Stručná charakteristika
Fenoly jsou běžně se v přírodě vyskytující, těkavé, organické sloučeniny obsahující skupinu –OH. Fenoly jsou důležitou základní surovinou, nebo aditivem v řadě průmyslových výrob. Člověkem vytvořené fenoly se do prostředí uvolňují při výrobě, manipulaci a likvidaci produktů, v nichž jsou obsaženy. Typickým zdrojem fenolů je spalování organického materiálu (motory, ohniště, tabákový kouř apod.). Člověk může být fenolům vystaven vdechnutím, pozřením a kožním kontaktem. Toxické projevy závisí na konkrétním fenolu. Obecně vysoké koncentrace fenolů mohou ohrozit schopnost krve transportovat kyslík, což způsobuje bolest hlavy, nevolnost, modrání končetin a rtů. Mohou se dostavit poruchy dechu, bezvědomí i smrt. Vysoké opakované expozice mohou způsobit poškození jater, ledvin a centrální nervové soustavy. Fenoly způsobují srdeční arytmii a mají mutagenní účinky.
Přirozené fenoly jsou tvořeny mikroorganizmy, rostlinami i živočichy včetně lidí. Některé přirozené fenoly jsou příčinou chuti a barvy potravin. Řada fenolů je díky svým účinkům na Lidky organizmus v hledáčku medicínských výzkumů. Své uplatnění nalezly v chemickém průmyslu při výrobě plastů, pesticidů a dalších látek, při zpracování dřeva, v kožedělném průmysl a jinde. Producenty přirozených fenolů jsou samotné živé organizmy. V atmosféře podléhají rychlé degradaci (některé fenoly jsou zdrojem chlóru). Z půdy relativně snadno přecházejí do podzemních vod. Pro vodní organizmy jsou fenoly většinou mírně toxické.
Podrobná charakteristika
Fenoly jsou sloučeniny, které obsahují – OH skupinu vázanou na aromatickém jádře. Podobně jako alkoholy jsou schopné tvořit oxoniové soli, estery a fenoláty. Ve srovnání s alkoholy jsou kyselejší, a proto lze k přípravě fenolátů použít i hydroxidy alkalických kovů. Fenoly s jednou hydroxylovou skupinou jsou poměrně stálé vůči oxidaci. Zato fenoly s dvěma – OH skupinami v poloze ortho a para se oxidují za porušení aromatického kruhu. Vznikají chinony. Fenoly řadíme do skupiny těkavých organických látek (VOC). Samotný fenol je v čisté podobě bezbarvá nebo bílá pevná látka, nejčastěji je však k dostání jako tekutina. Má výrazný sladký zápach, který působí dráždivě. Vypařuje se pomaleji než voda a snadno se v ní rozpouští. Je hořlavý.
Fenoly jsou jak přirozeně se vyskytující, tak uměle vyráběné chemikálie. Fenoly a jejich blízce příbuzné sloučeniny jsou v přírodě široce rozptýleny, jsou přirozeně produkovány mikroorganizmy, rostlinami a živočichy včetně lidí. Přirozeně se vyskytující fenoly jsou příčinou chuti a barvy některých potravin. Díky svým léčivým schopnostem, jsou některé přirozené fenoly v centru zájmu farmaceutického průmyslu.
Fenol se nejvíce používá při výrobě plastů, ale také kaprolaktamu - látky určené pro výrobu nylonu 6 a dalších umělých vláken a bisfenolu A. Fenol je hlavní chemický meziprodukt používaný ve výrobě fenolových pryskyřic a chemických vláken. Je také používán jako protislizový prostředek (slimicidy – chemikálie používané pro zamezení růstu bakterií a houbového slizu) v průmyslových vodních systémech, jako desinfekční prostředek a ve farmacii jako součást prostředků proti bolení v krku a proti kožním onemocněním (např. proti bradavicím).
Účinky na zdraví lidí a zvířat
Nadměrné působení chemikálií z této početné skupiny může způsobovat řadu různých zdravotních problémů v závislosti na konkrétní chemikálii. Nadměrné působení fenolu může způsobit poškození mozku, zažívacího traktu, očí, srdce, ledvin, jater, plic, periferních nervů, pokožky a nenarozených dětí. Fenol může také způsobit genetické poruchy.
Fenol je mírně toxický pro vodní živočichy (ryby jsou obecně nejvíce citlivé). Chlorované fenoly jsou toxické zejména pro vodní organizmy. Fenol je zařazen do kategorie těkavých organických látek (VOC), které mohou potenciálně přispívat k tvorbě přízemního ozonu a fotochemického smogu.
Do lidského organismu se může fenol dostat vypitím kontaminované vody, požitím kontaminovaných potravin nebo spolknutím výrobků obsahujících fenol. Fenol se také velmi dobře dostává do těla stykem s pokožkou. Do organismu může proniknout i při kouření nebo dýcháním vzduchu případně kouře, který obsahuje fenol.
