ФЕНОЛ И ЕГО ПРОИЗВОДНЫЕ

 

ФЕНОЛ И ЕГО ПРОИЗВОДНЫЕ

см. АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

ФЕНОЛ И ЕГО ПРОИЗВОДНЫЕ (фенол, крезолы, ксиленолы, нафтолы гидрохинон, резорцин, пирогаллол, нитро- и хлорфенолы и др.).

Фенольные сточные воды — наиболее распространенная группа органических загрязнителей, образующихся при термической переработке твердого топлива (коксохимические, сланцеперерабатывающие предприятия, газогенераторные станции), производстве пластмасс, синтетических тканей, красителей, бумаги и др. Фенолы широко используются для синтеза различных ароматических соединений, дезинфекции, пропитки древесины, в качестве пестицидов (пентахлорфенол, пентахлорфенолят натрия, ДНОК и другие хлорпроизводные) и многих других целей.

Распад фенольных соединений сопровождается резким поглощением из воды кислорода, что может приводить к заморам рыб.

Токсичность. Соединения фенольного ряда в зависимости от физико-химических свойств и структуры молекул значительно отличаются одно от другого по степени токсичности для рыб и других гидробионтов. В порядке повышения токсичности они располагаются следующим образом: пирогаллол, резорцин, фенол, крезолы, ксиленолы, нитрофенолы, нафтолы, гидрохинон, хлорфенолы. Смеси фенолов действуют на рыб аддитивно (addere — добавлять, прибавлять).

Гибель карповых рыб (плотвы, карпа и др.) от пирогаллола и резорцина наступает при 20 — 60 мг/л в период до 96 ч.

Остролетальные концентрации фенола для карповых рыб, по данным различных авторов, колеблются в пределах 10 — 25 мг/л, а для форели — 5 — 10 мг/л, кижуча — 3,2 — 5,6 мг/л. Токсичность крезолов находится примерно на том же уровне.

Ксиленолы (диметилфенолы) вызывают острые отравления карповых рыб при концентрациях 9 — 20 мг/л, форели — 2 — 7 мг/л. Менее токсичен 1,3,5-ксиленол, токсические концентрации которого составляют 20 — 50 мг/л.

Токсичность нитрофенолов убывает по мере увеличения числа нитрогрупп. Средние летальные концентрации мононитрофенола для окуней и карповых рыб 10 — 22 мг/л, динитрофенола — 8 — 30, а тринитрофенола — 170 — 200 мг/л. Динитрокрезол (ДНОК) — широко распространенный пестицид — токсичен для форели в концентрации 3 мг/л, для карпа — 6 — 13 мг/л.

Среднесмертельные концентрации а и (3-нафтола для плотвы, леща и карпа 2 — 4 мг/л.

Из производных фенолов, содержащих гидроксильные группы, наиболее токсичен гидрохинон. Для окуневых и карповых рыб гидрохинон и парахинон токсичен в концентрациях 0,2 — 1 мг/л.

При введении в фенольную молекулу серы и галогенов токсичность повышается в несколько раз. Тиофенолы (фенилмеркаптан и толилмеркаптан) вызывают гибель рыб при концентрациях 0,54 — 1,5 мг/л. Токсичность хлорфенолов повышается с увеличением числа атомов хлора. Среднесмертельные концентрации для разных рыб монохлорфенола около 20 мг/л, дихлорфенола — 5, трихлорфенола — 0,35 — 7,7, тетра- и пентахлорфенола — 0,06 — 0,5, пентахлорфенолята натрия — 0,4 мг/л в течение 1 — 3 дней.

Хронические отравления рыб происходят при значительно меньших концентрациях. Концентрации фенола 1 — 2 мг/л в реке вызывали частичную гибель форели в течение нескольких месяцев. Однако при хроническом действии 0,02 — 1 мг/л фенола у рыб обнаруживаются выраженные патологические изменения в жабрах, печени и кишечнике. Смеси различных фенольных соединений, главным образом фенола, крезола и других, вызывали хроническое отравление форели и голавля при концентрациях 1 — 3 мг/л.

Фенолы способны накапливаться в рыбах и передаваться по трофической цепи. В наибольшем количестве они обнаруживаются в печени, а затем (в порядке уменьшения) в жабрах, почках, селезенке, мышцах и кишечнике. При остром отравлении карпов и форели (10 мг/л) содержание фенолов составляло в печени 119 мг/кг, в жабрах 17,7, внутренних органах 7,9; при хроническом отравлении (0,02 — 0,07 мг/л) — 2,0 — 3,0 мг/кг. В реках, не загрязненных фенолом, в теле плотвы его содержание составляло 0,3 мг/кг.

Обратимость фенольной интоксикации высокая, так как соединения фенола распадаются или выводятся из организма в течение 1 — 2 сут, а некоторые соединения сохраняются несколько недель. Рыба приобретает фенольный запах и вкус при содержании в воде смеси фенола и крезолов 0,02 — 0,03 мг/л, хлорфенолов 0,015 — 0,001 мг/л, а также после поедания загрязненных кормовых объектов (тубифацид, хирономид).

Симптомы и патоморфологические изменения. Соединения фенольного ряда — нервно-паралитические яды, вызывающие резкие нарушения функций центральной нервной системы. В симптомологии фенольной интоксикации выделяют три последовательные фазы: резкая двигательная возбудимость с кратковременным заваливанием на бок; потеря рефлекса равновесия, опрокидывание на бок, импульсивное перемещение в боковом положении; конвульсивные судороги, полная потеря подвижности и расстройство дыхания. У мирных рыб (карась, карп, плотва, лещ) каждая из этих фаз длится дольше, чем у хищных (щука, окунь, форель).

Тело рыб после смерти дугообразно изогнуто, боковые стенки туловища светлые, а голова и спина темные. При высоких концентрациях на брюшке видны пятнистые кровоизлияния, тело обильно покрыто слизью, кровь плохо свертывается, густая. Для действия фенолов более характерно поражение внутренних органов, которое выражается дегенеративно-некробиотическими изменениями в печени, гемопоэтической ткани почек и селезенки, сердечной мышце, а также отложением желтого пигмента в миокарде, почках и селезенке. В жабрах отмечают отек ткани и набухание респираторного эпителия, в коже дистрофию эпидермиса. Отмечены дистрофия и некробиоз нейронов головного мозга. Фенолы вызывают гипохромную и апластическую анемию.

Диагноз ставят на основании клинических признаков, патоморфологических изменений, анализа токсикологической ситуации и результатов определения фенольных соединений в воде и органах рыб.

Токсические концентрации фенолов можно определять качественными реакциями. Используют пробу хлорирования воды (вносят 0,05 мг активного хлора на 100 мл воды), в результате которой появляется характерный аптечный запах хлорфенолов, а для рыб — реакцию с бромной водой или хлоридом окисного железа. Для количественного определения фенолов в воде существует несколько методов: летучие фенолы после перегонки определяют колориметрическим методом с n-нитроанилином или 4-аминоантипирином; многоатомные фенолы (пирокатехин) — реакцией с нонами железа. В органах рыб их определяют хроматографическими методами. Динитрофенолы в биологическом материале выявляют колориметрически после экстракции их метилэтилкетоном.

Профилактика, см. . ПДК фенола — 0,001 мг/л, О-крезола — 0,003, резорцина — 0,004, ДНОК — 0,002, 2-нафтола — 0,05, пентахлорфенолята натрия — 0,0005, 2,4-динитрофенола — 0,0001 мг/л.