酚類化合物屬於毒性很強的有機污染物。廣泛存在與石化、印染、農藥等行業,由於工業污水中酚類物質的存在,使地表水極易受到污染。可分為揮發酚和不揮發酚兩大類：沸點在230℃以下的酚為揮發酚，除對硝基酚外的一元酚均屬於揮發酚；沸點在230℃以上的酚為不揮發酚。大多數硝基酚有致突變的作用；酚的甲基衍生物不僅致畸，而且致癌。它們的毒性隨著芳環上取代程度的增加而增大。
酚類化合物為惡臭物質，可通過消化道、呼吸道和皮膚侵入人體，與細胞原生質中的蛋白結合，使細胞失去活性，嚴重的會引起脊髓刺激，導致全身中毒。用高濃度含酚廢水灌溉農田時，會使農作物枯死、減產；如果水體中酚的濃度大於5 mg·L-1叫時，魚類會中毒死亡。
基本介紹
- 中文名：酚類污染物
- 外文名：Phenolic pollutants;
- 來源：煉油、煉焦、木材防腐等
- 類型：揮發酚和不揮發酚
- 檢測方法：色譜分析法、光譜分析法等
- 毒性：毒性很強的有機污染物
1、基本內容,2．特性及來源,3、酚類污染物的危害,4、 酚類污染物的檢測,
目錄
1、基本內容
2、特性及來源
3、危害
4、檢測方法
1、基本內容
酚類化合物作為有機化學工業的基本原料，廣泛存在於自然界。在工業上，酚類大量用於製造酚醛樹脂、高分子材料、離子交換樹脂、合成纖維、染料、藥物、炸藥等。自然界存在的酚類化合物有2000多種，有一元酚、二元酚和多元酚，根據其能否與水蒸氣一起揮發的性質，分為揮發酚和不揮發酚。地表水中酚類化合物主要來自煉油、煤氣洗滌、煉焦、造紙、合成氨、木材防腐和化工等工業廢水。除工業含酚廢水外，糞便和含氮有機物在分解過程中也產生少量酚類化合物。城市中排出的大量糞便污水也是水體中酚污染物的重要來源。由於酚類化合物的結構中存在氧原子，所以大多數酚類化合物在水中具有相當高的溶解度，增強了酚類化合物遷移轉化的能力，使它成為環境中主要的污染物之一。在生活污水、天然水和飲用水中普遍存在，尤其是其中的氧酚類化合物廣泛用作殺蟲劑和消毒劑，從而污染地表水源。
酚類化合物為原生質毒物，屬高毒物質，可侵入人體的細胞原漿，使細胞失去活性，直至引起脊髓刺激，導致全身中毒。隨著酚類化合物的取代程度增加，毒性亦增加，大多數的硝基酚有致突變的作用，酚的甲基衍生物不僅致畸，而且致癌。人體攝入一定量時，可出現急性中毒症狀，長期飲用被酚類污染的水，可引起頭暈、出疹、瘙癢、貧血及各種神經系統症狀。水中只要含有少量的氯酚就會導致明顯的異臭味。在飲用水中，即使含有微量的酚也會有難聞的氣味，如飲用水進行氯化消毒時可產生2 4-二氯苯酚，即使濃度極低，人們也有所感覺。水中含低濃度(0.1～0.2mg/L)酚類時，可使魚肉有異味，高濃度(>5mg/L)時則造成中毒死亡。含酚高的廢水也不宜用於農田灌溉，否則會使農作物枯死或減產。
2．特性及來源
(1)酚類污染物的特性 酚類化合物屬於毒性很強的有機污染物。可分為揮發酚和不揮發酚兩大類：沸點在230℃以下的酚為揮發酚，除對硝基酚外的一元酚均屬於揮發酚；沸點在230℃以上的酚為不揮發酚，例如二元酚及三元酚多屬於不揮發酚。
大多數硝基酚有致突變的作用；酚的甲基衍生物不僅致畸，而且致癌。它們的毒性隨著芳環上取代程度的增加而增大。六種酚類污染物已被列入中國水環境優先控制污染“黑名單”，它們是：苯酚、間甲酚、問氯酚、2，4，6一三氯酚、五氯酚及對硝基酚。
酚類化合物為惡臭物質，可通過消化道、呼吸道和皮膚侵入人體，與細胞原生質中的蛋白結合，使細胞失去活性，嚴重的會引起脊髓刺激，導致全身中毒。 用高濃度含酚廢水灌溉農田時，會使農作物枯死、減產；如果水體中酚的濃度大於5 mg·L叫時，魚類會中毒死亡。
