Факторы, влияющие на качество бутилированной воды (статья Nature)

water 3467372 1280

Факторы, влияющие на качество бутилированной воды

 

Рост популярности воды как товара приводит к необходимости ее анализа на возможные загрязнения, в частности органические. Это особенно важно для бутилированной воды, поскольку кроме первичного загрязнения скважинных вод, возможно их вторичное загрязнение во время обработки, хранения или транспортировки в неподходящих условиях (солнечный свет и повышенная температура). В этой статье описывается, как различные факторы, начиная с околоскважинного пространства, технологий забора и обработки воды и заканчивая способом хранения и транспортировки готовой продукции, могут влиять на качество бутилированной воды. В нем также обобщены данные научных работ об уровнях загрязнения органикой проб бутилированной воды.

 

mobile version blog vodavoda
адаптированная мобильная версия

 

ВВЕДЕНИЕ

Бутилированная вода стремительно набирает популярность: в 2007 году ее потребление в мире превысило 200 млн литров. Согласно отчету World’s Water, 1 ее среднегодовое потребление в 15 странах мирового рейтинга составляет более 100 литров на человека, а в странах, возглавляющих этот рейтинг, в т.ч. Мексике, Италии и ОАЭ — более 200 литров на человека.

Постоянный рост популярности бутилированной воды вызван целым рядом причин, важнейшими из которых являются:

  • отсутствие уверенности в качестве и безопасности водопроводной воды;

  • доступность;

  • маркетинговая активность производителей;

  • мода на здоровый образ жизни;

  • рост осведомленности потребителей о преимуществах регулярного употребления такой воды. 2

Анализ качества бутилированной воды особенно сложен, 3 поскольку оно зависит от трех категорий загрязнителей: присутствующих в водоносном слое, поступающих извне на заводе по розливу и мигрирующих из упаковки. 4, 5, 6, 7, 8

Продуктами термической деструкции полиэтилентерефталата (ПЭТ) являются летучие органические соединения, альдегиды, ароматические углеводороды, алифатические углеводороды, сложные эфиры и метанол. 9 Внимание исследователей в последние годы было сосредоточено на возможности миграции в воду продуктов распада полимеров, вызванного внешними факторами. Важность этих исследований обусловлена тем, что помимо постоянного роста востребованности бутилированной воды в развивающихся странах, в повсеместную практику там вошла т.н. солнечная дезинфекция — длительное выдерживание закупоренных бутылок под прямыми солнечными лучами для обеззараживания воды под действием ультрафиолета и высокой температуры. 10, 11

ТРЕБОВАНИЯ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА В ОТНОШЕНИИ БУТИЛИРОВАННОЙ ВОДЫ

К питьевой воде предъявляют три группы требований:

  • органолептические;

  • микробиологические;

  • химические.

Национальные требования к бутилированной воде основаны на международных правилах или нормативах Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) 12. В таблице 1 приводятся нормативы по содержанию связанной органики в питьевой воде, которые применяются в 13 странах Европейского экономического сообщества (ЕЭС), и определены важнейшими международными и национальными организациями: ВОЗ, Агентством по охране окружающей среды США (EPA), Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) и Международной ассоциацией бутилированной воды (IWBA). 12, 14, 15, 16

Многие из неорганических солей, растворенных в воде, являются незаменимыми элементами для человека и благотворно сказываются на его здоровье. 17 Но данные о каком-либо положительном воздействии на организм растворенной органики в литературе отсутствуют 18, 19На рис. 1 показаны группы органических соединений, определенных в различных видах бутилированной воды 18, 20, 21, 22, 23, 24Ни одна из них не указана в соответствующих директивах ЕС.

Кроме того, состав бутилированной воды может изменяться целенаправленно в угоду предпочтениям потенциальных клиентов. На заводах по розливу часто добавляют минеральные соли, ароматизаторы или подсластители для изменения органолептических свойств готового продукта. 26

ИСТОЧНИКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ В БУТИЛИРОВАННОЙ ВОДЕ

Присутствие органических загрязнителей в воде растет в основном из-за антропогенного воздействия на окружающую среду. 18, 24, 26 Но как показали исследования, на качество воды могут повлиять процессы обработки и условия, в которых хранится и транспортируется готовый продукт. 5, 6, 8, 27, 28

Определение органических загрязнений в образцах бутилированной воды затрудняют:

  • низкая концентрация целевых аналитов;

  • сложный химический состав образцов (высокая минерализация);

  • химические реакции между компонентами.

Анализ проводится с использованием методов работы с низкими пределами количественного определения (MQL). Ведущим методом является газовая хроматография в сочетании с масс-спектрометрией.

Водоносный горизонт и скважина

Согласно директиве ЕЭС (EEC 2009/54/EC), единственным разрешенным источником бутилированной воды в государствах-членах ЕС являются чистые подземные воды. Но потенциальных источников бутилированной воды гораздо больше: подповерхностные и ископаемые воды, талая вода ледников или морская вода. 28, 29

Естественные органические загрязнители в водоносных горизонтах – метаболиты и продукты разложения фито — и зоопланктона. Они придают воде неприятный запах и вкус даже при очень низких концентрациях, и сильно затрудняют очистку методами коагуляции, осаждения, фильтрации и хлорирования. 24, 30, 31

Антропогенные загрязнения обусловлены хозяйственной деятельностью человека. 24, 32, 33, 34 Транспортировка и осаждение таких веществ связаны с гидрологическим циклом и геологией местности: скоростью перемещения слоя грунтовых вод, 32 гидрогеохимических процессов (сорбция, окисление-восстановление, выщелачивание, выветривание, гидролиз) и физическими параметрами (температура, давление). 35 В таблице 2 представлены данные об органических загрязнителях в образцах бутилированной воды, и об их вероятных источниках.

