摘要:隨著新時期工業化進程的不斷推進以及農業現代化建設的不斷深入,鄰氯苯腈在各領域的應用范圍越發廣泛。其作為一種有機化合物,具有較強的毒性,主要作用機制是通過干擾生物體內細胞的氧化磷酸過程,導致細胞功能紊亂甚至死亡。此外,鄰氯苯腈作為一種含氯化合物如果在環境當中釋放,可能會對水體生物、陸生生物以及人類造成潛在威脅,影響生態系統。雖然鄰氯苯腈具有較高的化學結構穩定性,但對周圍環境仍會產生一定的影響。然而其在工業以及農業建設中的重要作用是不容替代的,因此就鄰氯苯腈對環境的潛在危害及防控策略展開了分析和論述。
關鍵詞:鄰氯苯腈;環境污染;環境危害;防控措施
鄰氯苯腈作為一種常見的化工原料,被廣泛應用于農藥生產、醫藥制備、工業以及有機合成試劑、涂料等原料的制作中,在化工產品的生產中發揮著至關重要的作用。但因其化學特性較為特殊,在應用過程中可能受工業排放、農藥和殺蟲劑等使用的影響,對環境和人類健康造成一定的危害。所以,針對鄰氯苯腈對環境產生的危害,建立健全有效的監測和檢測機制,開展必要的環境監管以及修復,從而減少鄰氯苯腈的使用量和生產量,保證該類物質的安全應用,更具實際作用。
1鄰氯苯腈的相關概述
鄰氯苯腈(ochloranitrile),化學式:C7H4ClN,分子量:137.75 g/mol,白色或淺黃色的結晶固體,常溫下難揮發。鄰氯苯腈的性質決定了其用途,它作為一種重要的有機化合物中間體,在化工領域應用廣泛。其制備過程通常涉及氯苯(chlorobenzene)和氫氰酸(formonitrile)之間的反應。在此過程中,氯苯和氫氰酸在適宜的條件下發生反應,生成鄰氯苯腈作為主要產物。一方面,鄰氯苯腈作為中間體化合物,可以進一步應用于其他化合物的合成,以此滿足不同行業的需求。比如,在農業生產中,鄰氯苯腈可作為農藥的原料,參與合成殺蟲劑、殺菌劑及除草劑等各類產品。通過特定反應將鄰氯苯腈轉化為具有特定功能的農藥活性成分,用于保護農作物免受病蟲害的侵襲。另一方面,鄰氯苯腈在醫藥制備中作為醫藥中間體,可以用于合成各類藥物,如臨床常見的抗生素和抗癌藥物。通過在鄰氯苯腈分子結構上引入不同的官能團和化學基團,可以實現對目標藥物特性的調節和改變,從而保證藥品設計的靈活性和可選擇性。除此之外,在香料、染料、合成樹脂等多領域均可以采用鄰氯苯腈作為中間體,參與染料合成以及為香水等提供香料成分。
由此可見,鄰氯苯腈作為一種重要的有機化合物,在農藥、醫藥等多領域均發揮著重要的作用,是化工產業常態化發展中不可或缺的重要組成部分[1]。
2鄰氯苯腈對環境的潛在危害
鄰氯苯腈在環境中的釋放,可能對生態系統及人類健康造成潛在危害。從環境的角度來看,鄰氯苯腈具有毒性,在環境中的釋放可能對水生物、陸地植物以及動物等各類生命體造成一定的危害。其毒性可能導致生命體中樞神經或呼吸系統受損,影響正常繁殖和生長,甚至導致生態系統失衡。不僅如此,鄰氯苯腈在環境中的殘留時間較長,可能會隨生態鏈傳遞,對食物鏈中的各種生物體造成慢性毒性影響。這種有機化合物也會通過工業廢水、農藥殘留以及化學藥品泄漏等途徑進入到水體,對水體生物造成污染,這也是生態系統中水污染的關鍵來源之一。