Водная среда как источник загрязнения пищевого сырья и продуктов питания

Описание: Вода, используемая на пищевых предприятиях, может являться источником различных загрязнителей. А источниками загрязнения воды в свою очередь признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных вод, ограничивающих их использование.
Загрязняющие вещества условно разделяют на неорганические (минеральные), органические и бактериальные (биологические).
Реферат содержит 1 файл: 

Водная среда как источник загрязнения пищевого сырья и продуктов питания.doc

162.00 Кб | Файл microsoft Word  открыть 
Не получается скачать реферат Водная среда как источник загрязнения пищевого сырья и продуктов питания? - Техническая поддержка

Водная среда как источник загрязнения пищевого сырья и продуктов питания.doc

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Волгоградский государственный технический университет

 

Кафедра «Промышленная экология и безопасность жизнедеятельности»

 

 

 

 

Реферат по дисциплине безопасность продовольственного сырья.

Тема: «Водная среда как источник загрязнения пищевого сырья и продуктов питания»

 

 

 

Выполнила:

студентка группы ПП-252

Абалакова И.А.

Проверила:

доцент Колотова О.В.

 

 

 

Волгоград 2009


План

 

1.      Введение………………………………………………………………….3

2.      Неорганическое загрязнение………………………………………........4

3.      Тяжелые металлы………………………………………………………...5

4.      Свинец…………………………………………………………………….6

5.      Ртуть ………………………………………………………………………7

6.      Мышьяк……………………………………………………………………9

7.      Нитраты…………………………………………………………………..11

8.      Органическое загрязнение………………………………………………13

9.      Бактериальное (биологическое) загрязнение………………………….14

      Холера…………………………………………………………….15

      Брюшной тиф и паратифы A, B и C…………………………….16

10. Хлор и его альтернатива в подготовке питьевой воды

      Хлор………………………………………………………………..17

      Озон………………………………………………………………..19

11. Нормативно- техническое обеспечение контроля за качеством водной среды и пищевых продуктов……………………………………………22

12. Заключение……………………………………………………………....25


Введение

 

              Современный мир утопает  в горах мусора, количество которых с течением времени не уменьшается, а наоборот увеличивается быстрыми темпами. Окружающая среда болеет: она заражена токсинами, загрязнена  бытовыми отходами, и это все действует негативно на здоровье человека.

Используя загрязнённые водные ресурсы при производстве пищевого сырья, а также просто в быту, мы подвергаем свой организм опасности заражения различными инфекциями, опасности отравления недоброкачественными продуктами.

Вода, используемая на пищевых предприятиях, может являться источником различных загрязнителей. А источниками загрязнения воды в свою очередь признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных вод, ограничивающих их использование.

Загрязняющие вещества условно разделяют на неорганические  (минеральные), органические и бактериальные (биологические).

 

 

 

 

 

 


Неорганическое загрязнение

 

Основными неорганическими (минеральными)   загрязнителями  пресных и  морских вод являются разнообразные химические соединения. Это соединения  мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора, нитраты и др. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности.

Тяжёлые металлы   поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Токсический  эффект  некоторых наиболее распространенных загрязнителей гидросферы представлены   в таблице 1.

 

Таблица 1.

Вещество

Планктон

Ракообразные

Моллюски

Рыбы

1. Медь             

+++

+++

+++

+++

2. Цинк             

+

++

++

++

3. Свинец             

-

+

+

+++

4. Ртуть             

++++

+++

+++

+++

5. Кадмий             

-

++

++

+++

6. Хлор             

-

+++

++

+++

7. Роданид             

-

++

+

++++

8. Цианид             

-

+++

++

++++

9. Фтор             

-

-

+

++

10. Сульфид

-

++

+

+++

 

Степень токсичности:

-      - отсутствует

+      - очень слабая

++     - слабая

+++    - сильная

++++   - очень сильная

 

              По данной таблице можно заметить, какую значительную долю токсикантов мы получаем, употребляя в пищу рыбу, ракообразных и других водных обитателей.

Среди основных источников  загрязнения  гидросферы  минеральными веществами         и биогенными элементами следует упомянуть предприятия самой пищевой промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых  земель ежегодно вымывается около 6 млн.т. солей. К 2000 году  их массы увеличились до 12 млн.т./год.

 

Тяжелые металлы.

 

Большую опасность представляет - содержание тяжелых металлов в продуктах питания.