Эксплуатация скважин

Качество исходного сырья сильно зависит от источника. Большинство скважин берут воду из свободных грунтовых, артезианских или субартезианских вод. 42 Серьезная угроза качеству подземных вод – чрезмерная эксплуатация, которая приводит к поступлению больших объемов прилегающей воды низкого качества. Неправильное проектирование и устройство скважины приводит к загрязнению воды патогенными бактериями и вирусами. 42

Вода очень восприимчива к изменениям органолептических, химических и бактериологических свойств, что предъявляет серьезные требования к материалам контактирующей с ней инфраструктуры. Они должны быть одобрены для использования в пищевых целях, и совместимы с методами и реагентами для очистки. 42 Предпочтительно использовать нержавеющую сталь: трубы из других материалов могут выделять генотоксичные канцерогенные соединения. 43

Бутилирование

Перед розливом вода из разных источников проходит подготовку для поддержания ее качества: удаление взвесей и примесей механического, химического и биологического происхождения 44. Выбор методов очистки зависит от исходного состава воды и целевых критериев качества. Эти сложные дорогостоящие процессы часто приводят к образованию отходов и побочных продуктов дезинфекции в результате реакции между дезинфектантом и естественной органикой, которая содержится в воде. 26, 27, 45 Обработку бутилированной воды обычно проводят озоном, который способен эффективно окислять органические и неорганические соединения, и даже уничтожать патогенную микрофлору. 46, 47, 48 Однако при озонировании образуются альдегиды, карбоновые кислоты, кетоны и другие побочные продукты, 49 среди которых встречаются мутагены и канцерогены. 43, 50

Тара и доставка до потребителя

В соответствии с директивой ЕС 89/109/EEC54 (заменяющей более раннюю версию 1976 года, 76/893/EEC), “материалы и изделия, прямо или косвенно контактирующие с пищей, должны исключать попадание в нее веществ в количествах, которые могут нанести вред здоровью человека, вызвать неприемлемые изменения состава пищи или ухудшение ее органолептических свойств”. В настоящее время более 99% бутылок для напитков изготавливаются из полиэтилентерефталата (ПЭТ), 52 легкого и инертного кристаллического полимера, который, согласно отчету экспертов Международного института естественных наук (ILSI), 52 является биологически нейтральным материалом с отсутствием токсичности на генном и клеточном уровне. 53

Результаты анализа минеральных вод показывают, что их состав на устье скважины отличается от состава воды, хранящейся в бутылках. 55 Таким образом, тара и условия хранения и транспортировки продукта влияют на его качество. 56

В результате полимеризации или деградации упаковки при хранении появляются побочные соединения, которые переходят в конечный продукт – т.н. непреднамеренно добавленные вещества (NiAsS). 57 Многие из них изменяют органолептические свойства воды, а при высоких концентрациях вмешиваются в работу эндокринных систем биологических объектов. 57, 58,59 По данным разных авторов, присутствие эндокринных разрушителей в образцах бутилированной воды наблюдалось в 78%, 60 60% 61, 62 и 10% проб. 63 Их воздействие может привести к возникновению серьезных расстройств репродуктивной системы, гормонозависимых опухолей, нарушению полового созревания, бесплодию, дисфункциям щитовидной железы, ожирению и т.д. 65, 66

Однако тара – не единственный источник подобных загрязнений. В окружающую среду ежедневно в больших количествах поступают естественные гормоны млекопитающих — эстрогены, андрогены и прогестагены, которые проникают в грунтовые воды. 60, 61, 62 Еще одним источником эстрогенной активности воды может быть процесс очистки и розлива. 60, 61, 62, 64

Вызывает озабоченность и возможная миграция триоксида сурьмы (Sb2O3) 52 – катализатора реакции поликонденсации при производства ПЭТ. 66, 67 При среднем содержании сурьмы в земной коре 0,5 мг/кг, а в ископаемых водах 2 нг/л, 70 ПЭТ-упаковка содержит 130-150 мг сурьмы на 1 кг веса. 68, 69 Эффективность ее выщелачивания повышается при росте температуры до +50-60°C 73, 75, 77 и соотношения площади поверхности к объему емкости: в бутылках объемом 0,2-0,5 л сурьмы больше, чем в бутылках 2,5 л. 73, 75 Содержание сурьмы выше в газированных водах, 73, 74 а также зависит от цвета бутылки: самые высокие уровни Sb в воде из бесцветных, светло-зеленых и бледно-голубых емкостей. 56 Хотя они не превышают допустимых уровней по нормам ВОЗ (20 мкг/л), EPA (6 мкг/л), ECC (5 мкг/л) IBWA и FDA (6 мкг/л), 40% суточной нормы этого элемента человек получает из воды: при передозировке сурьма канцерогенна. 73

Использование стеклянной тары не решает проблему: список элементов, выщелачиваемых из стеклянных бутылок, намного длиннее, чем из ПЭТ. 56 В воде из стеклянных бутылок в 19 раз больше Ce, в 14 раз больше Pb, в 7 раз больше Al и от 7 до 2,4 раза больше Zr, Ti, Hf, Th, La, Pr, Fe, Zn, Nd, Sn и Cr.

Вне зависимости от материала тары, интенсивность реакций выщелачивания может сильно меняться, и причины этого пока не ясны. По данным исследований Пинто и Реали, 63 они могут быть связаны с видом и качеством сырья, различиями в технологиях производства, возрастом бутылок и процентом переработанных материалов в их составе.

В таблице 3 приведена информация о влиянии типа бутылки и условий хранения на содержание отдельных органических загрязнителей.

УРОВНИ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ, ОПРЕДЕЛЕННЫЕ В ОБРАЗЦАХ БУТИЛИРОВАННОЙ ВОДЫ

На состав бутилированной воды влияет качество исходного сырья, методы ее добычи и обработки, тара и условия хранения, а также требования законодательства в стране производства, устанавливающие стандарты содержания примесей. В таблице 4 представлена информация об уровнях органических загрязнителей, определенных в образцах различных видов бутилированной воды. В случае первичных загрязнителей различия вызваны расположением скважин, их типом и удаленностью от промышленных районов. На содержание вторичных загрязнений наибольшее влияние оказывают средства очистки воды.

