng phenol n¨m 1981-1986 t¹i c¸c quèc gia (®¬n vÞ: 1000tÊn/n¨m) Quèc gia S¶n l­îng n¨m 1981 (*) S¶n l­îng n¨m 1986 (**) Braxin 50 Bungari 35 TiÖp Kh¾c 44 46 PhÇn Lan 32 Ph¸p 150 §øc 247 ý 223 Ên §é 14 NhËt 215 260 Mehico 20 Hµ Lan 166 Ba Lan 66 Rumani 66 T©y Ban Nha 55 70 Anh (***) 110 53 Mü 1350 1413 Nga 497 515 N­íc kh¸c 34 Céng ®ång Ch©u ¢u 920 (tæng) Tæng 3374 Ghi chó: (*): Theo Chemfacts, 1978-1981; Liªn hîp quèc, 1980; IARC, 1989 (**): Theo IARC, 1989 (***): phenol kh«ng cßn ®­îc s¶n xuÊt ë Anh n÷a LuËn v¨n Th¹c sü - Cao ThÞ Thu Trang
  15. 21 Ph©n tÝch phenol tæng sè trong n­íc vµ n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p so mµu B¶ng 1.2 cho thÊy Mü lµ quèc gia cã s¶n l­îng phenol cao nhÊt, tiÕp ®Õn lµ c¸c n­íc Nga, §øc, ý vµ NhËt B¶n. Qu¸ tr×nh sö dông nhùa phenolic ®­îc xem lµ nguån ph¸t th¶i chÝnh cña phenol. Nhùa phenolic ®­îc sö dông lµm vËt liÖu kÕt dÝnh trong c¸c vËt liÖu c¸ch ly, vËt liÖu x©y dùng vµ kÝnh 3 líp, s¬n vµ lµm khu«n ®óc c¸t. Nång ®é cña chóng thay ®æi tõ 2-3% cho vËt liÖu c¸ch ly, tíi h¬n 50% cho khu«n ®óc. L­îng phenol ph¸t th¶i vµo kh«ng khÝ tû lÖ víi nång ®é phenol tù do cã mÆt trong ®¬n thÓ (monomer) cña nh÷ng vËt liÖu nµy (1-5%) [24]. Ngoµi ra, phenol cã thÓ tho¸t ra do ph©n hñy nhiÖt cña nhùa. Trong c«ng nghÖ ®óc khu«n, ph¸t th¶i phenol t¨ng lªn trong suèt qu¸ tr×nh s¶n xuÊt. Nång ®é phenol cã thÓ t¨ng tíi 12%. C¸c hÖ sè ph¸t th¶i lµ 0,35 g phenol ph¸t th¶i/kg c¸t ®óc, 2-5kg phenol ph¸t th¶i/kg nhùa trong chÕ t¹o c¸t ®óc vµ 10g phenol ph¸t th¶i/kg nhùa trong suèt qu¸ tr×nh s¶n xuÊt khu«n theo c«ng nghÖ “hép nãng”. C¸c ho¹t ®éng c«ng nghiÖp kh¸c th¶i phenol ra m«i tr­êng bao gåm: - S¶n xuÊt nhùa phenol (0-0,5g phenol ph¸t th¶i/kg nhùa ®­îc s¶n xuÊt) - S¶n xuÊt phenol vµ c¸c dÉn xuÊt cña phenol - S¶n xuÊt caprolactam (0,02-0,05 g phenol ph¸t th¶i/kg cyclohexanone) (chÊt trung gian) - S¶n xuÊt than cèc - S¶n xuÊt c¸c vËt liÖu c¸ch ly - Ph¸t th¶i trong qu¸ tr×nh chÕ biÕn • Tõ qu¸ tr×nh sö dông phenol trong c«ng nghiÖp øng dông ®¬n gi¶n nhÊt cña phenol lµ s¶n xuÊt nhùa phenolic. Ngoµi ra phenol cßn ®­îc sö dông ®Ó s¶n xuÊt caprolactam, mét s¶n phÈm trung gian trong viÖc s¶n xuÊt nylon 6 vµ 2,2-bis-1-hydroxyphenylpropane (bisphenol A), chÊt ®­îc sö dông chÝnh trong s¶n xuÊt nhùa phenolic [24]. LuËn v¨n Th¹c sü - Cao ThÞ Thu Trang