Термин тяжелые металлы, характеризующий широкую группу загрязняющих веществ, получил в последнее время значительное распространение. В различных научных и прикладных работах авторы по-разному трактуют значение этого понятия. В связи с этим количество элементов, относимых к группе тяжелых металлов, изменяется в широких пределах. В качестве критериев принадлежности используются многочисленные характеристики: атомная масса, плотность, токсичность, распространенность в природной среде, степень вовлеченности в природные и техногенные циклы. В некоторых случаях под определение тяжелых металлов попадают элементы, относящиеся к хрупким (например, висмут) или металлоидам (например, мышьяк).

При этом немаловажную роль в категорировании тяжелых металлов играют следующие условия: их высокая токсичность для живых организмов в относительно низких концентрациях, а также способность к биоаккумуляции и биомагнификации. Практически все металлы, попадающие под это определение (за исключением свинца, ртути, кадмия и висмута, биологическая роль которых на настоящий момент не ясна), активно участвуют в биологических процессах, входят в состав многих ферментов. По классификации Н. Реймерса, тяжелыми следует считать металлы с плотностью более 8 г/см3. Таким образом, к тяжелым металлам относятся Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg.

А теперь рассмотрим  поподробнее свинец, ртуть и мышьяк…

 

Свинец.

 

Загрязнение свинцом воды в окрестности таких производств, как свинцово-плавильные заводы, производство аккумуляторов, при изготовлении хрустального стекла или керамических изделий, этилированного бензина, свинцовых красок, а также вблизи крупных автомобильных дорог создает угрозу поражения свинцом населения, проживающего в этих районах, и прежде всего детей, которые более чувствительны к воздействию тяжелых металлов.

Отравление свинцом (сатурнизм) – представляет собой пример наиболее частого заболевания, обусловленного воздействием окружающей среды. В большинстве случаев речь идет о поглощении малых доз и накопление их в организме, пока его концентрация не достигнет критического уровня необходимого для доксического проявления.

Существует острая и хроническая форма болезни. Острая форма возникает при попадании значительных его доз через желудочно-кишечный тракт или при вдыхании паров свинца. Хроническое отравление может развиваться при употреблении зараженной воды, особенно в старых домах, где канализационные трубы содержат свинец, при злоупотреблении алкоголем, изготовленным в перегонном аппарате, содержащим свинец.

Органами — мишенями при отравлении свинцом являются кроветворная и нервная системы, почки. Менее значительный ущерб сатурнизм наносит желудочно-кишечному тракту. Один из основных признаков болезни — анемия, возникающая в результате усиленного гемолиза. Эта анемия характеризуется

“точечным крапом” эритроцитов в виде базофильных гранул, хорошо выявляемых при окраске метиленовым синим. На уровне нервной системы отмечается поражение головного мозга и периферических нервов.

Мозговые поражения клинически сопровождаются конвульсиями и бредом, иногда приводят к сонливости и коме. Из периферических нервов чаще всего поражаются наиболее “активные” двигательные нервы мышц. Морфологически наблюдается их демиэлинизация с последующим повреждением осевых цилиндров. Тяжелее всего страдают мышцы – разгибатели кисти, которая приобретает вид “рогов оленя”. Паралич m. peroneus приводит к положению “согнутой ноги”.

Для профилактики сатурнизма используют сульфатные минеральные воды, пектин, альгинаты, желчегонные средства, поливитамины, пищевые кислоты, препараты кальция, магния, фосфора, цинка и железа. При интоксикации свинцом также используют препараты цинка, железа, кальция, витамины В, D, C, E в терапевтических дозах и хелатирующую терапию (препараты ЭДТА, ДМСК, D–пеницилламин) и восстановленный глутатион.

 

Ртуть.

 

В наши дни отравления ртутью редки, но, тем не менее, эта проблема заслуживает внимания.

В 50-х – 60-х годах прошлого столетия в городе Минимата (Японии) была зарегистрирована эпидемия отравления ртутью. Ртуть была обнаружена в консервированном тунце, который в качестве пищи употребляли жертвы этого отравления.

Выяснилось, что один из заводов сбрасывал в Японское море отходы ртути как раз в том районе откуда появились отравленные люди. Поскольку ртуть использовалась в краске для судов, ее и раннее постоянно обнаруживали в мировом Океане в небольших количествах. Однако японская трагедия позволила привлечь внимание общественности к этой проблеме. Маленькие дозы, которые и сейчас обнаруживаются в рыбе, в расчет не принимались, так как в маленьких концентрациях ртуть не аккумулируется. Она выделяется через почки, толстую кишку, желчь, пот и слюну. Между тем ежедневное поступление этих доз может иметь токсические последствия.

