Влияние содержания воды в продукте на его качество и сохраняемость

Содержание воды в пищевых продуктах и ее влияние на их качество — Студопедия

Вода входит в состав всех пищевых продуктов. По занимаемому ею объему в общей массе многих пищевых продуктов вода - наиболее значительный компонент, и она оказывает влияние на многие качественные характеристики их, особенно на консистенцию и структуру. Наиболее высокое содержание воды характерно для плодов и овощей (72-95 %), молока (87-90 %), мяса (58-74 %), рыбы (62-84 %). Значительно меньше воды находится в маргарине, сливочном масле (15,7-32,6 %), крахмале (14-20 %), зерне, муке, крупе, макаронных изделиях, сушеных плодах, овощах и грибах, орехах (10-14 %), чае (8,5 %). Минимальное количество воды содержится в сухом молоке (4,0 %), карамели леденцовой (3,6 %), поваренной соли (3,0 %), кулинарных жирах (0,3 %), растительном масле и сахаре (0,1 %).

В животных и растительных тканях вода является наиболее изменяющимся компонентом химического состава. Например, в картофеле в зависимости от хозяйственно-ботанического сорта, района выращивания, почвы, климатических условий и вегетационного периода количество воды колеблется от 67 до 83 %.

В продуктах, изготовленных из растительного и животного сырья, - сахаре, кондитерских изделиях, сырах и др. - содержание воды регламентируется стандартами.

Для многих пищевых продуктов содержание воды (влажность) является важным показателем качества. Пониженное или повышенное содержание воды против установленной нормы для продукта вызывает ухудшение его качества. Например, понижение влаги в мармеладе и джеме ухудшает их консистенцию и вкус, потеря влаги свежими плодами и овощами на 5-7 % уменьшает тургор клеток, поэтому они становятся вялыми, дряблыми, качество их резко снижается и они быстро портятся.

Продукты с высоким содержанием воды нестойки при хранении, так как в них быстро развиваются микроорганизмы. Вода способствует ускорению химических, биохимических и других процессов в пищевых продуктах. Сырые мясо и рыба легко поражаются бактериями, а плоды и овощи - плесневыми грибами.

Продукты с малым содержанием воды лучше сохраняются, долго сохраняются мука, крупа, макаронные изделия, сушеные плоды и овощи и другие продукты, при повышенной влажности эти продукты при хранении быстро плесневеют.

Однако часто различные пищевые продукты с одним и тем же содержанием влаги хранятся по-разному. Было установлено, что имеет значение, какими формами связи связана вода с основными веществами пищевых продуктов. Чтобы учесть эти факторы, в начале 50-х годов прошлого столетия появилось новое понятие - активность воды, обозначаемое знаком а_w. Активность воды а_w выражается отношением давления паров воды над данным продуктом к давлению паров воды над чистой водой при одной и той же температуре. Активность воды характеризует состояние воды в пищевых продуктах и определяет доступность ее для химических, физических и биологических реакций. Обычно, чем больше воды находится в связанном состоянии, тем меньше ее активность. Но даже связанная вода при некоторых условиях может обладать известной активностью.

По активности воды пищевые продукты делят на три группы:

1. Свежие пищевые продукты, богатые водой, в которых ее активность составляет 0,95-1,0. К ним относятся свежие овощи, фрукты, соки, молоко, мясо, рыба и др.;

2. Переработанные пищевые продукты с активностью воды 0,90-0,95. К ним относятся хлеб, вареные колбасы, ветчина, творог и др.;

3. Пищевые продукты с активностью воды до 0,90. К ним относятся сыр, сливочное масло, копченые колбасы, сухие фрукты и овощи, крупа, мука, варенье и др. Активность воды в этих продуктах чаще 0,65-0,85, а содержание влаги составляет 15-30 %.

Для предупреждения ряда физико-химических, биохимических реакций, снижающих качество пищевых продуктов при хранении, их микробиологической порчи, эффективным средством является снижение активности воды в пищевых продуктах. Для этого используют сушку, вяление, добавление различных веществ (соль, сахар и др.), замораживание. Низкая активность воды сдерживает развитие микроорганизмов и физико-химические и биохимические реакции. Для каждого вида микроорганизмов существует нижний порог активности воды, ниже которого их развитие прекращается.