Хотя в большинстве случаев установленные уровни ниже предельно допустимых, и умеренное употребление такой воды не скажется на состоянии здоровья человека, эти загрязнения значительно ухудшают ее органолептические свойства. 4


РЕЗЮМЕ

Анализа проб бутилированной воды показывает, что их загрязнение органическими соединениями увеличивается. Постоянный рост популярности бутилированной воды и общепринятое мнение о ее высоком качестве лишь подчеркивают необходимость более детальных исследований. Качество воды зависит от множества факторов: от первоначального состава и условий розлива до условий хранения и транспортировки конечного продукта. Результаты исследований позволяют лучше понять явления, ухудшающие свойства бутилированной воды, предоставляют ценную информацию потребителям и закладывают прочную научную основу для выработки стандартов качества бутилированной воды.

 


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. WW (Worlds Water). 2010. Per capita bottled water consumption by top countries. Available from: http://www.worldwater.org/datav7/data_table_19_per_capita_bottled_water_by_country.pdf. Accessed October 2011.

2. de Beaufort ID . The camel syndrome. J Public Health 2007; 15: 407–412.

Article Google Scholar 

3. Yekdeli Kermanshahi K, Tataraki R, Karimi H, Nikorazm M, Abbasi S . Classification of Iranian bottled waters as indicated by manufacturer’s labellings. Food Chem 2010; 120: 1218–1223.

CAS Article Google Scholar 

4. Casajuana N, Lacorte N . Presence and release of phthalic esters and other endocrine disrupting compounds in drinking water. Chromatographia 2003; 57: 649–655.

CAS Article Google Scholar 

5. Garcıa RS, Silva AS, Cooper I, Franz R, Losada PP . Revision of analytical strategies to evaluate different migrants from food packaging materials. Trends Food Sci Technol 2006; 17: 354–366.

Article Google Scholar 

6. Silva AS, Garcıa RS, Cooper I, Franz R, Losada PP . Compilation of analytical methods and guidelines for the determination of selected model migrants from plastic packaging. Trends Food Sci Techno 2006; 17: 535–546.

CAS Article Google Scholar 

7. Leivadara SV, Nikolaou AD, Lekkas TD . Determination of organic compounds in bottled waters. Food Chem 2008; 108: 277–286.

CAS Article Google Scholar 

8. Sax L . Polyethylene terephthalate may yield endocrine disruptors. Environ Health Perspect 2010; 118: 445–448.

CAS Article Google Scholar 

9. Dziecioł M, Trzeszczynski J . Volatile products of poly(ethylene terephthalate) thermal degradation in nitrogen atmosphere. J Appl Polymer Sci 2000; 77: 1894–1901.

Article Google Scholar 

10. Wegelin M, Canonica S, Alder AC, Marazuela D, Suter M J-F, Bucheli Th D et al Does sunlight change the material and content of polyethylene terephthalate (PET) bottles? J Water Supp Res Technol 2001; 50.3: 125–133.

Article Google Scholar 

11. Schmid P, Kohler M, Meierhofer R, Luzi S, Wegelin M . Does the reuse of PET bottles during solar water disinfection pose a health risk due to the migration of plasticisers and other chemicals into the water?. Water Res 2008; 42: 5054–5060.

CAS Article Google Scholar 

12. WHO (World Health Organization). 2008. Draft third edition of the WHO guidelines for drinking—water quality. Available from: http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/fulltext.pdf. Accessed November 2011.

13. EEC. Directive 2009/54/EC of the European Parliament and of the Council of 18 June 2009 on the exploitation and marketing of natural mineral waters. Official Journal L 146/45 2009 26/06/2009.

14. FDA (Food and Drug Administration). 2010. Requirements for specific standardized beverages, Sec. 165.110 Bottled water. Available from: http://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfcfr/CFRSearch.cfm?FR=165.110&st=drinking%20water . Accessed November 2011.

15. IBWA (International Bottled Water Association). 2009. Model bottled water regulation. Available from: http://www.bottledwater.org/files/IBWA%20Code%20of%20Practice%20Updated%202009%20Final_3.pdf . Accessed November 2011.

16. EPA Environmental Protection Agency. 2009. Current drinking water standards. Available from: http://water.epa.gov/drink/contaminants/index.cfm . Accessed November 2011.

17. Petraccia L, Liberati G, Masciullo SG, Grassi M, Fraioli A . Water mineral waters and health. Clin Nutr 2006; 25: 377–385.

CAS Article Google Scholar 

18. Ericson I, Nadal M, van Bavel B, Lindström G, Domingo JL . Levels of perfluorochemicals in water samples from Catalonia, Spain: is drinking water a significant contribution to human exposure? Environ Sci Poll Res 2008; 15: 614–619.

CAS Article Google Scholar 

19. Font-Ribera L, Kogevinas M, Nieuwenhuijsen MJ, Grimalt JO, Villanueva CM . Patterns of water use and exposure to trihalomethanes among children in Spain. Environ Res 2010; 110: 571–579.

CAS Article Google Scholar 

20. Nawrocki J, Dąbrowska A, Borcz A . Investigation of carbonyl compounds in bottled waters from Poland. Water Res 2002; 36: 4893–4901.

CAS Article Google Scholar 

21. Kruawal K, Sacher F, Werner A, Müller J, Knepper TP . Chemical water quality in Thailand and its impacts on the drinking water production in Thailand. Sci Total Environ 2005; 340: 57–70.

CAS Article Google Scholar 

22. Kohler M, Wolfensberger M . Migration of organic components from polyethylene terephthalate (PET) bottles to water. EMPA, Swiss Federal Laboratories for Materials Testing and Research 2003; 82: 2–13.

Google Scholar 

23. Al-Mudhaf HF, Alsharif FA, Aby-Shady AS . A survey of organic contaminants in household and bottled drinking waters in Kuwait. Sci Total Environ 2009; 407: 1658–1668.