Množství fenolu, které se do těla dostane při kontaktu kontaminované vody s kůží, závisí na množství fenolu ve vodě a na délce kontaktu vody s kůží. Větší množství fenolu se do těla dostane spíše při styku slabého roztoku fenolu s větší plochou pokožky, než při kontaktu silnějšího roztoku pouze s malou částí těla. Je-li člověk vystaven fenolu ve vzduchu, může tato látka do těla proniknout kůží i plícemi. Kůží může proniknout i polovina z celkového množství fenolu, který se ze vzduchu do organismu dostane. Lidé mohou být fenolu vystaveni také dýcháním vzduchu na skládkách. Většina fenolu se nicméně nachází v půdě a do vzduchu se příliš nevypařuje. Studie u lidí i zvířat ukázaly, že většina fenolu, který se do těla dostala kůží, dýcháním kontaminovaného vzduchu nebo konzumací potravin, vody nebo užíváním výrobků s fenolem, opustí organismus spolu s močí do 24 hodin.
Hodnocení karcinogenity podle IARC
3 - neklasifikovatelná jako lidský karcinogenVýskyt v životním prostředí
Fenoly se mohou uvolňovat do životního prostředí z procesů vlastní výroby nebo z používání výrobků s obsahem fenolu jako desinfekčních prostředků. Fenol se také nachází v emisích motorových vozidel a v cigaretovém kouři i v kouři z otevřených ohnišť a lesních požárů. Chlorfenoly se tvoří během spalování odpadů s obsahem chloru.
Malé jednorázové úniky fenolu ve vzduchu nezůstávají dlouho (poločas rozpadu bývá méně než 1 den) a ani v půdě fenol obvykle nezůstává příliš dlouho (většinou zcela zmizí po dvou až pěti dnech). Ve vodě dokáže fenol setrvat až 9 dní. Větší množství jednorázově vypuštěného fenolu nicméně zůstává v uvedených složkách životního prostředí mnohem déle, podobně jako při dlouhodobém unikání menšího množství této látky. Více fenolu bývá nacházeno hlavně v povrchových vodách a v ovzduší poblíž kontaminovaných míst, kam fenol unikl z průmyslových zařízení anebo přímo z výrobků, které jej obsahují. Přítomnost fenolu byla zjištěna v materiálech ukládaných na skládky nebezpečného odpadu a poblíž takových míst se pak vyskytoval také v podzemní vodě. Obvykle se životním prostředí nachází v množství nižším než 100 ppb, ačkoli bývají udáványí i mnohem vyšší hodnoty. Hodnota 1ppb je typická pro relativně neznečištěné povrchové a podzemí vody.
Fenol je součástí mnoha výrobních procesů a mnoha výrobků, a lidé na něj proto mohou narazit v práci (zejména v chemickém průmyslu) a v nízkém množství také doma. Fenol je obsažen v řadě spotřebních výrobků, které jsou polykány, používány k natírání, anebo přichází s lidským tělem jinak do kontaktu - může jít o masti, ušní a nosní kapky, ústní vody, kloktadla, léky proti bolesti zubů, krémy proti bolesti, různé tablety a antiseptické masti. Fenol se nachází v pitné vodě, vzduchu, výfukových plynech, tabákovém i marihuanovém kouři, v některých druzích jídla jako jsou uzeniny, smažené kuře, některé druhy sýrů a ryb. V půdě nebyl fenol zjištěn s výjimkou míst sloužících k ukládání nebezpečného odpadu, což je vysvětlováno tím, že fenol v půdě nepřetrvává příliš dlouho, a nikoli tím, že by se v půdě nikdy nenacházel.
Na pracovním prostředí může fenol na zaměstnance působit pokud dýchají kontaminovaný vzduch anebo dojde ke kontaktu této látky s pokožkou během její výroby nebo používání. Na takových místech je vystavení fenolu pochopitelně vyšší než venku mimo pracoviště.
Dalšími možnostmi expozice může být dýchání kontaminovaného vzduchu, tabákového kouře (i pasivní), pití vody z kontaminovaného podzemního nebo povrchového zdroje, spolknutí přípravků obsahujících fenol, kontakt s kontaminovanou vodou nebo výrobky s jeho obsahem při koupání, a také při natírání těla krémy s fenolem. Používání léčiv (léků a mastí) a dalších spotřebních výrobků obsahujících fenol většinou přispívá k celkovému vystavení lidí fenolu více než úniky této látky na pracovištích nebo kontaminace vnějšího prostředí. výraznější expozice z vnějšího prostředí nejsou příliš časté a netrvají dlouho. Ale lidé žijící poblíž úložišť odpadů jsou fenolem ohroženi mnohem více než ostatní. Pokud se skládka, kde je uložen také fenol, nachází poblíž domů se studnami, pak mohou být tyto studny kontaminované. Ke kontaktu pokožky s fenolem nebo polknutí věcí , které ho obsahují může znamenat zvýšenou expozici, takové případy nejsou ale příliš časte a nedochází ani k dlouhodobému působení této látky.