Производные ртути способны инактивировать энзимы, в частности цитохромоксидазу, принимающую участие в клеточном дыхании. Кроме того, ртуть может соединяться с сульфгидрильными и фосфатными группами и, таким образом, повреждать клеточные мембраны. Соединения ртути более токсичны, чем сама ртуть. Морфологические изменения при отравлении ртутью наблюдаются там, где наиболее высокая концентрация металла, то есть в полости рта, в желудке, почках и толстой кишке. Кроме того, может страдать и нервная система.

Острая интоксикация ртутью. Она возникает при массивном поступлении ртути или ее соединений в организм. Пути поступления: желудочно-кишечный тракт, дыхательные пути, кожа. Морфологически она может проявляться в виде массивных некрозов в желудке, толстой кишке, а также острого тубулярного некроза почек. В головном мозге никаких характерных повреждений не отмечается.

Хроническая интоксикация ртутью сопровождается более характерными изменениями. В ротовой полости из-за выделения ртути усиленно функционирующими слюнными железами возникает обильное слюноотделение. Ртуть скапливается по краям десен и вызывает гингивит и окраску десен, похожую на “свинцовую каемку”. Могут расшатываться зубы. Часто возникает хронический гастрит, который сопровождается изъязвлениями слизистой. Поражение почек характеризуется диффузным утолщением базальной мембраны клубочкового аппарата, протеинурией, а иногда развитием нефротического синдрома. В эпителии извитых канальцев развивается гиалиново-капельная дистрофия. В коре головного мозга, преимущественно затылочных долей и в области задних рогов боковых желудочков, выявляются диссеминированные очаги атрофии.

Для профилактики отравления ртутью в рацион следует включить:

      Витамин Е - оказывают нейтрализующее действие.

      Яблочный пектин - способствует выведению ядовитых металлов из организма.

      Чеснок - оказывает обезвреживающее действие.

      Келп (водоросли и морская капуста) - помогают вывести ядовитые вещества.

      Витамин С плюс рутин - способствуют выведению металлов и укрепляют иммунную систему.

 

Мышьяк.

 

Арсенизм, или отравление мышьяком, столь распространенное и любимое в эпоху средневековья, к счастью в наше время – очень редкая болезнь.

Соли, оксилы и пары мышьяка чрезвычайно опасны. Препараты на основе мышьяка используются в качестве гербицидов для опрыскивания фруктов, в качестве инсектицидов, яда для крыс и во многих промышленных процессах.

Различают острый и хронический арсенизм.

Острое отравление, обычно, наблюдаемое при суициде или гомициде, редко, но хроническое отравление из-за продолжительного контакта с мышьяковой пылью, парами как в промышленности, так и в сельском хозяйстве является нередко причиной смерти и в наши дни.

Механизм воздействия на клетку еще полностью неясен. Однако известно, что мышьяк соединяется с сульфгидрильными группами (SH – группами). Вот почему при хронической интоксикации мышьяк скапливается в волосах, ногтях, эпидермисе и может там обнаруживаться. Возможно, что мышьяк может инактивировать энзимы, содержащие SH – группы и, таким образом, являться ингибитором дыхательных ферментов.

Проявления арсенизма зависят от дозы. Довольно маленькая доза в 30 мгр триоксида мышьяка может быть смертельной. Значительные дозы этого сильнейшего яда могут убить в течение 1-2 часов, вызывая обычно выраженную периферическую вазодиллятацию, резкое уменьшение объема циркулирующей крови и шок. Предполагают, что мышьяк действует как депрессор центральной нервной системы и ведет к параличу вазомоторных центров. Если отравление менее значительно, то после первых суток основные морфологические изменения обнаруживаются в сосудах, в головном мозге, пищеварительном тракте и коже.

Множественные петехии выявляются на коже и в серозной оболочках внутренних органов. Это связано с деструкцией базальной мембраны капилляров. Если больной пережил два или три дня, в желудке и в кишечнике можно наблюдать выраженное полнокровие, отек, участки геморрагии и очаги коагуляционного некроза. В головном мозге выявляется диффузная геморрагическая инфильтрация, обусловленная фибриноидным некрозом стенок капилляров, отек. В сосудах микроциркуляторного русла формируются тромбы, которые могут быть причиной инфарктов мозга.

Если больной пережил 4-5 дней, в паренхиматозных органах, таких как почки, печень и сердце выявляется жировая дистрофия. У этих больных быстро развивается кардиоваскулярный коллапс, депрессия ЦНС, приводящие к коме и смерти через несколько часов. При остром течении болезни наблюдается рвота, бесконечный профузный понос, мышечная слабость.

В настоящее время внимание ученых привлекли случаи развития рака легких и ангиосарком печени, которые развиваются у виноградарей, имеющих контакт с пестицидами, содержащими мышьяк.

