Кандидат хим. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории эколого-гигиенической оценки и прогнозирования токсичности веществ ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Министерства здравоохранения Российской Федерации».
e-mail: laranekrasova@gmail.com
Leading Researcher, Laboratory of Ecological and Hygienic Assessment and Prediction of Toxicity of Substances of the Center for Strategic Planning, Russian Ministry of Health, Moscow, 119991, Russian Federation.
e-mail: laranekrasova@gmail.com
Введение. Фенол, а также двухатомные фенолы относятся к наиболее распространённым и приоритетным органическим загрязнениям окружающей среды. Попадая со стоками в воду в реальных условиях загрязнения, под действием природных физико-химических факторов, фенолы как высокореакционные соединения подвергаются трансформации, в результате чего возможно образование новых, иногда более токсичных соединений.
Цель исследования – исследовать процессы трансформации под влиянием природных физико-химических факторов фенола, гидрохинона, пирокатехина и резорцина в поверхностной воде.
Материал и методы. Процессы трансформации фенола и двухатомных фенолов изучали методами спектрофотометрии и люминесцентной спектроскопии. Спектры поглощения регистрировали на спектрофотометре UV-1800 (Shimadzu, Япония), спектры флуоресценции – на спектрофлуориметре СМ2203 (ЗАО «Солар», Беларусь). Деструкцию фенолов до СО2 и Н2О (минерализацию) при комнатной температуре в натурных пробах определяли с использованием анализатора общего углерода TOC-VCHP (Shimadzu, Япония).
Результаты. Уменьшение концентрации фенола в речной воде подчинялось линейной зависимости. Кинетика трансформации резорцина соответствовала последовательной реакции. В процессах трансформации гидрохинона и пирокатехина доминировали процессы химического окисления. Гидрохинон полностью трансформировался в течение 24 ч. Степень превращения пирокатехина 87,5% достигалась за 3 дня и не изменялась в течение месяца. В течение месяца минерализация фенола составила 90%, гидрохинона и пирокатехина – 55 и 45% соответственно. Полная трансформация резорцина происходила за 7 сут. При этом образовалось соединение, обладающее яркой флуоресценцией и представляющее собой продукт поликонденсации резорцина, концентрация которого нарастала в течение всего эксперимента. Степень минерализации резорцина составила 93%.
Заключение. Трансформация фенола, гидрохинона, пирокатехина и резорцина в поверхностной воде обусловлена процессами естественного химического и биохимического окисления и зависит от химического состава и концентрации присутствующих примесей.
Introduction. Phenol, as well as diatomic phenols, are among the most common and priority organic pollutants of the environment. Getting into the water with sewage in real conditions of pollution, under the influence of natural physicochemical factors, phenols, as highly reactive compounds, undergo a transformation, as a result of which new, sometimes more toxic compounds may be formed.
Purpose of the study is to investigate the transformation processes under the impact of the natural physicochemical factors of phenol, hydroquinone, pyrocatechin, and resorcinol in surface water.
Material and methods. The processes of transformation of phenol and diatomic phenols were studied by the methods of spectrophotometry and luminescence spectroscopy. Absorption spectra were recorded with a UV-1800 spectrophotometer (Shimadzu, Japan), and fluorescence spectra were recorded on a CM2203 spectrofluorometer (Solar CJSC, Belarus). The degradation of phenols to CO2 and H2O (mineralization) at room temperature in natural samples was determined using a TOC-VCHP total carbon analyzer (Shimadzu, Japan).
Results. The decrease in phenol concentration in river water was subject to linear dependence. The transformation kinetics of resorcinol corresponded to a sequential reaction. The processes of transformation of hydroquinone and pyrocatechin were dominated by chemical oxidation processes. Hydroquinone completely transformed within 24 hours. The degree of conversion of pyrocatechol 87.5% was achieved in 3 days and did not change during the month. During the month, the mineralization of phenol amounted to 90%, hydroquinone, and pyrocatechol - 55% and 45%, respectively. The complete transformation of resorcinol occurred in 7 days. A compound having a bright fluorescence and constituting a product of resorcinol polycondensation, whose concentration increased during the whole experiment, was formed. The degree of mineralization of resorcinol was 93%.
Conclusion. The transformation of phenol, hydroquinone, pyrocatechin, and resorcinol in the surface water is caused by the processes of natural chemical and biochemical oxidation and depends on the chemical composition and concentration of presented impurities.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.