Limity pro ovzduší
Pro těkavé organické látky celkem (VOC) vyjádřené jako celkový organický uhlík (TOC) platí obecný emisní limit 50 mg/m3 pro celkovou hmotnostní koncentraci těchto látek.
Pro samotný fenol vyjádřený jako celkový organický uhlík platí: Při hmotnostním toku emisí skupiny znečišťujících látek zahrnující 1,1,2,2-tetrachlorethan, anilin, ethanolamin (2-aminoethanol, kolamin), fenol, fenylhydrazin, kresoly, merkaptany, nitrobenzen, tetrachlorethan, nitrofenoly, nitrokresoly, nitrosloučeniny, thioethery vyšším než 0,1 kg/h nesmí být překročena úhrnná hmotnostní koncentrace 20 mg/m3 těchto znečišťujících látek v odpadním plynu.
Limity pro vodu
Povrchové vody:
3 µg/l (vyhláška 401/2015 Sb.) jako NEK-RP
NEK-RP: norma environmentálni kvality vyjádřená jako celoroční průměrná hodnota. Není-li uvedeno jinak, použije se na celkovou koncentraci všech izomerů. Pro každý daný útvar povrchových vod se použitím NEK-RP rozumí, že aritmetický průměr koncentrací naměřených v různých časech průběhu roku v žádném reprezentativním monitorovacím místě ve vodním útvaru nepřekračuje dotyčnou normu.
Podzemní voda - pro fenol
4 500 μg/l - hodnota indikátoru znečištění dle Věstníku MŽP ročník XIV - leden 2014 - částka 1.
Odpadní voda:
Příloha č. k vyhlášce 401/2015 Sb. , Tabulka 2: Emisní standardy: přípustné hodnoty znečištění pro odpadní vody vypouštěné z vybraných průmyslových a zemědělských odvětví 19. 1 Výroba koksárenských produktů je limit 0,5 mg/l.
Příloha č. 1 k nařízení vlády č. 61/2003. Emisní standardy ukazatelů přípustného znečištění odpadních vod: Emisní standardy: přípustné hodnoty znečištění pro odpadní vody vypouštěné z vybraných průmyslových a zemědělských odvětví - Tepelné zpracování uhlí: fenoly jednosytné: přípustná hodnota 1 mg/l.
Nonylfenoly (4- nonylfenol), oktylfenoly(4-(1,1',3,3'-tetramethylbutyl)-fenol) a pentachlorfenol* se řadí mezi zvlášť nebezpečné závadné látky nebo prioritní nebezpečné látky.
Ohlašovací práh pro emise do vody dle IRZ: 20 kg/rok
Limity pro půdu
Fenol:
Hodnoty indikátorů znečištění pro zeminy podle Metodického pokynu MŽP ČR (Věstník MŽP ročník XIV - leden 2014 - částka 1).
Průmyslové plochy: 180 000 mg/kg sušiny, ostatní plochy: 18 000 mg/kg sušiny.
Ohlašovací práh pro emise do půdy dle IRZ: 20 kg/rok
Výstražné symboly
R věty
R 34 - Způsobuje poleptání, R 23/24/25 - Toxický při vdechování, styku s kůží a při požitíS věty
S 28 - Při styku s kůží okamžitě omyjte velkým množstvím .....(vhodnou kapalinu specifikuje výrobce), S 45 - V případě nehody, nebo necítíte-li se dobře, okamžitě vyhledejte lékařskou pomoc (je-li možno, ukažte toto označení), S 1/2 - Uchovávejte uzamčené a mimo dosah dětíTabulka
Tabulka: Zařazení látky v seznamu látek pro integrovaný registr znečišťování dle Nařízení Evropského parlamenu a Rady (ES) č. 166/2006, dle Nařízení vlády č. 145/2008 Sb. a dle Nařízení vlády č. 450/2011 Sb.
| č. | číslo CAS | ohlašovaná látka | ohlašovací prahy v kg/rok | více informací | |||
|
A (ovzduší) |
B (voda) |
C (půda) |
D (odpady) |
o seznamu najdete | |||
| 71 | 108-95-2 | fenoly (jako celkové C) | 20 | 20 | 200 | zde | |
Vysvětlivky:
A = ohlašovací práh pro emise do ovzduší
B = ohlašovací práh pro emise do vody a pro přenosy do vody
C = ohlašovací práh pro emise do půdy
D = ohlašovací práh pro přenosy v odpadech
Odkazy
1) Toxicological Profile for Phenol Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR).
2) Fenoly Profil fenolů na stránkách českého Integrovaného registru znečišťování (IRZ).