Для профилактики отравления при работе с пылевидными соединениями мышьяка следует применять респираторы, защитные очки, резиновые перчатки, пользоваться душем, тщательно удалять остатки мышьяка со спецодежды и защитных приспособлений. Особое значение в профилактике отравлений мышьяком имеют периодические диспансерные осмотры лиц, работающих в контакте с мышьяком и его соединениями. Осмотры следует проводить 2 раза в год при участии невропатолога.

 

Нитраты

 

Количество нитратов в природных водах определяется воздействием комплекса факторов: биологических, гидрохимических, геоморфологических, климатических, физико-химических свойств почв водосборной

территории. Содержание нитратов в поверхностных и грунтовых водах существенно меняется в зависимости от вида деятельности человека. Большое количество нитратов содержится в коллекторных и дренажных водах, дренирующих сельскохозяйственные территории, на которых применяются

азотные удобрения и навоз. Концентрация нитратов в этих водах может

превышать 120 мг/л. В естественных (природных) условиях количество их не превышает 9 мг/л.

Наибольшее количество (свыше 200 мг/л) нитратов находится в бытовых стоках и в стоках животноводческих комплексов. Существенному повышению количества нитратов в природных водах способствуют азотные удобрения.

Грунтовые воды содержат, как правило, меньше нитратов, чем поверхностные, поскольку почва служит своего рода «фильтром» по пути передвижения нитратного азота. Чем глубже залегают грунтовые воды, тем меньше содержится в них нитратов.

Наиболее опасными источниками поступления нитратного азота в воду являются отходы животноводческих комплексов, а также применение их стоков и жидкого навоза в повышенных дозах в качестве удобрений.

При остром отравлении нитраты вызывают у человека метгемоглобинемию различной тяжести, вплоть до смертельного исхода; при хроническом отравлении — рак желудка, изменение функций центральной нервной системы и сердечной деятельности. К избытку нитратов в воде и пище наиболее чувствительны дети, особенно первого года жизни. Для взрослого человека смертельная доза нитратов составляет от 8 до 14 г, острые отравления наступают при приеме от 1 до 4 г нитратов.

Перед употреблением воду необходимо пропускать через аниониты, для того, чтобы освободиться от нитрат-ионов.

Заслуживает внимания опыт Чехословакии и Голландии, где питьевую воду для грудных детей продают в аптеках, именно таким образом ограждают наиболее чувствительную часть населения от нитратного отравления. Снижения содержания нитратов в пресных водах, поступающих на коммунально-хозяйственные нужды, можно достичь путем стимулирования биологической денитрификации, использования электродиализа, методов химической редукции,

разбавления более чистой воды.

Однако наиболее рациональный путь снижения концентрации нитратов в поверхностных и грунтовых водах заключается в уменьшении размеров высвобождения N—NO из природных и антропогенных источников и ограничения их миграции в агроландшафтах. В зонах интенсивного применения

азотных удобрений необходимо создание охранных зон, предотвращающих поступление подвижных соединений азота в водоемы, воду которых используют как питьевую.

С целью предупреждения избыточной аккумуляции нитратов в природных водах, сохранения и прогнозирования изменения качества воды необходимо наладить региональный и местный контроль за их содержанием как в природных, так и в сбросных водах, установив при этом научно обоснованные нормативы предельно допустимых концентраций во всех видах вод.

 

                Органическое загрязнение

 

Вынос в океан  органического  вещества  оценивается  в  300  -  380 млн.т./год. Сточные воды,  содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество,  пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод.  При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества,  такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке.  Наличие суспензий  затрудняют также проникновение света в глубь воды, и замедляет процессы фотосинтеза.

Одним из основных санитарных требований,  предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества  кислорода.  Вредное действие оказывают все загрязнения, которые, так или иначе, содействуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно активные вещества - жиры,  масла, смазочные материалы - образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между  водой и атмосферой,  что снижает степень насыщенности воды кислородом.  Значительный объем  органических  веществ, большинство из которых  не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе   с промышленными и бытовыми  стоками. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах. Информация о содержании некоторых органических веществ в промышленных сточных водах предоставлена ниже:

 

Таблица 2.