CAS Article Google Scholar 

24. Salinas RO, Bermudez BS, Tolentino RG, Gonzalez GD, Vega y León S . Presence of polychlorinated biphenyls (PCBs) in bottled drinking water in Mexico City. Bull Environ Contam Toxicol 2010; 85: 372–376.

CAS Article Google Scholar 

25. Diaz G, Ortiz R, Schettino B, Vega S, Gutierrez R . Organochlorine pesticides residues in bottled drinking water from Mexico City. Bull Environ Contam Toxicol 2009; 82: 701–704.

CAS Article Google Scholar 

26. Liu Y, Mou S . Simultaneous determination of trace level bromate and chlorinated haloacetic acids in bottled drinking water by ion chromatography. Microchem J 2003; 75: 79–86.

CAS Article Google Scholar 

27. Liu Y, Mou S . Determination of bromate and chlorinated haloacetic acids in bottled drinking water with chromatographic methods. Chemosphere 2004; 55: 1253–1258.

CAS Article Google Scholar 

28. Reimann C, Banks D . Setting action levels for drinking water: are we protecting our health or our economy (or our backs!)? Sci Total Environ 2004; 332: 13–21.

CAS Article Google Scholar 

29. Ikem A . Measurement of volatile organic compounds in bottled and tap waters by purge and trap GC—MC: are drinking water types different? J Food Comp Anal 2010; 23: 70–77.

CAS Article Google Scholar 

30. Longnecker K, Kujwinski EB . Composition of dissolved organic matter in groundwater. Geochim Cosmochim Acta 2007; 75: 2752–2761.

Article Google Scholar 

31. Srinivasan R, Serial GE . Treatment of taste and odor causing compounds 2-methyl isoborneol and geosomin in drinking water: a critical review. J Environ Sci 2011; 23: 1–13.

CAS Article Google Scholar 

32. Ritter L, Solomon K, Sibley P, Hall K, Keen P, Mattu G et al Sources, pathways, and relative risk of contaminants in surface water and groundwater: a perspective prepared for the Walkerton inquiry. J Toxicol Environ Health, Part A 2002; 65: 1–142.

CAS Article Google Scholar 

33. Greulich K, Alder L . Fast multiresidue screening of 300 pesticides in water for human consumption by LC-MS/MS. Anal Bioanal Chem 2008; 391: 183–197.

CAS Article Google Scholar 

34. Bono-Blay F, Guart A, de la Fuente B, Pedemonte M, Cinta Pastor M, Borrell A et al Survey of phthalates, alkylphenols, bisphenol A and herbicides in Spanish source waters intended for bottling. Environ Sci Poll Res 2012; 19: 3339–3349.

CAS Article Google Scholar 

35. Diduch M, Polkowska Ż, Namieśnik J . Chemical quality of bottled water: a review. J Food Sci 2011; 76: 178–196.

Article Google Scholar 

36. Suffet IH, Khiari D, Bruchet A . The drinking water taste and odor wheel for the millennium: beyond gesomin and 2-methylisoborneol. Wat Sci Tech 1999; 40: 1–13.

CAS Article Google Scholar 

37. Salemi A, Lacorte Bruguera S, Bagheri H, Barceló D . Automated trace determination of earthy-musty odorous compounds in water samples by on-line purge-and-trap-gas chromatography-mass spectrometry. J Chromatogr A 2006; 1136: 170–175.

CAS Article Google Scholar 

38. WHO (World Health Organization). 2009. Pesticides in drinking water. WHO Seminar Pack for drinking-water quality, in revision. Available from: http://whqlibdoc.who.int/hq/2009/WHO_HSE_WSH_09.05_eng.pdf. Accessed November 2011.

39. Wilson C, Tisdell C . Why farmers continue to use pesticides despite environmental, health and sustainability costs. Ecol Econ 2001; 39: 449–462.

Article Google Scholar 

40. Żychowski J, Lach J, Kolber M . The differentiation of glycine, leucine and isoleucine contents in the ground water near cemetaries located over different bedrock. State and Anthropogenic Changes of Water Quality in Poland 2005; III: 281–290.

Google Scholar 

41. Żychowski J . The effects of mass graves on the content of selected organic compounds in groundwater. State and Anthropogenic Changes of Water Quality in Poland 2007; V: 359–366.

Google Scholar 

42. Senior D, Dege N . Technology of Bottled Water. Blackwell Publishing Oxford, UK. 2005.

Google Scholar 

43. Biscardi D, Monarca S, De Fusco R, Senatore F, Poli P, Buschini A et al Evaluation of the migration of mutagens/carcinogens from PET bottles into mineral water by Tradescantia/micronuclei test, Comet assay on leukocytes and GC/MS. Sci Total Environ 2003; 302: 101–108.

CAS Article Google Scholar 

44. Wang W, Ye B, Yang L, Li Y, Wang Y . Risk assessment on disinfection by-products of drinking water of different water sources and disinfection processes. Environ Int 2007; 33: 219–225.

CAS Article Google Scholar 

45. Ikem A, Odueyungbo S, Egiebor NO, Nyavor K . Chemical quality of bottled waters from three cities in eastern Alabama. Sci Total Environ 2002; 285: 165–175.

CAS Article Google Scholar 

46. Song YS, Al-Taherz F, Sadle G . Migration of volatile degradation products into ozonated water from plastic packaging materials. Food Add Cont 2003; 10: 985–994.

Article Google Scholar 

47. Tyrovola K, Diamadopoulos E . Bromate formation during ozonation of groundwater in coastal areas in Greece. Destilation 2005; 176: 201–209.

CAS Google Scholar 

48. Aljundi IH . Bromate formation during ozonation of drinking water: a response surface methodology study. Destilation 2011; 277: 24–28.

CAS Google Scholar 

49. Huang W, Fang G, Wang C . The determination and fate of disinfection by-products from ozonation of polluted raw water. Sci Total Environ 2005; 345: 261–272.