由此可見,鄰氯苯腈作為一種化學物質,在環境中的潛在危害包括農藥殘留、污染水體、土壤污染等,這些都對生態系統的結構和功能產生一定影響。尤其在生態脆弱區和特定生態環境中,鄰氯苯腈的危害可能更加凸顯,這為現階段的環境保護帶來了諸多共性問題和挑戰。如大氣污染:通過工業排放進入大氣,影響空氣質量;生物累積:富集在生物體內,通過食物鏈傳遞至人類或其他動物,產生毒性影響;水體污染:進入水體對水生動物造成毒害,破壞水生態系統平衡;土壤污染:吸附、滲透進入土壤,對土壤微生物、植物生長產生負面影響。
此外,鄰氯苯腈在釋放過程中可能對人體健康造成潛在危害。鄰氯苯腈的傳播途徑包括通過與空氣中的氣體接觸,或食用受污染的食物等,從而增加人類中毒的風險。如果長期接觸鄰氯苯腈或突然接觸高濃度的鄰氯苯腈,人體可能會出現頭暈、惡心、皮膚性刺激等典型的急性中毒癥狀。在極端的情況下,甚至可能導致中毒死亡。長期低劑量暴露于鄰氯苯腈中,也可能出現慢性毒性反應,如損傷人體的免疫系統、神經系統等。該類慢性毒性效應會隨著時間的推移逐漸凸顯。相關研究表明,鄰氯苯腈還具有致癌性,長期接觸會增加罹患癌癥的風險。近年來研究發現,鄰氯苯腈對人體的生殖系統也會產生負面影響,如影響精子質量、卵子質量以及性激素水平等,進而導致生育問題或胎兒發育異常。
由此可見,環境當中無論是高濃度或低濃度的鄰氯苯腈,均會對人體、環境等造成一定的危害。
3防控鄰氯苯腈環境污染的策略
3.1源頭控制與環境監測
鄰氯苯腈作為一種較為常見的有機化合物,在農藥、醫藥、化工等領域均發揮著重要作用。但其本身具有較強的毒性和持久性,會對環境和人類健康構成潛在的威脅。因此,需控制源頭并進行有效的環境監測。在生產、運輸、儲存、管理和使用過程中,利用各類技術手段以及管理措施,減少該類有機化合物的泄漏,從而防止環境污染。例如,建立嚴格的生產工藝以及操作規范,確保生產過程中鄰氯苯腈不會出現泄漏。采用封閉式的生產系統,減少有機溶劑的揮發以及廢氣的排放,從而降低鄰氯苯腈的釋放量。
關于環境監測,主要是對環境介質中鄰氯苯腈的濃度進行有效監測。建立健全完善的監測網絡,包括對空氣、水體、土壤等進行監測,覆蓋潛在的污染源、敏感區域。同時,考慮到環境特征、氣候條件、人口密度等多種因素,為確保監測結果的可靠性和準確性,應使用高靈敏度、高分辨的監測儀,對環境中的鄰氯苯腈進行定量分析。例如,鄰氯苯腈監測點需要考慮環境介質的不均一性和擴散特性,可以采用多點監測或多參數分析的方式,確保環境監測的全面性以及可比性。常見的監測方法,如氣相色譜質譜聯用技術、高效液相色譜技術等,可以對不同介質中的鄰氯苯腈進行精準監測,為環境風險評估和應急決策的建立健全提供數據基礎[2]。
環境介質監測指標依次為:環境介質、監測方法、監測頻率、監測數值范圍/單位(mg/L或mg/m3)。
(1) 空氣:空氣采樣器采集樣品,氣相色譜法檢測,每月一次,0.001~0.010。
(2) 水體:水樣采集器采集水樣,液相色譜法檢測,每季度一次,0.002~0.050。
(3) 土壤:土壤樣本采集,高效液相色譜法檢測,每半年一次,0.005~0.100。
3.2注重鄰氯苯腈的廢物處理以及安全使用