我國“污水綜合排放標準”(GB 8979--1996)規定，揮發酚最高允許排放濃度為1.0 mg·L；生活飲用水標準(GB 5749—85)規定，揮發酚的含量不得超過0002 mg·L。
(2)酚類污染物來源 酚類污染主要發生在水體中。主要來自於：煉油、煉焦、木材防腐、絕緣材料、醫療、化工及造紙工業等生產過程中排放的廢水。此外，糞便及含氮有機物在分解過程中也產生酚類化合物。
3、酚類污染物的危害
3.1 對人體的危害
環境中的酚類污染物既可以直接危害人類健康，也可以間接通過食物鏈危害人類健康。當酚類污染物在人體內富集到一定量時，這種危害作用就會體現出來。酚類化合物是原型質毒物，與細胞原漿中蛋白質接觸時，可發生化學反應，形成不溶性蛋白質而使細胞失去活力。酚類污染物對人體的危害有：影響人類的生殖功能，導致不孕不育；影響免疫系統，導致人類免疫系統失調，癌症發病率上升；通過母體或母乳把酚類污染物及其代謝物傳給下一代，使嬰幼兒神經發育或覺醒反應不正常；影響內分泌系統，干擾垂體激素、甲狀腺素等的產生和釋放，從而影響人體生長發育。酚類污染物還可以影響神經系統，使神經受損，出現記憶力和注意力下降。
3.2 對土壤及水環境的影響
土壤及水環境被酚類污染物污染後，部分酚類污染物可以被土壤吸附，或者變成溶解物，長期殘留在土壤及水環境中。酚類污染物能夠引起土壤酸鹼度、硬度、結構、組成成分等特點發生顯著變化，而水體酸鹼度、營養物質成分及含量等發生變化，可以造成水體的富營養化，阻礙或抑制土壤及水體中動植物和微生物的正常生命活動，嚴重的可造成生態災難，使動植物面臨滅亡危險。酚類污染物進入土壤及水環境後，還會影響與其聯繫緊密的其他環境因素。如土壤表層的酚類污染物會在風力作用下不斷擴散，擴大污染面積；土壤及水環境中殘留的酚類污染物通過淋洗和滲透作用進入地下水，造成污染；另一些被懸浮物吸附的酚類污染物，也會在外力作用下遷移，造成地表水污染。被酚類化合物污染的廢水如果被用來澆灌農田，會造成農作物死亡。20世紀70年代中期，美國將11種酚類化合物列入129種環境優先控制污染物名單，我國也於20世紀80年代末研究並提出了中國的環境優先控制污染物，其中包括6種酚類化合物。
3.3 對食品安全的影響
酚類污染物與食品安全有著不可分割的關係。酚類污染物可以通過“土壤（水）—植物（微生物）—動物—人類”的食物鏈，使有害物質逐漸在動植物體內富集，從而降低食物鏈中農副產品的生物學質量。酚類污染物的影響是慢性和長期的，有的可能長達數十年乃至數百年，直接或間接地危害人類和動、植物的生命健康。
3.4 對生態環境的影響
土壤及水環境中酚類污染物的污染，可以抑制生物的生長或者在生物體內富集。食用了酚類污染物的野生生物體，生命受到威脅，總數減少，其區域分布變窄，種群間的平衡變壞，最終影響了生態平衡。江月玲研究了苯酚對水稻幼苗生長的影響，發現苯酚能抑制水稻幼苗生長，且隨著苯酚濃度的增加，其抑制作用越明顯。經苯酚處理後，水稻幼苗根和莖的生長均被抑制，且鮮重、乾重、水分含量和葉綠素含量明顯減少，硝酸還原酶和過氧化物酶活性也下降。
4、 酚類污染物的檢測
由於酚類污染物對土壤及水環境具有極大的危害，對其進行準確檢測的需求也日益迫切。目前，酚類污染物的檢測方法主要有色譜分析法、分光光度法、螢光法、免疫分析法、電化學法。
4.1 色譜分析法