CAS Article Google Scholar 

50. Monarca S, De Fusco R, Biscardi D, De Feo V, Pasquini R, Fatigoni C et al Studies of migration of potentially genotoxic compounds into water stored in pet bottles. Food Chem Toxicol 1994; 32: 783–788.

CAS Article Google Scholar 

51. Morrison ED, Malvey MW, Johnson RD, Anacker JL, Brown KA . Effect of chemical environments on stress cracking of poly(ethylene terephthalate) beverage bottles. Polym Test 2008; 27: 660–666.

CAS Article Google Scholar 

52. ILSI (International Life Sciences Institute). Polyethylene terephthalate (PET) for food packaging applications: Report. 2000.

53. Ceretti E, Zani C, Zerbibi I, Guzzella L, Scaglia M, Berna V et al Comparative assessment of genotoxicity of mineral water packed in polyethylene terephthalate (PET) and glass bottles. Water Res 2010; 44: 1462–1470.

CAS Article Google Scholar 

54. ECC. Council Directive 89/109/EEC of 21 December 1988 on the approximation of the laws of the Member States relating to materials and articles intended to come into contact with foodstuffs. Official Journal 40/38, 11.02.1989 1989.

55. Dąbrowska A, Borcz A, Nawrocki J . Aldehyde contamination of mineral water stored in PET bottles. Food Add Contam 2003; 20: 1170–1177.

Article Google Scholar 

56. Reimann C, Birke M, Filzmoser P . Bottled drinking water contamination from bottle materials (glass, hard PEt, soft PET), the influence of color and acidification. Appl Geochem 2010; 25: 1030–1046.

CAS Article Google Scholar 

57. Muncke J . Exposure to endocrine disrupting compounds via the food chain: is packaging a relevant source? Sci Total Environ 2009; 407 (16): 4549–4559.

CAS Article Google Scholar 

58. Muncke J . Endocrine disrupting chemicals and other substances of concern in food contact materials: an updated review of exposure, effect and risk assessment. J Steroid Biochem Mol Biol 2011; 127: 118–127.

CAS Article Google Scholar 

59. Yang CZ, Yaniger SI, Jordan VC, Klein DJ, Bittner GD . Most plastic products release estrogenic chemicals: a potential health problem that can be solved. Environ Health Perspect 2011; 119: 989–996.

CAS Article Google Scholar 

60. Plotan M, Frizzell C, Robinson V, Elliott CT, Connolly L . Endocrine disruptor activity in bottled mineral and flavoured water. Food Chem 2012 (in press), doi:10.1016/j.foodchem.2012.1001.1115.

61. Wagner M, Oehlmann J . Endocrine disruptors in bottled mineral water: total estrogenic burden and migration from plastic bottles. Environ Sci Poll Res 2009; 16: 278–286.

CAS Article Google Scholar 

62. Wagner M, Oehlmann J . Endocrine disruptors in bottled mineral water: estrogenic activity in the E-Screen. J Steroid Biochem Mol Biol 2011; 127: 128–135.

CAS Article Google Scholar 

63. Pinto B, Reali D . Screening of estrogen-like activity of mineral water stored in PET bottles. Int J Hygiene Environ Health 2009; 212: 228–232.

CAS Article Google Scholar 

64. Guart A, Bono-Blay F, Borrell A, Lacorte S . Migration of plasticizers phthalates, bisphenol A and alkylphenols from plastic containers and evaluation of risk. Food Add Cont 2011; 28: 676–685.

CAS Article Google Scholar 

65. Diamanti-Kandarakis E, Bourguignon J-P, Giudice LC, Hauser R, Prins GS, Soto AM et al Endocrine-disrupting chemicals: an endocrine society scientific statement. Endo Rev 2009; 30: 293–342.

CAS Article Google Scholar 

66. Duh B . Effect of antimony catalyst on solid-state polycondensation of poly(ethylene terephthalate). Polymer 2002; 43: 3147–3154.

CAS Article Google Scholar 

67. Ahmad M, Bajahlan AS . Quality comparison of tap waters vs. bottled water in the industrial city of Yanbu (Saudi Arabia). Environ Monit Asses 2009; 159: 1–14.

CAS Article Google Scholar 

68. Rusz Hansen H, Pergantis SA . Detection of antimony species in citrus juices and drinking water stored in PET containers. J Anal Spectrom 2006; 21: 731–733.

Article Google Scholar 

69. Takahashi Y, Sakuma K, Itai T, Zheng G, Mitsunobu S . Speciation of antimony in PET bottles produced in Japan and China by X-ray absorption fine structure spectroscopy. Environ Sci Technol 2008; 42: 9045–9050.

CAS Article Google Scholar 

70. Shotyk W, Krachler M . Contamination of bottled waters with antimony leaching from polyethylene terephthalate (PET) increase upon storage. Environ Sci Technol 2007; 41: 1560–1563.

CAS Article Google Scholar 

71. Shotyk W, Krachler M, Chen B . Contamination of Canadian and European bottled waters with antimony leaching from PET containers. J Environ Monit 2006; 8: 288–292.

CAS Article Google Scholar 

72. Güler C . Characterization of Turkish bottled waters using pattern recognition methods. Chemom Intell Lab Syst 2007; 86: 86–94.

Article Google Scholar 

73. Keresztes S, Tatar E, Miaucz VG, Viagr I, Majdik C, Zaray G . Leaching of antimony from polyethylene terephthalate (PET) bottles into mineral water. Sci Total Environ 2009; 407: 4731–4735.

CAS Article Google Scholar 

74. Andra SS, Makris KC, Shine JP, Lu C . Co-leaching of brominated compounds and antimony from bottled water. Environ Inter 2012; 38: 45–53.

CAS Article Google Scholar 

75. Westerhoff P, Prapaipong P, Shock P, Hillaireau A . Leaching of antimony from polyethylene terephthalate (PET) plastic using for bottled drinking water. Water Res 2008; 42: 551–556.