  16. 21 Ph©n tÝch phenol tæng sè trong n­íc vµ n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p so mµu ë thÕ kû 19, phenol ®­îc sö dông trong y häc lµm chÊt khö trïng vµ g©y mª, ®Æc biÖt dïng ®Ó xö lý vÕt th­¬ng. Ngµy nay, phenol ®­îc dïng lµm chÊt tÈy uÕ, khö trïng, n­íc th¬m, thuèc mì, s¸p vµ thuèc gi¶m ®au [28]. Ngoµi c¸c øng dông ®· ®­îc ®Ò cËp ë trªn, phenol ®­îc dïng ®Ó s¶n xuÊt s¬n mµi, s¬n, cao su, mùc, khÝ lµm s¸ng, chÊt trong thuéc da, n­íc hoa, xµ phßng vµ ®å ch¬i. • C¸c nguån kh¸c Phenol cã trong khÝ th¶i cña xe h¬i ë nång ®é 0,3ppm (xÊp xØ 1,2 mg/m3) tíi 1,4-2,0ppm (5,4-7,7 mg/m3) [32]; cã trong khãi thuèc l¸ víi mét l­îng trung b×nh lµ 0,4mg/®iÕu thuèc. C¸c khÝ th¶i tõ c¸c lß ®èt vËt liÖu vµ ®un nÊu ë gia ®×nh, ®Æc biÖt lµ ®èt gç cã thÓ chøa mét l­îng phenol ®¸ng kÓ [24]. Nguån tiÒm tµng kh¸c cña phenol lµ qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ cña benzen trong khÝ quyÓn d­íi t¸c dông cña ¸nh s¸ng [25]. 1.3. Phenol trong m«i tr­êng 1.3.1. Ph©n t¸n cña phenol trong m«i tr­êng Trong kh«ng khÝ phenol tån t¹i hÇu hÕt c¸c pha khÝ. Nã cã thÓ l¾ng ®äng trong n­íc m­a. Phenol bÞ ph©n huû ho¸ häc nhiÒu h¬n lµ ph©n t¸n [24]. T¹i nhiÖt ®é phßng, phenol tan nhiÒu trong n­íc vµ ¸p suÊt bay h¬i kh¸ thÊp, v× vËy, nã cã thÓ chuyÓn tõ kh«ng khÝ vµo ®Êt vµ n­íc. HÖ sè ph©n t¸ch (KOC) cña phenol ®èi víi ®Êt phï sa lµ 39 vµ 91 dm3/kg [26] nªn phenol cã kh¶ n¨ng di chuyÓn cao trong ®Êt vµ v× vËy cã thÓ x©m nhËp vµo n­íc ngÇm [26]. 1.3.2. Ph©n huû phi sinh häc • Trong kh«ng khÝ Trong kh«ng khÝ, phenol cã thÓ ph¶n øng víi c¸c gèc hydroxyl vµ NO3- qua c¸c ph¶n øng quang hãa kh¸c ®Ó t¹o thµnh dihydroxy-benzen, nitrophenols vµ c¸c s¶n phÈm t¸ch vßng [17]. Thêi gian b¸n hñy cña phenol trong kh«ng khÝ lµ 4-5 giê trong ®iÒu kiÖn ph¶n øng quang hãa ë mét phßng LuËn v¨n Th¹c sü - Cao ThÞ Thu Trang
  17. 21 Ph©n tÝch phenol tæng sè trong n­íc vµ n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p so mµu hun khãi [24]. Thêi gian b¸n hñy ­íc tÝnh lµ 15 giê cho ph¶n øng cña phenol víi c¸c gèc hydroxyl trong kh«ng khÝ [26]. Ph¶n øng cña phenol víi c¸c gèc nitrat trong ®iÒu kiÖn kh«ng cã ¸nh s¸ng mÆt trêi cã thÓ lµ mét qu¸ tr×nh lo¹i bá quan träng phenol trong kh«ng khÝ; thêi gian b¸n hñy t¹i nång ®é khÝ quyÓn 2x108 gèc nitrat/cm3 lµ 15 phót [26]. Phenol hÊp thô ¸nh s¸ng trong vïng 290-330 nm vµ v× vËy cã thÓ bÞ quang ph©n [26]. • Trong n­íc D­íi t¸c dông cña ¸nh s¸ng mÆt trêi, phenol trong n­íc tham gia ph¶n øng quang hãa t¹o ra c¸c gèc hydroxyl vµ peroxy; thêi gian b¸n hñy lµ 100 vµ 19,2 giê, t­¬ng øng [26]. Phenol bÞ «xy hãa thµnh CO2 trong n­íc t¹i nhiÖt ®é xÊp xØ 500C khi cã oxy vµ ¸nh s¸ng. Tèc ®é oxy ho¸ lµ 11% trong 24 giê. Phenol ph¶n øng víi ion nitrat trong c¸c dung dÞch lo·ng ®Ó h×nh thµnh dihydroxybenzen, nitrophenols, nitrosophenol vµ nitroquinoe. Trong n­íc th¶i, phenol t¸c dông víi axit nitrit (HNO2) t¹o thµnh xyanua. Trong n­íc uèng, phenol ph¶n øng víi clo t¹o thµnh clorophenols [24] vµ víi ClO2 t¹o thµnh p-benzoquinon [39]. 