Помимо влияния на происходящие при хранении пищевых продуктов процессы, активность воды имеет значение и для текстуры продуктов. Максимальная активность воды, допустимая в сухих продуктах без потери желаемых свойств – это 0,34-0,50, в зависимости от продукта (сухое молоко, крекеры). Большая активность воды необходима для продуктов мягкой текстуры, которые не должны обладать хрупкостью.

Пищевые продукты обладают гигроскопичностью. Под гигроскопичностью понимают свойства продуктов поглощать из окружающей атмосферы и удерживать водяные пары. Гигроскопичность зависит от физико-химических свойств продуктов, их строения, наличия в них связывающих воду веществ, а также от температуры, влажности и давления окружающего воздуха.

В процессе хранения пищевых продуктов создается равновесное влагосодержание, при котором не происходит поглощения влаги продуктами из окружающей среды, а из продуктов влага не переходит в окружающую среду. Такое состояние наступает тогда, когда давление водяного пара над продуктами будет равно парциальному давлению водяного пара в окружающем пространстве при одинаковой температуре окружающего воздуха и продукта.

Равновесная влажность продуктов носит динамичный характер, так как она меняется в зависимости от внешних условий - влажности, температуры воздуха и давления, а также от физико-химических свойств продукта. При изменении внешних условий равновесная влажность продуктов изменяется, а затем вновь устанавливается на новом уровне.

При выборе условий хранения пищевых продуктов рекомендуется создавать такую относительную влажность воздуха, при которой продукты не подвергаются порче микроорганизмами и не снижают своего качества вследствие усыхания, увядания или слишком большого увлажнения. Так, при хранении муки относительная влажность воздуха должна быть 70 %, свежего картофеля и яблок - 90-95, зеленых овощей - 100 % .

2 возможности улучшить качество почвы и воды | Качество почвы и воды: повестка дня для сельского хозяйства

качества. Они предположили, что качество почвы оказывает важное влияние на питательную ценность продуктов питания, производимых на этих почвах, но отметили, что эти связи недостаточно изучены и что необходимы исследования для выяснения взаимосвязи между качеством почвы и питательными качествами пищевых продуктов.

Растущее признание важности функций почв в окружающей среде требует, чтобы ученые, политики и производители приняли более широкое определение качества почвы.Качество почвы лучше всего определить как способность почвы способствовать росту растений, защищать водосборные бассейны путем регулирования инфильтрации и распределения осадков и предотвращать загрязнение воды и воздуха за счет буферизации потенциальных загрязнителей, таких как сельскохозяйственные химикаты, органические отходы и промышленные химикаты. . Качество почвы определяется сочетанием физических, химических и биологических свойств, таких как текстура, водоудерживающая способность, пористость, содержание органических веществ и глубина.Поскольку эти атрибуты различаются между почвами, почвы различаются по своему качеству. Некоторые почвы, например, из-за своей текстуры или глубины, по своей природе более продуктивны, потому что они могут накапливать и обеспечивать растениям большее количество воды и питательных веществ. Точно так же некоторые почвы из-за содержания в них органических веществ способны иммобилизовать или разлагать большие количества потенциальных загрязнителей.

Качество почвы может быть улучшено или ухудшено менеджментом. Эрозия, уплотнение, засоление, натрирование, подкисление и загрязнение токсичными химическими веществами могут ухудшать и действительно ухудшают качество почвы.Повышенную защиту почвы обеспечивают пожнивные остатки и растения; внесение органических веществ в почву посредством севооборотов, удобрений или пожнивных остатков; а тщательное использование удобрений, пестицидов, почвообрабатывающего оборудования и других элементов сельскохозяйственной системы может улучшить качество почвы.

Управление почвенными ресурсами должно основываться на более широкой концепции фундаментальных ролей, которые почвы играют в природных и агроэкосистемах. Последствия этой более широкой концепции почвы для разработки политики станут более ясными, если более подробно изучить способы, которыми почвы влияют на продуктивность сельского хозяйства, качество воды и глобальный климат.

