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.

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, 19 . На рис. 1 показаны группы органических соединений, определенных в различных видах бутилированной воды 18, 20, 21, 22, 23, 24. Ни 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 (World’s 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.
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.
4. Casajuana N, Lacorte N . Presence and release of phthalic esters and other endocrine disrupting compounds in drinking water. Chromatographia 2003; 57: 649–655.
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.
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.
7. Leivadara SV, Nikolaou AD, Lekkas TD . Determination of organic compounds in bottled waters. Food Chem 2008; 108: 277–286.
8. Sax L . Polyethylene terephthalate may yield endocrine disruptors. Environ Health Perspect 2010; 118: 445–448.
9. Dziecioł M, Trzeszczynski J . Volatile products of poly(ethylene terephthalate) thermal degradation in nitrogen atmosphere. J Appl Polymer Sci 2000; 77: 1894–1901.
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.
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.
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.
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.
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.
20. Nawrocki J, Dąbrowska A, Borcz A . Investigation of carbonyl compounds in bottled waters from Poland. Water Res 2002; 36: 4893–4901.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
27. Liu Y, Mou S . Determination of bromate and chlorinated haloacetic acids in bottled drinking water with chromatographic methods. Chemosphere 2004; 55: 1253–1258.
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.
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.
30. Longnecker K, Kujwinski EB . Composition of dissolved organic matter in groundwater. Geochim Cosmochim Acta 2007; 75: 2752–2761.
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.
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.
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.
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.
35. Diduch M, Polkowska Ż, Namieśnik J . Chemical quality of bottled water: a review. J Food Sci 2011; 76: 178–196.
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.
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.
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.
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.
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.
42. Senior D, Dege N . Technology of Bottled Water. Blackwell Publishing Oxford, UK. 2005.
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.
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.
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.
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.
47. Tyrovola K, Diamadopoulos E . Bromate formation during ozonation of groundwater in coastal areas in Greece. Destilation 2005; 176: 201–209.
48. Aljundi IH . Bromate formation during ozonation of drinking water: a response surface methodology study. Destilation 2011; 277: 24–28.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
66. Duh B . Effect of antimony catalyst on solid-state polycondensation of poly(ethylene terephthalate). Polymer 2002; 43: 3147–3154.
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.
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.
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.
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.
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.
72. Güler C . Characterization of Turkish bottled waters using pattern recognition methods. Chemom Intell Lab Syst 2007; 86: 86–94.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
82. Amiridou D, Dimitra V . Alkylphenols and phthalates in bottled waters. J Hazard Mater 2011; 185: 281–286.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 |
Рисунок 1. Содержание групп органических соединений в образцах бутилированной воды
