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在酚类化合物中苯酚毒性最大，炼焦、生产煤气、炼油等行业所排废水中以苯酚为主。
酚类化合物是一种细胞原浆毒，其毒性作用是与细胞原浆中蛋白质发生化学反应，形成变性蛋白质，使细胞失去活性，它所引起的病理变化主要取决于毒物的浓度，低浓度时可使细胞变性，高浓度时使蛋白质凝固，低浓度对局部损害虽不如高浓度严重，但低浓度时由于其渗透力强，可向深部组织渗透，因而后果更加严重。酚类化合物侵犯神经中枢，刺激脊髓，进而导致全身中毒症状。
酚类化合物可经皮肤、粘膜的接触，呼吸道吸入和经口进入消化道等多种途径进入体内。酚急性中毒大多发生于生产事故中，可以造成昏迷和死亡。皮肤接触酚液后，可引起严重灼伤，局部呈灰白色，起皱、软化，继而转化为红色、棕红色以致黑色，因其渗透力强，可使局部大片组织坏死。
环境中被酚污染的水，被人体吸收后，通过体内解毒功能，可使其大部分丧失毒性，并随尿排出体外，若进入人体内的量超过正常人体解毒功能时，超出部分可以蓄积在体内各脏器组织内，造成慢性中毒，出现不同程度的头昏、头痛、皮疹、皮肤搔痒、精神不安、贫血及各种神经系统症状和食欲不振、吞咽困难、流涎、呕吐和腹泻等慢性消化道症状。这种慢性中毒经适当治疗一般不会留下后遗症。酚类化合物污染地面水，如以地面水作为饮用水源，酚类化合物与水中余氯作用生成令人厌恶的氯酚臭类物质，使自来水有特殊的氯酚臭，其嗅觉阈值为0.01毫克/升。而在不含游离氯的水中，酚的最高允许浓度为1毫克/升。我国地面水中规定挥发酚的最高允许浓度为0.1毫克/升（Ⅴ类水）。我国生活饮用水水质标准中规定挥发酚类不超过0.002毫克/升。