Важность качества почвы

Изменения продуктивности сельского хозяйства, качества воды и глобального климата связаны с качеством почвы через химические, физические и биологические процессы, происходящие в почвах.

Производительность сельского хозяйства

Ущерб продуктивности сельского хозяйства от деградации почвы исторически был главной проблемой для почвенных ресурсов.Агротехнологии

Проблемы качества поливной воды | Публикации о расширении штата Северная Каролина

Вода - это бесцветная жидкость без запаха и вкуса с уникальным набором физических и химических свойств (например, вода обычно замерзает при 32 ° F, обычно кипит при 212 ° F и т. Д.). Большая часть того, что мы называем «водой», не является водой как таковой; это раствор материалов, растворенных или взвешенных в воде.Пригодность воды для орошения газона зависит от того, что в ней растворено или взвешено. Проблема орошения, избежать которой становится все труднее, - это наличие солей в поливной воде или засоление. Засоление воды для орошения представляет собой проблему, поскольку существует отрицательная корреляция между концентрацией соли в почвенном растворе и скоростью роста растений в почве. Высокий уровень соли в почве может мешать водопоглощению растений, поскольку высокие концентрации растворенных веществ в почвенной воде могут препятствовать поглощению воды растениями за счет осмоса (физиологическая засуха).Высокая засоленность почвы также может вызвать дисбаланс питания и токсичность минералов для растений.

Поскольку растворимые соли в водном растворе будут проводить электрический ток, изменения электропроводности (ЕС) можно использовать для измерения содержания соли в воде в единицах электрического сопротивления (децизименс на метр, или dS · м ^-1 ). Это измерение ЕС может быть преобразовано в отношения частей на миллион (ppm) или миллиграммов на литр (мг л ^-1 ).Соленость воды, выраженная как общее количество растворенных твердых веществ (TDS), приблизительно равна:

ECw [dS m ^-1 ] × 640 = TDS [ppm или мг л ^-1 ]

Это приблизительное значение, поскольку точное соотношение определяется составом соли. Ионы отдельных элементов проводят электрический ток с несколько разной скоростью.

Исходя из концентрации соли и проводимости ЕС, вода для орошения может быть классифицирована следующим образом:

Не все виды дерновых трав имеют одинаковую устойчивость к засолению. Таблица 1 ранжирует виды дерна по толерантности к засолению на основе исследований и полевого опыта с солевым орошением.

Даже относительно солеустойчивые травы могут иметь пониженную солеустойчивость, если они подвергаются неблагоприятным условиям выращивания.Напряжение, вызванное климатическими условиями и свойствами почвы, может сделать газон более подверженным проблемам засоления.

Натрий особенно вреден для газонов из-за его солевого воздействия как на растения, так и на физические и химические свойства почвы. Натрий может конкурировать с калием за поглощение растением, а пониженное поглощение калия делает растение менее устойчивым к стрессу, поскольку натрий не играет той же роли, что калий в обмене веществ. Относительные концентрации натрия (Na), кальция (Ca) и магния (Mg) в оросительной воде используются для расчета коэффициента поглощения натрия (SAR) следующим образом:

SAR = (Na) ÷ [корень квадратный из: (Ca + Mg) ÷ 2)]

, где значения даны в миллиэквивалентах на литр (мэкв. Л ^-1 ).Высокое значение SAR для воды может снизить проницаемость при нанесении на более мелкозернистые почвы, такие как илы или глины, в течение длительного периода времени. SAR взаимодействует с ЕС для определения пригодности поливной воды.

В почве процент обменного натрия (ESP) определяет проблемы непроницаемости, связанные с натрием. Сам по себе натрий обычно не вызывает прямых травм, но если ESP превышает 15%, газон может быть поврежден из-за непроницаемости почвы для воздуха и воды. Типичные симптомы пониженной проницаемости включают плохую аэрацию, образование поверхностных водоемов, медленную фильтрацию воды, а также проблемы с сорняками и болезнями.В таблице 2 представлены рекомендации по комбинированному влиянию солености и содержания натрия (натриевой соли) на степень водонепроницаемости, которая может возникнуть в результате использования поливной воды с заданным содержанием соли.