CAS Article Google Scholar 

 

76. Suzuki J, Katsuki Y, Ogawa H, Suzuki K, Matsumoto H, Yasuda K . Concentration of trace elements in bottled drinking water. J Food Hyg Soc Japan 2000; 41: 387–96.

CAS Article Google Scholar 

77. De Fusco R, Monarca S, Biscardi D, Pasquini R, Fatigoni C . Leaching of mutagens into mineral water from polyethyleneterephthalate bottles. Sci Total Environ 1990; 90: 241–248.

CAS Article Google Scholar 

78. Glas Water Available from: http://www.glaswater.com/ . Accessed November, 2011.

79. Shotyk W, Krachler M . Lead in bottled waters: contamination from glass and comparison with pristine groundwater. Environ Sci Technol 2007; 41: 3508–3513.

CAS Article Google Scholar 

80. Mutsuga M, Kawamura Y, Suita-Konishi Y, Hara-Kudo Y, Takatori K, Tanamoto K . Migration of formaldehyde and acetaldehyde into mineral water in polyethylene terephthalate (PET) bottles. Food Add Cont 2006; 23: 212–218.

CAS Article Google Scholar 

81. Li X, Ying G-G, Su H-C, Yang X-B, Wang L . Simultaneous determination and assessment of 4-nonylphenol, bisphenol A and triclosan in tap water, bottled water and baby bottles. Environ Intern 2006; 36: 557–562.

Article Google Scholar 

82. Amiridou D, Dimitra V . Alkylphenols and phthalates in bottled waters. J Hazard Mater 2011; 185: 281–286.

CAS Article Google Scholar 

83. Signorile G, Neve A, Lugoli F, Piccinni MC, di Marino R . Evaluation of toxic chemical parameters and ecotoxicity levels in bottled mineral waters. J Prev Med Hyg 2007; 48: 10–16.

CAS PubMed Google Scholar 

84. Prokupkova G, Holadova K, Poustka J, Hajslova J . Development of a solid-phase microextraction method for the determination of phthalic acid esters in water. Anal Chim Acta 2002; 457: 211–223.

CAS Article Google Scholar 

85. Wu S-Y, Xu Q, Chen T-S, Wang M, Yin X-Y, Zhang N-P et al Determination of bisphenol A in plastic bottled drinking water by high performance liquid chromatography with solid-membrane extraction based on electrospun nylon 6 nanofibrous membrane. Chin J Anal Chem 2010; 38: 503–507.

CAS Article Google Scholar 

86. Loyo-Rosales JE, Rosales-Riviera GC, Lynch AM, Rice CP, Torrens A . Migration of nonylphenol from plastic containers to water and a milk surrogate. J Agric Food Chem 2004; 52: 2016–202.

CAS Article Google Scholar 

 

87. Tombesi NB, Freije H . Application of solid-phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry to the determination of butylated hydroxytoluene in bottled drinking water. J Chromatogr A 2002; 963: 179–183.

CAS Article Google Scholar 

88. Saleh MA, Ewane E, Jones J, Wilson B . Chemical evaluation of commercial bottled drinking water from Egypt. J Food Compos Anal 2001; 14: 127–152.

CAS Article Google Scholar 

Таблица 1. Нормативы по содержанию связанной органики для питьевой и бутилированной воды

Параметр

Ед.изм.

EEC (1998)

EEC (2003)

WHO (2008)

EPA (2009)

IBWA (2009)

FDA (2010)

 

 

Питьевая вода(MAC)

Бутилированная вода (MAC)

Питьевая вода (GV)

Питьевая вода(MCL)

Бутилированная вода (SOQ)

Бутилированная вода (SOQ)

Органические вещества

Акриламид

мг/л

0.0001

0.0005

Бензол

мг/л

0.001

0.01

0.005

0.001

0.005

Пестициды

μг/л

0.5

Полиароматические углеводороды

μг/л

0.1

Фенолы

мг/л

0.001

0.001

Дезинфектанты и побочные продукты

Броматы

мг/л

0.01

0.003

0.01

0.01

0.01

0.01

Общий хлор

мг/л

5

0.1

0.1

4.0

Хлораты

мг/л

0.7

1

1

1

Галоуксусные кислоты

мг/л

0.06

0.06

0.06

Тригалометаны

мг/л

0.1

0.01

1

0.08

0.01

0.08

wtTVEFSRElWIDUuMAkB4AEAAOABAAAAOw==

wtTVEFSRElWIDUuMAkB4AEAAOABAAAAOw==Рисунок 1. Содержание групп органических соединений в образцах бутилированной воды

A4Xj6B90Xu+wAAAAAElFTkSuQmCC

(по часовой стрелке): ПАВ (сурфактанты), полихлордифенилы, летучие органические соединения, перфтораты, карбонильные соединения, алкилфенолы, фталаты.

Таблица 2. Наиболее распространенные органические загрязнители водоносных горизонтов

Категория загрязнителя

Происхождение

Загрязнитель

Источник

Естественный

Разложение фито- и зоопланктона

Геосмин
Метилизоборнеол

Изопропилметоксипиразин

Изобутилметоксипиразин

Suffet et al.,36 Salemi et al.37

Первичный антропогенный

Сельское хозяйство

Пестициды:
этилдибромид

атразин

хлордан

ДДТ и метаболиты

гексахлорбензол

линдан

МЦПА
ДБЦП
1,3-дихлорпропен

алдикарб

олдрин

дильдрин

метоксихлор

перметрин

симазин

1,2-дихлорпропан

Wilson and Tisdell39

 

Промышленность

Хлорпроизводные ароматических углеводородов:
хлороформ
1,1-дихлорэтан

1,2-дихлорэтан

1,1,1-трихлорэтан

винилхлорид

1,1-дихлорэтен

1,2-дихлорэтен

трихлорэтен
Ароматические углеводороды:
бензол

толуол

этилбензол

ксилол

1,4-дихлорбензол
Пластификаторы:
фталаты
адипаты
Акриламид
Формальдегид

WHO38

 