Загрязняющие вещества

Количество в мировом стоке, млн. т/год

1. Нефтепродукты

26, 563

2. Фенолы

0,460

3. Отходы производств синтетических волокон

5,500

 

4. Растительные органические  остатки

0,170

5. Всего

33, 273

 

          В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько  замедленным строительством очистных сооружений  или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва  загрязняются  бытовыми отходами.  Особенно ощутимо загрязнение    в водоемах с замедленным течением или непроточных (водохранилища,  озера).  Разлагаясь в  водной  среде,  органические отходы могут стать  средой для патогенных организмов.  Вода, загрязненная органическими отходами,   становится  практически  непригодной    для   питья и использования на пищевых предприятиях

 

Бактериальное (биологическое) загрязнение

 

Бактериологический показатель качества воды характеризуется наличием в них организмов — гидробионтов и гидрофлоры. Количество этих организмов определяется при микробиологических исследованиях проб, отобранных из водных объектов путем сравнения со стандартными образцами. Для измерений используются сканирующие микроскопы (оптические или электронные).

Бактериологический показатель качества воды характеризует ее безвредность с точки зрения присутствия в ней болезнетворных организмов. Этот показатель получил название «коли-индекс». Он определяет содержание бактерий групп кишечной палочки в 1 л воды. Наименьший объем воды (в мл), приходящийся на одну кишечную палочку, — «коли-титр» также служит бактериологическим показателем качества воды.

Биологическое загрязнение создается микроорганизмами, в том числе болезнетворными, а также органическими веществами, способными к брожению.

Главными источниками биологического загрязнения вод суши и прибрежных вод морей являются бытовые стоки, которые содержат фекалии, пищевые отбросы, сточные воды предприятий пищевой промышленности (бойни и мясокомбинаты, молочные и сыровареные заводы, сахарные заводы и т. п.), целлюлозно- бумажной и химической промышленности, а в сельской местности — стоки крупных животноводческих комплексов.

Биологическое загрязнение может стать причиной эпидемий холеры, брюшного тифа, паратифа и других кишечных инфекций и различных вирусных инфекций, например гепатита.

Холера является острой диарейной инфекцией, вызываемой при попадании в органы пищеварения бактерии Vibrio cholerae. Передача инфекции происходит при непосредственном заражении фекально-оральным путем или при проглатывании зараженной воды и пищевых продуктов. Для болезни в ее наиболее тяжелой форме характерна внезапно развивающаяся острая водянистая диарея, которая может привести к смерти в результате тяжелого обезвоживания и почечной недостаточности. Чрезвычайно короткий инкубационный период - от двух часов до пяти дней - усиливает потенциально взрывной характер вспышек этой болезни, так как количество случаев заболевания может расти очень быстро. Примерно у 75% людей, инфицированных холерой, не развивается никаких симптомов болезни. Однако патогенные микроорганизмы, остающиеся в их фекалиях в течение 7-14 дней, попадают в окружающую среду и могут инфицировать других людей. Холера крайне заразна и может поражать как детей, так и взрослых людей. В отличие от других диарейных заболеваний она может за несколько часов привести к смерти здорового взрослого человека. Лицам с пониженным иммунитетом, таким как не получающие достаточного питания дети или люди с ВИЧ, угрожает повышенный риск смерти при инфицировании холерой. У 80% людей из тех, у кого развиваются симптомы заболевания, болезнь принимает форму легкой или средней тяжести. В оставшихся 10-20% случаев развивается тяжелая водянистая диарея с признаками дегидратации. При отсутствии лечения каждый второй человек может умереть. При надлежащем лечении летальность не должна превышать 1%.

Профилактика холеры заключается, главным образом, в обеспечении чистой воды и надлежащей санитарии для групп населения, потенциально подверженных заболеванию холерой. Также важны просвещение и надлежащая гигиена пищевых продуктов. В частности, необходимо пропагандировать систематическое мытье рук.

Брюшной тиф и паратифы A, B и C являются антропонозными кишечными инфекциями, вызываемыми бактериями Salmonella typhi и paratyphi A, B и C. Характеризуются язвенным поражением лимфатической системы тонкой кишки, бактериемией, лихорадкой, циклическим клиническим течением с выраженной интоксикацией, розеолезной сыпью на кожных покровах туловища, гепато- и спленомегалией. Более характерен запор, нежели диарея. Изъязвление пейеровых бляшек подвздошной кишки примерно в 1% случаев приводит к кишечному кровотечению и прободению кишечника с самыми неблагоприятными последствиями для больного. Летальность составляет менее 1%, частота рецидивов при брюшном тифе может достигать 10-15% и несколько реже отмечается при паратифах.

     Источником инфекции при брюшном тифе и паратифах является человек (больной или бактерионоситель).