1.3.3. Ph©n huû sinh häc Phenol cã thÓ bÞ vi khuÈn ph©n hñy trong ®iÒu kiÖn hiÕu khÝ thµnh CO2 vµ trong ®iÒu kiÖn kþ khÝ thµnh CO2 [15] vµ metan [24]. Qu¸ tr×nh ph©n hñy kþ khÝ ®­îc minh ho¹ theo s¬ ®å cña Kobayshi vµ nnk, 1989: Phenol benzoate cycclohexane carboxylate axitbÐo CO2 vµ CH4 Phenol cã thÓ bÞ ph©n huû ë d¹ng tù do còng nh­ sau khi bÞ hÊp phô trong ®Êt hoÆc trÇm tÝch, mÆc dï chÊt hÊp phô lµm gi¶m tèc ®é ph©n huû sinh häc. Khi phenol lµ nguån cacbon duy nhÊt, nã cã thÓ bÞ ph©n huû trong mét mµng sinh häc víi ®éng häc cña ph¶n øng bËc mét t¹i c¸c nång ®é d­íi LuËn v¨n Th¹c sü - Cao ThÞ Thu Trang
  18. 21 Ph©n tÝch phenol tæng sè trong n­íc vµ n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p so mµu 20µg/l ë 100C. H»ng sè tèc ®é ph¶n øng bËc mét cao h¬n tõ 3-30 lÇn so víi h»ng sè tèc ®é c¸c hîp chÊt h÷u c¬ bÞ ph©n huû ë c¸c nång ®é cao h¬n tõ 100 ®Õn 1000 lÇn [11]. Tèc ®é ph©n huû hiÕu khÝ cña phenol diÔn ra nhanh chãng trong cèng th¶i:
  19. 21 Ph©n tÝch phenol tæng sè trong n­íc vµ n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p so mµu mü. Foxall vµ nnk (1991) cho biÕt mét tr­êng hîp nguy thËn cÊp tÝnh sau mét tai n¹n cña mét ng­êi ®µn «ng ®· bÞ ch×m tõng phÇn vµo trong mét dung dÞch chøa 20% phenol trong dichlormethan. C¸c triÖu trøng xuÊt hiÖn ë n¹n nh©n lµ ®Çu l¹nh vµ bÞ báng 50% c¬ thÓ, n«n möa, bÝ tiÓu, th¾t ngùc... • TiÕp xóc qua miÖng C¸c tr­êng hîp nhiÔm ®éc qua miÖng xuÊt hiÖn khi nuèt ph¶i phenol. C¸c triÖu chøng côc bé vµ toµn th©n t­¬ng tù nh­ khi bÞ nhiÔm do tiÕp xóc qua da, bao gåm kÝch thÝch d¹ dµy, ¶nh h­ëng ®Õn tim m¹ch vµ hÖ h« hÊp. N¹n nh©n bÞ chÕt trong vßng 10 phót sau khi nuèt ph¶i mét l­îng 4,8g phenol. Tuy nhiªn, còng cã tr­êng hîp n¹n nh©n nuèt ph¶i 56,7 g hçn hîp phenol nh­ng ®· qua khái (Andersen, 1986) vµ mét tr­êng hîp tho¸t chÕt khi nuèt ph¶i 57 g phenol. • NhiÔm bÖnh nghÒ nghiÖp C¸c tr­êng hîp bÞ nhiÔm phenol chñ yÕu x¶y ra ®èi víi c¸c c«ng nh©n lµm viÖc trong c¸c nhµ m¸y nhùa tæng hîp, lß luyÖn than cèc… C¸c triÖu trøng do tiÕp xóc l©u ngµy víi phenol lµ biÕng ¨n, gi¶m c©n, ®au ®Çu, chãng mÆt, ch¶y n­íc r·i vµ n­íc tiÓu cã mµu sÉm. §©y còng lµ triÖu chøng quan s¸t ®­îc ®èi víi tr­êng hîp mét c«ng nh©n lµm viÖc 13 n¨m trong mét phßng thÝ nghiÖm ®un nÊu c¸c dung dÞch phenol. 