Использование очищенной воды для орошения должно включать тщательную проверку качества воды, почвенного взаимодействия и роста растений.Орошение оборотной водой может представлять проблемы, но это не обязательно означает, что орошение оборотной водой невозможно «управлять». Скорее, решение этих проблем требует четкого понимания того, как почвы взаимодействуют с ростом и развитием растений и как окружающая среда влияет на управленческие решения.

Использование оборотной воды влияет на управление газоном в трех основных областях:

• Уход за газоном и почвами. Наибольший эффект в этой области оказывает регулирование роста и предотвращение нежелательных изменений в почвенных условиях, которые могут отрицательно повлиять на рост.
• Система орошения. Использование оборотной воды влияет на работу и техническое обслуживание системы, поскольку правила могут потребовать изменений в том, где, когда и как будет использоваться оборотная вода.
• Явления природы. Это включает в себя все, от погоды до соображений здоровья.

Ниже приведены некоторые ключевые факторы, которые необходимо оценить при рассмотрении или управлении использованием очищенной воды для орошения.

Экономия воды - один из основных мотивов орошения оборотной водой.Однако любая зона, разработанная для использования оборотной воды, должна учитывать определенные конструктивные особенности. К ним относятся тип почвы и топография; характеристика оборотной воды, включая скорость потока, содержание биогенных веществ, содержание органических веществ и концентрацию любых токсичных материалов; и ассимиляционная способность участка, которая связана с типом почвы, типом посаженной растительности и условиями окружающей среды, в которых находится участок.

Преимущества использования вторичного сырья : Первостепенное значение в этой категории имеет тот факт, что для орошения имеется вода, а не ее вообще нет.Кроме того, поскольку это предложение зависит от потребления и предложения человека, оно доступно на основе спроса, а не нормируется во время краткосрочной или долгосрочной засухи. Другим явным преимуществом является преимущество использования естественной системы фильтрации для удаления стоков с очистных сооружений. Преимущества этой системы известны давно, и это гораздо более желательно, чем сброс в поверхностные воды или океан или закачка в глубокие скважины.

Недостатки использования вторичного сырья: Подача воды может варьироваться, поэтому ее объем может быть чрезмерным или недостаточным.В курортных зонах, где население сменяется сезонно, поток бытовых отходов может сильно колебаться. Если предприятие по подаче оборотной воды представляет собой систему минимальной мощности, обслуживающую небольшое сезонное сообщество, потоки оборотной воды могут значительно меняться от месяца к месяцу. Это означало бы необходимость использования дополнительного источника, который может иметь низкое качество или высокую стоимость.

Более распространенная проблема заключается в том, спроектирован ли объект как система утилизации оборотной воды.В противном случае может легко произойти чрезмерное нанесение. Ассимиляционная способность участка, включая гидравлическую нагрузку (количество воды, которое участок может просачиваться и просачиваться), не обязательно является мерой идеального соотношения для оптимального орошения дерна. Хотя рост газона может быть управляемым при избыточном орошении, влияние движения и игры на этих территориях может быть дорогостоящим, если учесть доходы и факторы увеличения содержания. Объемы и нормы орошения должны соответствовать потребностям дерна, а не вместимости участка.Это включает периоды отдыха после полива для повторной аэрации почвы. В конструкцию участка необходимо внести достаточную гибкость, чтобы обеспечить периоды дождей, когда не будет необходимости в оборотной воде, и достаточный период восстановления для дренажа и аэрации.

Типичные значения гидравлической нагрузки, основанные на группировке почв, перечислены в Таблице 3. Однако даже группа почв с самой низкой нормой внесения (IVa) не обязательно может коррелировать с использованием дерна, даже в полузасушливых или засушливых условиях, которые максимально приближаются к нулю.5 дюймов / день. Низкий уровень кислорода в почве из-за чрезмерного орошения или плохого дренажа может привести к анаэробному образованию молочной кислоты, этанола и ацетальдегида, которые токсичны для корневых клеток. Это состояние также способствует росту сапрофитных грибов, которые влияют на общую жизнеспособность дерна, частично за счет экссудатов этанола из корневой системы.