鄰氯苯腈的廢物處理是指在生產過程中,對含有鄰氯苯腈的廢物進行合理處理,以防止環境被污染。一般來說,在廢物處理時,首先需對廢物進行分類,將含有鄰氯苯腈的廢物與其他廢物進行有效隔離??刹捎梦锢矸椒ā⒒瘜W方法或生物處理法,通過高溫焚燒、化學降解或生物降解等手段,將鄰氯苯腈分解或轉化為無害物質。此外,還可以采用固化、封存處理等方式,減少鄰氯苯腈對環境的污染。鄰氯苯腈在農業、醫藥、化工領域中的應用范圍廣泛,故在使用過程中需采取個人防護措施,如佩戴防護裝備(手套、口罩等),以此減少接觸,降低誤吸風險。在處理和使用時,需按照相關要求進行操作,對從事鄰氯苯腈相關工作人員進行定期的安全培訓,提高工作人員對危險物質的識別能力和應急處理能力。不同場合鄰氯苯腈的廢物處理標準、環保要求、安全措施以及處理方式上存在一定差異。需根據鄰氯苯腈的實際用途以及廢物處理的相關法規和規定,進行有效的處理,防止鄰氯苯腈在不同介質中出現泄漏等情況[3]。
3.3建立健全應急響應機制
鄰氯苯腈在應用過程中可能會發生泄漏或污染事件,所以需要立足實際,建立健全完善的應急響應機制。如果出現鄰氯苯腈泄漏事件時,為減少其對環境和人類健康所造成的影響,應首先建立較為完善的應急響應機制,其中包括應急事件的風險評估、應急響應框架、責任分工、通訊流程、處理方案等,以對鄰氯苯腈泄漏或污染事件進行及時處理。在應急響應后,應做好污染物清除、人員疏散以及采取安全措施等各類細節工作,確保應急響應機制的有序進行。除此之外,需合理配備應用資源,如應急救援隊伍、裝備器材、藥品、消防器材等各類資源,均應該納入應急響應機制的清單,并根據鄰氯苯腈泄漏和污染事件的規模、性質進行合理調配。不僅如此,應急響應流程還應包括發現、報告、信息通報、現場調查、應急處理、監測評估等環節,以保證各部門協調分工。在日常工作當中,也需模擬鄰氯苯腈泄漏或污染事件的場景,以檢驗該類應急機制的可行性和有效性,這對于降低多鄰氯苯腈污染或泄漏事件的發生率,減少該類物質對環境所造成的影響具有實際意義[4]。
4結語
鄰氯苯腈作為一種常見的有機化合物,一方面作為中間體化合物,可以應用于合成其他化合物,以此滿足不同行業的需要;另一方面,在醫藥制配當中,作為醫藥中間體,可以用于合成各類藥物。然而,鄰氯苯腈在環境中的釋放可能對生態系統以及人類健康造成潛在的危害,因此應注重源頭控制與環境監測、鄰氯苯腈的廢物處理以及安全使用、建立健全應急響應機制,以防止鄰氯苯腈在不同介質中出現泄漏等情況的發生。
參考文獻:
[1]何江偉,丁興成,陳琪漢,等.鄰氯苯腈的硝化工藝研究[J].浙江化工,2022,53(10):30-34.
[2]謝光勇,鄭浩,丁爽,等.鄰氯甲苯氨氧化法制備鄰氯苯甲腈[J].中南民族大學學報(自然科學版),2021,40(2):111-116.
[3]劉建武,嚴生虎,張躍.2氰基4甲基聯苯的合成[J].化學研究與應用,2021,33(1):156-161.
[4]李鳳強.鄰氯苯甲腈化工中間體裝置的HAZOP分析[J].山東化工,2020,49(21):128-129,131.
作者簡介:仇亞非,女,河南濮陽人,副總經理,本科,研究方向:鄰氯苯腈。