37 tr­êng hîp trong sè 3805 c«ng nh©n lµm viÖc trong khu c«ng nghiÖp gç PhÇn Lan (gç b¶n nhá, gç d¸n, mïn c­a hoÆc keo formandehit) ®· bÞ ung th­ ®­êng h« hÊp. Nång ®é nhiÔm ®éc qua ®­êng h« hÊp ®èi víi phenol vµ tÇn suÊt tiÕp xóc l©u víi thuèc trõ s©u lµ nguyªn nh©n chÝnh g©y ung th­ [24]. • NhËn biÕt c¶m quan Ng­ìng mïi ®èi víi phenol lµ tõ 0,021-20 mg/m3 [38]. Amoore vµ Hautala (1983) cho r»ng ng­ìng mïi trong kh«ng khÝ vµ trong n­íc ®èi víi phenol lµ 0,16 mg/m3 (0,04 ppm) vµ 7,9mg/l. LuËn v¨n Th¹c sü - Cao ThÞ Thu Trang
  20. 21 Ph©n tÝch phenol tæng sè trong n­íc vµ n­íc th¶i b»ng ph­¬ng ph¸p so mµu Gi¸ trÞ ng­ìng vÞ lµ 0,3 mg/l trong n­íc ®· ®­îc c«ng bè bëi Côc B¶o vÖ M«i tr­êng Mü, 1992. 1.4.2. §èi víi ®éng vËt ë ®éng vËt, viÖc tiÕp xóc víi phenol theo c¸c c¸ch kh¸c nhau, ë c¸c liÒu l­îng kh¸c nhau th× sÏ cã c¸c ¶nh h­ëng kh¸c nhau. C¸c thÝ nghiÖm cho thÊy gi¸ trÞ LD50 ®èi víi chuét, chuét trï vµ thá khi tiÕp xóc qua miÖng n»m trong kho¶ng 300-600 mg phenol/ kg träng l­îng c¬ thÓ. Gi¸ trÞ LD50 khi tiÕp xóc qua da lµ 670 mg/ kg träng l­îng c¬ thÓ ®èi víi chuét vµ 850-1400 mg/ kg träng l­îng c¬ thÓ ®èi víi thá; gi¸ trÞ LD50 ®èi víi chuét khi tiªm trùc tiÕp vµo trong bông kho¶ng 127-223 mg/ kg träng l­îng c¬ thÓ. Tuy nhiªn, cho chuét tiÕp xóc qua h« hÊp víi 900 mg phenol/m3 trong 8 giê, kh«ng thÊy cã tr­êng hîp tö vong x¶y ra. Phenol t¸c ®éng ®Õn hÖ thÇn kinh khi ®éng vËt tiÕp xóc víi phenol. TriÖu trøng l©m sµng khi bÞ nhiÔm ®éc phenol bao gåm kÝch ®éng thÇn kinh (chÊn ®éng vµ co giËt nghiªm träng), lo¹n nhÞp tim, huyÕt ¸p t¨ng gi¶m thÊt th­êng, ch¶y n­íc miÕng, khã thë vµ gi¶m nhiÖt ®é c¬ thÓ [21]. Phenol nhiÔm qua miÖng lµm s­ng tÊy c¸c niªm m¹c häng vµ thùc qu¶n, lµm bµo mßn, ho¹i tö vµ xuÊt huyÕt. C¸c nghiªn cøu cña Schlicht vµ nnk (1992) trªn c¸c con chuét c¸i Fischer - 334 ë liÒu l­îng lµ 0,12; 40; 120 vµ 224 mg phenol /kg träng l­îng c¬ thÓ víi c¸ch tiÕp xóc lµ ®­a trùc tiÕp vµo d¹ dµy. C¸c ®éng vËt ®­îc kiÓm tra tÝn hiÖu l©m sµng sau 4 - 20 giê tiÕp xóc. TriÖu trøng quan s¸t ®­îc bao gåm sù rïng m×nh (sau 1-2 phót ë hai liÒu l­îng cao nhÊt), hÑp ®ång tö, gi¶m di chuyÓn, ho¹i tö tÕ bµo gan vµ ø m¹ch thËn. C¸c gi¸ trÞ LD50 cña phenol ®èi víi c¸c ®éng vËt ®­îc cho trong b¶ng 1.3. LuËn v¨n Th¹c sü - Cao ThÞ Thu Trang
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.01: Bộ Luận Văn Thạc Sĩ Quản Trị Kinh Doanh MBA
165 tài liệu
2069 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
3=>0