     Механизм заражения брюшным тифом и паратифами фекально-оральный. Главный (массовый) путь передачи возбудителей инфекции - водный. Пищевой и бытовой пути являются дополнительными. При подавлении активности водного пути эти пути передачи могут обеспечивать возникновение как спорадической заболеваемости (единичные случаи), так и локальных эпидемических вспышек в результате заражения, как правило, от хронических носителей возбудителя. Высокая активность водного пути передачи, являющаяся следствием потребления населением недоброкачественной в эпидемическом отношении питьевой воды при неудовлетворительном или недостаточном канализовании территории, обусловливает возникновение острых и хронических водных вспышек/эпидемий и широкое распространение брюшного тифа. Нейтрализация активности водного пути передачи приводит к закономерному снижению заболеваемости до спорадического уровня и даже к полному ее отсутствию на ряде территорий. Чаще встречается брюшной тиф, реже - паратиф B и крайне редко - паратиф A, особенно паратиф C.

 

С позиций профилактики эпидемических ситуаций наиболее ответственной стадией процесса водоподготовки является ее обеззараживание, поскольку водным путем передаются очень опасные инфекционные болезни бактериальной, вирусной и паразитарной природы. В настоящее время для подавления патогенных микроорганизмов в централизованных и локальных системах подготовки питьевой воды используют исключительно реагенты-окислители: хлор и его соединения (хлорамины, гипохлориты, диоксид хлора), озон, перманганат калия, перекись водорода. На водопроводных станциях России воду обеззараживают, в основном, хлором.

Однако хлор как реагент водоподготовки имеет существенные недостатки

 

Хлор и  его альтернатива в подготовке питьевой воды

 

              Хлор

Хлор и хлорсодержащие соединения обладают высокой токсичностью, что требует строгого соблюдения повышенных требований техники безопасности. Хлор воздействует, в основном, на вегетативные формы микроорганизмов, при этом грамм-положительные штаммы бактерий более устойчивы к воздействию хлора, чем грамм-отрицательные штаммы микроорганизмов. Высокой резистентностью к действию хлора обладают также вирусы, споры и цисты простейших и яйца гельминтов. Необходимость транспортировки, хранения и применения на водопроводных станциях значительного количества жидкого хлора, а также сбросы этого вещества и его соединений в окружающую среду обусловили высокую экологическую опасность. К тому же, хлор обладает высокой коррозионной активностью.

Но наиболее существенный недостаток хлора был обнаружен в 1974 году. Он заключается в способности хлора взаимодействовать с органическими веществами природных вод, что приводит к образованию значительного количества высокотоксичных хлорорганических соединений с канцерогенной, мутагенной и тератогенной активностью. Среди них хлороформ, четыреххлористый углерод, бромдихлорметан, дибромхлорметан и другие хлорсодержащие соединения. При хлорировании природных вод образуется 235 только идентифицированных хлорсодержащих органических соединений.

Характер и количество хлорорганических соединений, образующихся при хлорировании природных вод, зависит от многих факторов, к наиболее существенным из них можно отнести: уровень загрязнения воды органическими веществами, количественный и качественный состав органических примесей воды, величина дозы хлора, температура воды.

Основное количество хлорорганических токсикантов образуется на стадии первичного хлорирования и определяется, в основном, дозами хлора и содержанием органических веществ в природной воде. Основным источником образования хлорорганических соединений в воде на этой стадии являются гуминовые и фульвиновые кислоты, таниновые соединения, производные фенола, анилина, продукты метаболизма водорослей и др.

Попытки видоизменить технологии хлорирования не привели к существенному исправлению ситуации. В свое время прямой хлорирующий агент был заменен такими соединениями хлора, как диоксид хлора, хлорамин и т.д. Но за 80 лет отношение к методу хлораминизации менялось от сильного всплеска популярности (в 1930-е годы) до запрещения (в некоторых штатах США). Причина в том, что обеззараживающий потенциал хлорамина на порядок ниже, чем у активного хлора.

Хотя хлораминизация проходит при небольших концентрациях активного хлора (только в таких условиях можно избежать образование хлороформа и, вместе с тем, достичь обеззараживания), при снижении температуры воды хлорамин примерно в 5 раз теряет свой биоцидный потенциал (абсолютно неактивен против вирусов, не работает против простейших). Нельзя сказать, что такая вода надежно обеззаражена и эпидемиологически безопасна. Указанные выше недостатки стали главной причиной интенсивного поиска новых эффективных дезинфектантов, способных обеспечить надежное обеззараживание в технологиях водоподготовки.

Высокое содержание в воде хлора и его соединений провоцирует респираторно-вирусные заболевания, пневмонию, гастриты и, что самое страшное, – предположительно онкологические заболевания, рак почек и печени.

