Evaluation of the content of chlorophenols and their derivatives in water supply systems

• Autorzy: Ziemińska A. , Skrzypski J.

Warianty tytułu

PL

Ocena zawartości chlorofenoli i ich pochodnych w wodach wodociągowych i rzecznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

There is currently great environmental interest in chlorinated phenol derivatives on account of their high toxicity and wide industrial use. Surface water contains many inorganic and organic compounds both of natural and anthropogenic origin. The composition of the specified compounds in aquatic ecosystems is related to the influence of different natural factors or a variety of human activity. Aromatic compounds, due to their toxicity and persistency in the environment, establish serious danger not only for living organisms but also for the biocenosis. One of the most important group of ecotoxins are chlorophenols. They exhibit high toxicity including genotoxic, mutagenic and cancerogenic activity. Moreover, substitution of these compounds by chlorine atoms may increase their toxic action and prolong the period of their bioaccumulation in living organisms. Chlorination is one of the method which lets to remove pathogens, organic matter and xenobiotic from water. This process uses oxidants like chlorine or chlorine dioxide. Chlorination leads to transformation part of recycled compounds in forms which can be more toxic and dangerous than their precursors. This process leads also to formation of new chloroorganic compounds like halomethanes, chlorinated aromatic hydrocarbons and a lot of other organic compounds chich can be toxic. Their concentration in drinking water depends on the concentration of the precursors and dose of chlorine which is used in the water purification process. The aim of this work was to determine the occurrence of phenol, chlorophenols, chlorocatechols and chlorinated metoxyphenols both in drinking water of Warsaw and Tomaszow Mazowiecki, and surface water taking from Vistula and Pilica Rivers. The chromatographic analyses were made using a gas chromatograph connected with a mass spectrometer.

PL

Wody powierzchniowe zawierają wiele związków organicznych zarówno pochodzenia naturalnego, jak i antropogennego. Związki aromatyczne ze względu na ich toksyczność i obecność w środowisku stanowią poważne zagrożenie nie tylko dla żyjących organizmów, ale również biocenoz przyrodniczych. Jedną z najważniejszych grup ektotoksyn są chlorofenole. Stosuje się je jako prekursory i składniki wielu substancji chemicznych, w tym polimerów, barwników oraz leków. Chlorofenole są silnie toksyczne, wykazują działanie genotoksyczne, mutagenne i rakotwórcze. Ponadto podstawienie tych związków dodatkowymi atomami chloru powoduje wzrost ich toksyczności i wydłuża czas akumulacji w organizmach żywych. Metodą, która pozwala pozbyć się patogenów, nadmiernej ilości materii organicznej oraz ksenobiotyków z wody, jest jej chlorowanie. Proces ten wykorzystuje oksydanty chlorowe, wśród których chlor gazowy oraz ditlenek chloru mają bardzo ważne znaczenie. Skutkiem ubocznym stosowania chloru jest tworzenie nowych związków chloroorganicznych, takich jak halometany, chlorofenole, chlorowane węglowodory aromatyczne oraz wiele innych związków organicznych. Ich stężenia w wodzie pitnej zależą w głównej mierze od stężeń ich organicznych prekursorów oraz od dawki chloru zastosowanej w procesie uzdatniania wody. Celem pracy było określenie zawartości fenolu, chlorofenoli, chlorokatecholi oraz chlorowanych metoksyfenoli w wodzie pitnej z Warszawy i Tomaszowa Mazowieckiego oraz w wodzie pobranej z rzek Wisły i Pilicy, wykorzystując do pomiaru metodę chromatografii gazowej.

Słowa kluczowe

EN

phenol; chlorophenols; chlorination; chlorine oxidants

PL

fenol; chlorofenol; chlorowanie; oksydanty chlorowe

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 4, No. 2
• Strony: 297--304
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab.

Twórcy

autor

Ziemińska A.

• Faculty of Process and Environmental Engineering, Technical University of Łódź, ul. Wólczańska 213/215, 90-924 Łódź, tel. [phone]

autor

Skrzypski J.

• Faculty of Process and Environmental Engineering, Technical University of Łódź, ul. Wólczańska 213/215, 90-924 Łódź, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Daubaras D.L., Danganan C.E., Hübner A., Ye R.W., Hendrickson W. and Chakrabarty A.M.: Biodegradation of 2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid by urkholderia cepacia strain AC1100: evolutionary insight. Gene, 1996, 179, 1-8.
• [2] Bruce R.M., Santodonato J. and Neal M.W.: Summary review of the health effects associated with phenol. Toxicol. Industrial Health, 1987, 3, 535-568.
• [3] Korenman Y.I., Gruzdev I.V., Kondratenok B.M. and Fokin V.N.: Determination of chlorophenols In potable water: preconcentration by solvent extraction, derivatization of the extract, nd chromatographic analysis of the derivatives. J. Anal. Chem., 58(7), 2003.
• [4] Dojlido J.R.: Chemia wód powierzchniowych. Wyd. Ekonomia i Środowisko, Białystok 1995.
• [5] Davi M.L. and Gnudi F.: Phenolic compounds in surface water. Water Res., 1999, 33, 3213-3219,
• [6] Michałowicz J. and Duda W.: Phenols - sources and toxicity. Polish J. Environ. Stud., 2007, 16, 347-362.
• [7] Czaplicka M.: Sources and transformations of chlorophenols in the natural environment. Sci. Total Environ., 2004, 322, 21-39.
• [8] Knuutinen J.: Analysis of chlorinated guaiacols in spent bleach liquor from a pulp mill. J. Chromatogr., 1982, 248, 289-296.
• [9] Hoovield M., Heederick D.J., Kogevinas M., Boffeta P., Needham L.L., Patterson D.G., Bas bueno-de-Mesquita Jr., Bas Bueno de Mosquita H.: Second follow-up of duch cohort ccupationally expose to phenoxybherbicides, chlorophenols, and contaminants. Amer. J. Epidemiol., 1998, 147, 891-897.
• [10] Dicorcia A., Marchese S. and Samperi R.J.: Evaluation of graphitized carbon-black as a selective adsorbent for extracting acidic organic-compounds from water. J. Chromatogr., 993, 642, 163-169.
• [11] Kontsas H., Rosenberg C., Pfaffli P. and Jappinen P.: Gaschromatographic mass-spectrometric determination of chlorophenols in the urine of sawmill workers with past use of hlorophenol-containing antistain agents. Analyst, 1995, 120, 1745-1749.
• [12] Tish M., Lohneier A., Schniezer P., Bartsch M. and Maier M.: Genotoxic effect of the insecticides pentachlorophenol and lindane on human nasal mucosal epithelium. Gene, 2001, 126, 840-846.
• [13] Michałowicz J., Bukowska B. and Duda W.: Phenolic compounds in rivers exposed and non-exposed to anthropogenic pollution. Chemosphere, 2008, 71, 735-741.
• [14] Biłyk A., Kabsh-Korbutowicz M. and Ciepłoch B.: Transformations of organic compounds in the processes of water purification. Raport SPR Nr 29/94 PWr. I-15. Wrocław 1994, 131.
• [15] Kowal A.L. and Świderska-Bróż M.: Purification of Water. WN PWN, Warszawa-Wrocław 1997, 345-349.