Область, которая не была должным образом изучена в исследованиях или разработках, - это потенциальное загрязнение поверхностных или грунтовых вод из-за стока или просачивания оборотной воды.В некоторых штатах регулируется, где можно применять сточные воды относительно источников питьевой питьевой воды, но применение оборотной воды и возможность негативного воздействия на запасы поверхностных и грунтовых вод зависят от качества сточных вод и способности системы дерново / почвенного покрова обеспечивать надлежащие фильтрация. Достаточная глубина почвы важна для обеспечения фильтрации оборотной воды, а участки, где запасы грунтовых вод расположены ближе к поверхности почвы, более уязвимы.

Оборотная вода содержит как растворенные, так и взвешенные вещества.Загрузка материалов может оказывать значительное влияние на питательные вещества в течение длительного времени, в зависимости от общего объема применяемой воды.

Преимущества оборотной воды : Вода может содержать значительное количество питательных веществ. Присутствующие формы азота (N) могут включать NH ₄ ⁺ -N, NO ₃ ^- -N и органический N. Другие присутствующие макроэлементы могут включать фосфор (P), калий (K), кальций ( Ca), магний (Mg) и сера (S). Они меняются в зависимости от сезона, и концентрация будет зависеть от источника воды и типа очистного сооружения.Некоторые микронутриенты также могут быть найдены в оборотной воде; часто присутствуют бор (B), хлор (Cl), медь (Cu) и цинк (Zn). Все это может обеспечить удобрение газона.

Недостатки оборотной воды : Одна из самых больших проблем - это правильное время внесения питательных веществ. Избыточные питательные вещества можно вносить в травы холодного сезона в пик использования воды в жарких и засушливых погодных условиях, когда они не нужны, или в травы теплого сезона при осеннем подсеве.В каждом случае это может отрицательно сказаться на устойчивости к стрессу и эффективности борьбы с вредителями.

Оборотная вода может содержать значительное количество азота, особенно если используются большие объемы оборотной воды. Однако это может зависеть от сезона. Основная проблема, связанная с применением азота, заключается в том, что ассимиляционная способность участка может со временем измениться. На большинстве участков с газоном азот, который не улетучивается, фактически не удаляется из системы растение / почва, за исключением участков, где удаляются скошенные травы.Постоянное хранение будет происходить в почве по мере накопления органических веществ, но каждая почва имеет динамическую точку, в которой изменяется накопление органических веществ. Как только происходит это равновесие азотной нагрузки, фиксации и минерализации, ассимиляционная способность почвы изменяется. Время, необходимое для достижения этой точки, зависит от текстуры почвы, вида дерна и влияния окружающей среды. Требуется тщательный мониторинг, чтобы определить, перемещается ли азот за пределы участка или вниз в грунтовые воды.

При оценке качества оборотной воды необходимо учитывать ряд параметров.Хотя содержание питательных веществ в применяемой воде указано как преимущество использования оборотной воды, многие из питательных веществ могут быть солями, которые будут влиять на общее количество растворимых солей (TSS), TDS или соленость. Наиболее желательная ситуация состоит в том, чтобы в оборотной воде было как можно меньше остаточных растворенных или взвешенных веществ.

Недостатки оборотной воды: Качество воды сильно варьируется в зависимости от источника воды и эффективности системы очистки. Качество воды может варьироваться от хорошего до плохого, в зависимости от ее состава, и для компенсации этого воздействия могут потребоваться дополнительные вклады в программу управления.

Анализ качества воды должен оценивать следующие характеристики: концентрации взвешенных твердых частиц, удельные ионы и pH, общее количество растворимых солей и расчет требований к выщелачиванию, SAR, биологическая потребность в кислороде (BOD), химическая потребность в кислороде (COD), токсичные материалы (особенно летучие органические соединения [ЛОС]), а также общие или фекальные колиформные бактерии (Таблица 4). Местные правила также могут требовать проведения дополнительного анализа. Проблемы, связанные с каждой из этих характеристик, и их потенциальное влияние на управление газоном описаны ниже.