(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 Изопропилметоксипиразин Изобутилметоксипиразин |
|
|
Первичный антропогенный |
Сельское хозяйство |
Пестициды: атразин хлордан ДДТ и метаболиты гексахлорбензол линдан МЦПА алдикарб олдрин дильдрин метоксихлор перметрин симазин 1,2-дихлорпропан |
Wilson and Tisdell39 |
|
|
Промышленность |
Хлорпроизводные ароматических углеводородов: 1,2-дихлорэтан 1,1,1-трихлорэтан винилхлорид 1,1-дихлорэтен 1,2-дихлорэтен трихлорэтен толуол этилбензол ксилол 1,4-дихлорбензол |
WHO38 |
|
|
Кладбища и могильники |
Аминокислоты: |
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 |
0.1–5.17 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 |
0.6–317.8 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 |
7.8–27.9 μg/l |
— |
— |
Бутилированная (с газом и без) – 20 марок |
Япония, Европа, Северная Амерка |
Mutsuga et al.80 |
|
Алкилфенолы и фталаты |
||||||
|
Бисфенол А |
17.6–324 ng/l |
— |
— |
Бутилированная – 21 марка |
Китай |
Li et al.81 |
|
BADGE |
b.d.l. |
b.d.l. |
10 недель вне помещения с температурой до +30 °C |
Бутилированная – 5 марок |
Испания |
Casajuana and Lacorte4 |
|
BPA |
0.0046 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 |
0.42–9.87 μg/l |
— |
— |
Бутилированная – 5 образцов |
Италия |
Signorile et al.83 |
|
BBP |
0.002 μg/l |
— |
— |
Бутилированная – 1 марка |
Чехия |
Prokupkova et al.84 |
|
DEHA |
—— |
0.012–0.046 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 |
0.20–0.30 μg/l |
— |
— |
Бутилированная – 6 образцов |
Китай |
Wu et al.85 |
|
NP |
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 |
21.5–38.0 μg/l |
— |
— |
Бутилированная – 15 марок, 19 образцов |
Аргентина |
Tombesi and Freije87 |
|
Стеклянная бутылка |
||||||
|
Алкилфенолы и фталаты |
||||||
|
BADGE |
b.d.l. |
b.d.l. |
10 недель вне помещения с температурой до +30 °C |
Бутилированная – 1 марка |
Испания |
Casajuana and Lacorte4 |
|
BBP |
b.d.l. |
— |
— |
Бутилированная – 1 марка |
Чехия |
Prokupkova et al.84 |
|
Полиэтиленовая бутылка |
||||||
|
Алкилфенолы и фталаты |
||||||
|
BADGE |
b.d.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 |
300 ng/l |
За первые 5 часов показатели выросли, за 120 ч стабилизировались на ∼140 ng/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 |
180 ng/la |
За первые часы показатели выросли, за 120 ч стабилизировались на ∼230 ng/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 0–0.74 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 Эндосульфан I Эндосульфан II Сульфат эндосульфана Эндрин Альдегид эндрина |
0.045–0.098 μg/l |
Бутилированная – 36 образцов |
Мексика |
Diaz et al.25 |
|
Перфтораты |
|
|
|
|
|
PFBuS |
<0.27 ng/l |
Бутилированная – 4 образца |
Испания |
Ericson et al.18 |
|
Полихлордифенилы |
|
|
|
|
|
ΣPCB |
0.035–0.067 μg/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. |
Бутилированная (очищенная, минеральная, родниковая, дистиллированная)– 10 марок |
Китай |
|
|
b.d.l.–2.2 μg/l |
Бутилированная – 13 марок |
Греция |
Leivadara et al.7 |
|
|
Тригалогенметаны |
|
|
|
|
|
Бромдихлорметан Бромоформ Хлороформ Дибромхлорметан |
b.d.l.–1.07 μg/l |
Бутилированная (минеральная – 14 марок |
Саудовская Аравия |
Ahmad and Bajahlan67 |
|
Бромдихлорметан Бромоформ Хлороформ Дибромхлорметан |
0.10–0.58 μg/l |
Бутилированная |
Саудовская Аравия, ОАЭ, Кувейт, Египет, Ливан, Италия, Турция, Испания, Шотландия, Исландия |
Al-Mudhaf et al.23 |
|
Бромдихлорметан Бромоформ Хлороформ Дибромхлорметан |
1.7–2.6 μg/l |
Бутилированная – 13 марок |
Греция |
Leivadara et al.7 |
|
Бромдихлорметан Хлороформ Дибромхлорметан |
69–73 μg/l |
Бутилированная – 5 марок |
Египет |
Saleh et al.88 |
|
Бромдихлорметан Бромоформ Хлороформ Дибромхлорметан |
0.01–1.0 μg/l |
Бутилированная – 45 образцов |
Испания |
Font-Ribera et al.19 |
|
Бромдихлорметан Бромоформ Хлороформ Хлорметан Дибромхлорметан |
0.01–12.4 μg/l |
Бутилированная родниковая, очищенная, дистиллированная) – 13 марок, 95 образцов |
США |
Ikem29 |
|
Бромдихлорметан Бромоформ Хлороформ Дибромхлорметан |
b.d.l. |
Бутилированная – 13 марок |
Греция |
Leivadara et al.7
|