Кладбища и могильники

Аминокислоты:
 Глицин
 Изолейцин
Лейцин

Żychowski et al.,40 Żychowski41

Таблица 3. Показатели загрязнения бутилированной воды в зависимости от тары и условий хранения

Параметр

Начальные показатели

Показатели после хранения

Время и условия хранения

Вода

Происхождение

Источник

ПЭТ-бутылка

Летучие органические соединения

Этилбензол

Стирол

Толуол

Ксилол

0.1–5.17μg/l
0.5–46.4
μg/l
0.1–1.18
μg/l
0.2–0.77
μg/l

Минимальные расхождения в показателях загрязнения (<2%) как результат хранения в разных условиях

Хранение при температуре +4°C в помещении с кондиционером (25–27°C) и без него (12–40°C) с июля 2004 по март 2005

Бутилированная – 71 марка, 113 образцов

Саудовская Аравия, ОАЭ, Кувейт, Египет, Ливан, Италия, Турция, Испания, Шотландия, Исландия

Al-Mudhaf et al.23

Карбонильные соединения

Ацетальдегид

Ацетон

Формальдегид

0.6–317.8μg/l
5.1–125.6
μg/l
0.8–96.1
μg/l

Карбонильные соединения мигрировали в воду

4 дня в темноте при +4°C, 4 дня под прямым солнцем при + 30°C

Бутилированная (с газом и без)

Польша

Nawrocki et al.20

Ацетальдегид

Формальдегид

7.8–27.9μg/l
37.2–107.8
μg/l

Бутилированная (с газом и без) – 20 марок

Япония, Европа, Северная Амерка

Mutsuga et al.80

Алкилфенолы и фталаты

Бисфенол А
4-NP
Триклозан

17.6–324ng/l
108–298
ng/l
0.6–9.7
ng/l

Бутилированная – 21 марка

Китай

Li et al.81

BADGE
BBP
BPA
DBP
DEP
DEHP
DMP
4-NP

b.d.l.
b.d.l.
b.d.l.−0.007
μg/l
b.d.l.−0.059
μg/l
b.d.l.

b.d.l.
b.d.l.

b.d.l.
b.d.l.−0.01
μg/l
0.003–0.011
μg/l
0.020–0.070
μg/l
0.082–0.355
μg/l
0.039–0.188
μg/l
0.002–0.003
μg/l
0.030–0.031
μg/l

10 недель вне помещения с температурой до +30°C

Бутилированная – 5 марок

Испания

Casajuana and Lacorte4

BPA
DBP
DEP
DEHP
4-NP

0.0046μg/la
0.0044
μg/la
0.0033
μg/la
0.35
μg/la
0.0079
μg/la

Статистически незначимые отличия(P<0.05)

Под прямым солнцем в течение 15 и 30 дней

Бутилированная – 5 марок

Греция

Amiridou and Dimitra82

BEP
DBP
DMP

0.42–9.87μg/l
0.45–3.48
μg/l
0.01–0.05
μg/l

Бутилированная – 5 образцов

Италия

Signorile et al.83

BBP
DBP
DEP
DEHP
DMP
DOP

0.002μg/l
0.2
μg/l
0.04
μg/l
2.88
μg/l
0.10
μg/l
b.d.l.

Бутилированная – 1 марка

Чехия

Prokupkova et al.84

DEHA
DEHP

——

0.012–0.046μg/l
0.024–0.071
μg/l

При температурах +34°C и +60°C, в течение 17 и 48 ч соответственно

Дистиллированная вода в ПЭТ-бутылках разных производителей

Гондурас, Непал, Швейцария

Schmid et al.11

BPA

0.20–0.30μg/l

Бутилированная – 6 образцов

Китай

Wu et al.85

NP
OP

b.d.l.
b.d.l.

b.d.l.
b.d.l.

+40°C, анализ проб через 120 и 240 ч

Бутилированная – 6 образцов

Мексика

Loyo-Rosales et al.86

Антиоксиданты

BHT

21.5–38.0μg/l

Бутилированная – 15 марок, 19 образцов

Аргентина

Tombesi and Freije87

Стеклянная бутылка

Алкилфенолы и фталаты

BADGE
BBP
BPA
DBP
DEP
DEHP
DMP
4-NP

b.d.l.
b.d.l.
b.d.l.
b.d.l.
b.d.l.

b.d.l.
0.078
μg/l

b.d.l.
b.d.l.
b.d.l.
b.d.l.
0.089
μg/l

0.001
μg/l
1.73
μg/l

10 недель вне помещения с температурой до +30°C

Бутилированная – 1 марка

Испания

Casajuana and Lacorte4

BBP
DBP
DEP
DEHP
DMP
DOP

b.d.l.
0.18
μg/l
b.d.l.
9.78
μg/l
b.d.l.
b.d.l.

Бутилированная – 1 марка

Чехия

Prokupkova et al.84

Полиэтиленовая бутылка

Алкилфенолы и фталаты

BADGE
BBP
BPA
DBP
DEP
DEHP
DMP
4-NP

b.d.l.
b.d.l.
b.d.l. – 0.002
μg/l
b.d.l.
0.081–0.139
μg/l

b.d.l.
b.d.l.

b.d.l.
b.d.l.
0.003–0.006
μg/l
0.025–0.072
μg/l
0.132–0.990
μg/l
0.103–0.332
μg/l
0.001–0.005
[μg/l
b.d.l.

10 недель вне помещения с температурой до +30°C

Бутилированная – 3 марки

Испания

Casajuana and Lacorte4

ПВХ-бутылка

Алкилфенолы и фталаты

 

 

 

 

 

 

NP
OP

300ng/l
b.d.l.