色譜分析法是利用不同物質在色譜柱固定相中的分配係數不同，最終達到將其分離的效果。常見的色譜分析法有液相色譜法（LC）、氣相色譜法（GC）、液相色譜-質譜法（LC-MS）、氣相色譜-質譜法（GC-MS）等。由於色譜法具有較高的靈敏度、精確度和分離效果，在酚類污染物的檢測中得到廣泛套用。Pocurull等利用高效液相色譜法（HPLC）對自來水和河水中的11種酚類污染物進行了檢測，結果表明，該方法對多數酚類污染物的檢出限均在1-10 ng/L之間。Liu等利用GC-MS對水中具有內分泌干擾性質的酚類化合物（17β-雌二醇、17α-炔雌醇、4-壬基酚、BPA、4-辛基苯酚）進行了研究，考察了色譜分析的影響條件和因素。Wissiack等利用液相色譜大氣壓化學電離質譜法（LC-APCI/ MS）實現了對氯酚和硝基酚污染物的分離檢測。Puig等利用LC/MS研究了地下水中16種酚類污染物的含量，發現各種酚類污染物的含量在0.1-2.5 μg/L之間。但色譜分析法具有檢測成本高、樣品處理過程複雜、需要專業人員操作等缺點，不利於對大量樣品進行檢測，且無法進行實時檢測。
4.2 光譜分析法
光譜分析法是基於物質與輻射能作用時，測量由物質內部發生量子化能級之間的躍遷而產生髮射、吸收或散射輻射的波長和強度的分析方法。與色譜分析法相比，光譜分析法的儀器較便宜，操作簡便，試劑用量少，測試費用低。目前，用於酚類污染物檢測的光譜分析方法主要是分光光度法和螢光法。
肖宇芳等利用NaOH與五氯酚反應生成五氯酚鈉，將五氯酚從土壤中提取出來，再用紫外分光光度法（UV）於319 nm波長下對五氯酚的含量進行加標回收測定，回收率為91.2%-116.7%，最低檢測限為2.0 μg/mL。吳坤等利用分光光度法成功對土壤中的五氯酚進行了測定，回收率為85.50%-95.38%，檢出限為0.01 mg/kg。Fan等將動力學檢測法與螢光檢測法結合，建立了水樣中痕量BPA的阻抑動力學螢光檢測法。
4.3 免疫分析法
免疫分析技術是利用抗原和抗體的特異性結合反應對微量抗原或抗體進行測定的方法。免疫分析法減少了樣品前處理步驟，可實現高通量篩選，具有靈敏度高、選擇性好、操作簡便、成本低廉等優點。
Kim等以4，4-二（4-羥基苯基）戊酸和牛血清蛋白交聯製備了雙酚A的多克隆抗體，利用競爭性酶聯免疫吸附方法對雙酚A進行了檢測研究，線性範圍為2-1000 ng/mL，回收率為96.3%-107.2%。Liu等將雙酚A的抗體柱與螢光劑誘導脂質體柱串聯用於高靈敏測定水中雙酚A，線性範圍為0.02-140 ng/L，優於競爭性酶聯免疫吸附方法。Li等比較研究了酶聯受體篩檢（ELRA）和重組酵母雌激素篩檢（YES）兩種方法對雌二醇、雙酚A和白藜蘆醇三種酚的檢測，結果表明ELRA法對雙酚A和雌二醇檢測靈敏度較高。Yakovleva等以壬基酚多克隆抗體和螢光偏振免疫分析法對壬基酚進行了檢測，檢測限可達8 mg/L。
4.4 電化學分析法
電化學分析法是利用化學電池內被分析溶液的組成及含量與其電化學性質的關係而建立起來的一類分析方法。電化學分析法既可定性又可定量，既能分析有機物又能分析無機物，並且許多方法便於自動化，可用於連續、自動及遙控測定，在生產、科研和醫藥衛生等各個領域有著廣泛的套用。
劉志敏等以石墨烯-離子液體修飾玻碳電極為工作電極，研究了對氨基苯酚的電化學行為，線性範圍為為5.0×10-5.0×10mol/L，檢出限為3.0×10mol/L，回收率為95%-108%。劉秋香等和何曉英等分別研究了雙酚A在殼聚糖-碳納米管修飾玻碳電極和納米金-離子液體修飾玻碳電極上的電化學行為，線性範圍分別為2.5×10-1.0×10mol/L和5.0×10-2.5×10mol/L，檢出限分別為1.0×10mol/L和4.42×10mol/L，分別對實際水樣進行加標測定，雙酚A的加標回收率分別為91.0%-100.1%和99% -105%。
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