 

Озон

В последнее время широко обсуждается возможность замены хлора в процессе подготовки питьевой воды с озоном.

Так, высокая биоцидная активность озона, особенно к хлоррезистентным бактериям, спорам, вирусам и цистам простейших, гарантирует высокий уровень обеззараживания воды. А высокий окислительный потенциал озона позволяет одновременно с обеззараживанием воды снизить ее цветность, содержание железа, марганца, а также устранить запахи и привкусы. К числу преимуществ можно отнести компактность озонаторных установок и возможность автоматизировать процесс обработки воды.

Однако анализ опыта и результатов применения озона в процессе водоподготовки выявил и существенные недостатки этой технологии.

Озонирование природных вод с высоким содержанием органических примесей приводит к образованию продуктов их окисления - более токсичных, чем изначальные загрязнители природных вод. Продукты взаимодействия озона с органическими примесями природной воды, их мутагенность и токсичность вообще недостаточно изучены. При озонировании на станциях водоподготовки получают биологически нестабильную воду. Это интенсифицирует рост микроорганизмов в сетях распределения, что значительно ухудшает качество воды, которая поступает к потребителю: увеличивается цветность, мутность, появляются гнилостные запахи, обусловленные продуктами жизнедеятельности микроорганизмов.

Из-за того, что озон быстро разлагается в воде и не имеет эффекта длительного действия, при озонировании необходимо предусмотреть введение хлора или его соединений перед очистными сооружениями и резервуарами с чистой водой. Хлорирование же предварительно озонированной воды сопровождается образованием большого количества высокотоксичных хлорорганических соединений.

Высокие энергоемкость и стоимость озонаторного оборудования обусловливает высокую стоимость озонированной воды. Среди реагентных методов озонирование относится к наиболее дорогостоящим. Сам по себе озон более токсичен, чем хлор. Кроме того, он вызывает активную коррозию оборудования, трубопроводов и требует применения более стойких материалов.

Приведенные аргументы, повлияли на то, что даже в экономически развитых странах озонирование не нашло широкого применения в технологиях водоподготовки в системах централизованного водообеспечения.

 

Введение в структуру цепочки водорастворимых полимерных соединений биоцидных фрагментов открывает перспективу для создания реагентов нового поколения, в которых соединяются очень важные для технологии водоподготовки функции дезинфектанта и флокулянта.

Основные преимущества биоцидных полимеров как перспективных реагентов для очистки и обеззараживания вод можно сформулировать следующим образом:

      высокий обеззараживающий потенциал и широкий спектр биоцидного действия (бактерицидная, вирулицидная, фунгицидная, спороцидная, алгицидная активность);

      достаточная эффективность биоцидного действия реагента при его концентрации в воде ниже величины гранично-допустимой концентрации (ГДК);

      высокая эффективность биоцидного действия реагентов в диапазоне температур от 0 до 30 ОС при рН 6-9;

      высокая флокулирующая способность для достижения надежного обеззараживания и очистки воды на стадии коагуляции и фильтрования;

      совместимость с другими реагентами, которые используются в технологии обработки воды;

      возможность применения в существующих технологических схемах водоподготовки без существенной реконструкции очистных сооружений;

      безопасность при хранении, транспортировке и применении в технологических процессах водоподготовки;

      низкая токсичность для людей, теплокровных и холоднокровных животных;

      экологическая безопасность для окружающей природной среды;

      биоразложение на нетоксичные продукты; отсутствие коррозионной активности;

      экономическая целесообразность применения дезинфектанта.

Полученные в Институте эколого-технологических проблем (г. Москва) результаты исследований подтверждают, что реагенты на основе солей полигексаметиленгуанидина (ПГМГ) - безусловная альтернатива существующим реагентным методам очистки и обеззараживания воды, что служит основанием для их широкого применения в технологии водоподготовки.


Нормативно-техническое обеспечение контроля за качеством водной среды и пищевых продуктов.

 

Организм человека очень уязвим перед  окружающей средой, причем загрязнение  водоемов представляет большую опасность для здоровья. В деле создания благоприятных условий для жизни и здоровья населения определенную роль должны сыграть санитарно-гигиенические нормативы и критерии. Так, для санитарной оценки степени загрязнения окружающей среды используют предельно допустимые концентрации (ПДК). Есть несколько видов ПДК.

Предельно допустимые концентрации загрязняющего (вредного) вещества в воде водоемов (ПДК, мг/л) — концентрация химического вещества в воде, не оказывающая вредного воздействия на организм человека при различных видах употребления ее (для питья, приготовления пищи, гигиенических целей, для отдыха).