За первые 5 часов показатели выросли, за 120 ч стабилизировались на 140ng/l

+40°C, анализ проб через 48, 120, 240 и 360 ч

Бутилированная – 12 марок

Мексика

Loyo-Rosales et al.86

HDPE-бутылка

Алкилфенолы и фталаты

 

 

 

 

 

 

NP
OP

180 ng/la
12
a

За первые часы показатели выросли, за 120 ч стабилизировались на 230ng/l

+40°C, анализ проб через 48, 120, 240 и 360 ч

Бутилированная – 6 марок

Мексика

Loyo-Rosales et al.86

Таблица 4. Содержание органических загрязнителей в бутилированной воде

Параметр

Показатель

Вода

Происхождение

Источник

Первичные антропогенные загрязнители

Летучие органические соединения

 

 

 

 

Дибромметан

1,3–дихлорбензол

1,2–дихлорпропан

Нафталин

Изопропилбензол

Трихлорэтен

1, 2, 4–триметилбензол

1, 3, 5–триметилобензол

0.1 0–0.74μg/l
0.10–0.10
μg/l
0.12–0.40
μg/l
0.10–0.75
μg/l
0.11–0.11
μg/l
0.13–0.13
μg/l
0.11–0.13
μg/l
0.41–0.41
μg/l

Бутилированная – 71 марка, 113 образцов

Саудовская Аравия, ОАЭ, Кувейт, Египет, Ливан, Италия, Турция, Испания, Шотландия, Исландия

Al-Mudhaf et al.23

Пестициды

 

 

 

 

α-HCH
β-HCH
β-HCH
δ-HCH
Aldrin
DDD
DDE
DDT
Дильдрин

Эндосульфан I

Эндосульфан II

Сульфат эндосульфана

Эндрин

Альдегид эндрина

0.045–0.098μg/l
0.048–0.152
μg/l
0.019–0.033
μg/l
0.012–0.046
μg/l
0.012–0.027
μg/l
0.003–0.009
μg/l
0.029–0.060
μg/l
0003–0.009
μg/l
ND
ND–0.005
μg/l
ND
ND–0.033
μg/l
ND–0.008
μg/l
0.001–0.007
μg/l

Бутилированная – 36 образцов

Мексика

Diaz et al.25

Перфтораты

 

 

 

 

PFBuS
PFDA
PFDoDA
PFDS
PFHpA
PFHxA
PFHxS
PFNA
PFOA
PFOS
PFOSA
PFTDA
PFUnDA
THPFOS

<0.27ng/l
0.63–0.82
ng/l
<0.34
ng/l
<0.1
ng/l
0.4–0.61
ng/l
0.87–0.102
ng/l
<0.18
ng/l
0.13–0.42 [ng/l]
0.16–0.67
ng/l
<0.24
ng/l
0.19
ng/l
<0.90
ng/l
<0.43
ng/l
<0.1
ng/l

Бутилированная – 4 образца

Испания

Ericson et al.18

Полихлордифенилы

 

 

 

 

ΣPCB

0.035–0.067μg/l

Бутилированная – 6 марок, 96 образцов

Мексика

Salinas et al.24

Вторичные антропогенные загрязнители

Галоуксусные кислоты

 

 

 

 

Уксусная кислота

Бромат

Дихлоруксусная кислота

Муравьиная кислота

Монохлоруксусная кислота

Щавелевая кислота

Трихлоруксусная кислота

Бромхлоруксусная кислота

Дибромуксусная кислота

Дихлоруксусная кислота

Монохлоруксусная кислота

Монохлорацетонитрил

Трихлоруксусная кислота

b.d.l.
b.d.l.–0.1μg/l
b.d.l.–0.6μg/l
21.3–65.1
μg/l
b.d.l.
21–71.8
μg/l
b.d.l.

Бутилированная (очищенная, минеральная, родниковая, дистиллированная)– 10 марок

Китай

Liu and Mou2627

b.d.l.–2.2μg/l
b.d.l.
2.7–5.2
μg/l
b.d.l.
b.d.l.
1.0–1.5
μg/l

Бутилированная – 13 марок

Греция

Leivadara et al.7

Тригалогенметаны

 

 

 

 

Бромдихлорметан

Бромоформ

Хлороформ

Дибромхлорметан

b.d.l.–1.07μg/l
b.d.l.–18.07
μg/l
b.d.l.–0.29
μg/l
b.d.l.–1.83
μg/l

Бутилированная (минеральная – 14 марок

Саудовская Аравия

Ahmad and Bajahlan67

Бромдихлорметан

Бромоформ

Хлороформ

Дибромхлорметан

0.10–0.58μg/l
0.11–37.55
μg/l
0.1–1.85
μg/l
0.1–1.76
μg/l

Бутилированная

Саудовская Аравия, ОАЭ, Кувейт, Египет, Ливан, Италия, Турция, Испания, Шотландия, Исландия

Al-Mudhaf et al.23

Бромдихлорметан

Бромоформ

Хлороформ

Дибромхлорметан

1.7–2.6μg/l

Бутилированная – 13 марок

Греция

Leivadara et al.7

Бромдихлорметан

Хлороформ

Дибромхлорметан

69–73μg/l
79–86
μg/l
60
μg/l

Бутилированная – 5 марок

Египет

Saleh et al.88

Бромдихлорметан

Бромоформ

Хлороформ

Дибромхлорметан

0.01–1.0μg/l
0.01–3.0
μg/l
0.01– 0.9
μg/l
0.01–0.6
μg/l

Бутилированная – 45 образцов

Испания

Font-Ribera et al.19

Бромдихлорметан

Бромоформ

Хлороформ

Хлорметан

Дибромхлорметан

0.01–12.4μg/l
0.01–3.3
μg/l
0.02–21.3
μg/l
0.09–1.14
μg/l
0.04–10.6
μg/l

Бутилированная родниковая, очищенная, дистиллированная) – 13 марок, 95 образцов

США

Ikem29

Бромдихлорметан

Бромоформ

Хлороформ

Дибромхлорметан

b.d.l.
b.d.l.
b.d.l.
b.d.l.

Бутилированная – 13 марок

Греция

Leivadara et al.7