 

Таблица 3. ПДК тяжелых металлов и мышьяка в продовольственном сырье и пищевых продуктах растительного происхождения, мг/кг (СанПиН 42-123-4089—86)

Элемент

Хлеб

Овощи

Фрукты

Ртуть

0,02

0,02

0,02

Кадмий

0,03

0,03

Свинец

|0,3

0,5

0,4

Мышьяк

0,2

0,2

0,2

Сурьма

0,1

0,3

0,3

Медь

10,0

5,0

5,0

Цинк

50,0

10,0

10,0

Никель

0,5

0,5

Хром

0,2

0,2

0,2

Олово

200,0

200,0

 

В контроле за качеством окружающей среды особая роль отводится природоохранному законодательству, экологической экспертизе, экологическому мониторингу и стандартизации (ГОСТам).

Центральными органами по контролю за качеством природной среды и управлению им являются Государственный комитет РФ по охране окружающей среды и Министерство природных ресурсов РФ. Они осуществляют такие функции на основе Конституции Российской Федерации, законов ”Об охране окружающей природной среды” (1991 г.), “О недрах” (1992 г.), “Основы лесного законодательства РФ” (1993 г.) и др. Деятельность всех природоохранных органов отражается в форме отчетности, которая тесно связана с первичным учетом экологической обстановки на предприятиях.

Регулирование природопользования осуществляется с помощью механизма административно-правовых форм управления через систему нормативно- технических документов. Важнейшими из них являются экологические нормативы, правила и стандарты, которые разрабатываются на основе природоохранного законодательства с учетом экологических, санитарно-гигиенических, технических и экономических требований. Стандарты качества природной среды— единые требования, правила и нормативы, отвечающие современному уровню научно-технического прогресса и предъявляемые к организациям в целях охраны природы на основе правильного соотношения экологических и экономических интересов.

Особое значение имеют стандарты для управления промышленными и сельскохозяйственными предприятиями, объединениями, организации мероприятий по контролю за использованием природных ресурсов. Соблюдать стандарты обязаны все предприятия, организации и граждане. Конечная цель управления — обеспечение всех экологических требований для человека, т.е. управление качеством среды связано с мероприятиями по здравоохранению.

Выделяют основные и вспомогательные разновидности стандартов. Основные стандарты устанавливают экологические и производственные хозяйственные нормативы. Например, нормативы в виде предельно допустимых нагрузок на природно-территориальный комплекс (ПДН), предельно допустимых концентраций (ПДК), предельно допустимых сбросов  вредных веществ в гидросферу (ПДВ), размеров санитарно-защитных зон и др.

Вспомогательные стандарты качества водной среды необходимы для реализации основных стандартов. Предельно допустимые сбросы в водные объекты вредных веществ регламентируются государственными стандартами. Предприятия имеют узаконенные качественные и количественные показатели сбросов, план сокращения их. Контролирующие органы также могут проверять эффективность природоохранных мероприятий, сопоставляя фактический и предельно допустимый выбросы.


Заключение

 

Практически все поверхностные источники водоснабжения в последние годы подвергаются воздействию вредных загрязнений. 70% поверхностных вод и 30% подземных потеряли питьевое значение и перешли в категории загрязненности - «условно чистая» и «грязная». Практически 70% населения РФ употребляют воду, не соответствующую ГОСТу «Вода питьевая».

Наиболее опасным загрязнением водной среды, на мой взгляд, является загрязнение тяжелыми металлами, так как последствия отравления ими наиболее тяжкие.

С сожалением надо отметить, что в России отсутствует государственная политика по правовому, нормативному и экономическому регулированию влияния тяжелых металлов на состояние окружающей среды и здоровье населения, по снижению выбросов (сбросов, отходов) тяжелых металлов и их соединений в окружающую среду.

 


Список литературы

 

1.      «Барьер безопасности»№5 (47), 2006

2.      Основы физиологии питания, гигиены и санитарии. З.П. Матюхина, М. Зысона,200

3.      Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы "Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. СанПиН 2.3.2.1078-01 (утв.: Постановление Главного государственного санитарного врача РФ № 36 от 14.11.2001 года (в ред. от 15.04.2003 года))

4.      Федеральный закон №29-ФЗ от 02.01.2000  о качестве и безопасности пищевых продуктов (с изменениями от 30 декабря 2001г., 10 января, 30 июня 2003г., 22 августа 2004г., 9 мая, 5, 31 декабря 200 г.,31 марта 2006г.)

5.      Человек и среда его обитания. Хрестоматия. Под ред. Г.В. Лисичкина и Н.Н.Чернова. М., Мир, 2003

.

 

2

 

Поиск по сайту

Предметы