• Взвешенные вещества. Они могут накапливаться на поверхности и вызывать заделывание почвы. Это особенно важно, если накопление включает значительный минеральный компонент. Если твердые вещества являются органическими, они могут разлагаться почвенными микроорганизмами, если температура почвы способствует активности микроорганизмов. Накопление материалов в поверхностных зонах в более прохладную погоду с последующим разложением в более теплую погоду может привести к периодам крайнего истощения кислорода в почве, если (как это обычно бывает) разложение происходит на очень малых глубинах, где может быть сконцентрирована корневая система.Это отрицательно скажется на укоренении и силе дерна. Взвешенные твердые частицы фильтруются и потенциально разлагаются на поверхности почвы, если температура почвы выше 60 ° F, а почва ненасыщена и обеспечивает хороший кислородный обмен.

  Еще одним соображением является влияние взвешенных веществ на сильно модифицированные почвы. Если смеси корневой зоны состоят из большого количества песка, специально для обеспечения хорошего дренажа и сопротивления уплотнению, увеличение количества как органических, так и минеральных взвешенных материалов может потенциально закупорить макропоры, тем самым снижая скорость фильтрации и просачивания.Одна из стратегий управления для преодоления воздействия взвешенных твердых частиц состоит в увеличении количества кернов (аэрификации). Присутствие взвешенных твердых частиц также может повлиять на работу ирригационной системы из-за закупорки отверстий и клапанов спринклерных головок и истирания пластиковых и металлических компонентов. Это может повлиять на ожидаемый срок службы компонентов ирригационной системы и привести к значительным дополнительным затратам.

• Загрузка азота. Весь неорганический азот немедленно доступен для поглощения дерна.Если он не попадает в организм растения или не используется микробной популяцией, он может вымываться. Программа управления пострадает, если растения будут чрезмерно стимулированы и станут сочными. С органическим азотом в первый год может быть минерализовано от 20% до 50%. Это означает, что значительное количество азота может накапливаться и затем выделяться в самое теплое время года, когда температура почвы допускает неограниченную активность микроорганизмов. Это делает очень трудным контроль плодородия дерна, особенно после нескольких лет накопления органического азота.

• Фосфор и калий. Эти питательные вещества обычно не представляют проблемы, если оборотная вода не хранится в удерживающем озере в течение длительного периода времени. В таком случае фосфор и азот способствуют цветению водорослей, что становится серьезной проблемой управления озерами. Количество добавляемого фосфора и калия редко превышает то, что почва может ассимилировать и требуется для дерна; Фактически, сточные воды редко могут добавлять, а почва может удерживать достаточное количество калия для годовой потребности.Точно так же обычно добавляемое количество фосфора не влияет на доступность других питательных веществ в большинстве почв и может добавить достаточно в определенных ситуациях для подходящего роста дерна.

• Кальций, магний, натрий. Основная проблема, связанная с кальцием и магнием, заключается не в общем количестве этих элементов, а в их соотношении с содержанием натрия и результирующим SAR. Избыток натрия вытесняет кальций в местах обмена почвы, вызывая дефлокуляцию структуры почвы или ее рассеяние.Это может привести к увеличению уплотнения, тем самым ограничивая кислородный обмен и влияя на укоренение и силу дерна. Когда SAR превышает 10, обычно рекомендуется применять кальций, обычно в виде гипса, и применять избыточное орошение для вытеснения и выщелачивания натрия. Однако это связано с расходами. Например, потребность в гипсе и его стоимость могут быть высокими, и потребуется избыточное орошение для выщелачивания. Все это требует рабочей силы, электроэнергии для работы насоса и повышенного износа оросительной системы.

• pH и общие карбонаты. Бикарбонаты и карбонаты влияют на pH оборотной воды и, возможно, на химические свойства почвы. Они измеряются в миллиэквивалентах на литр и являются источником щелочности, которая может повлиять на воду и почву. Анализ качества воды обычно показывает общее количество карбонатов (бикарбонатов и карбонатов), потому что оба карбоната влияют на уровень pH. Если сумма значительная - больше 2.5 мэкв / л (150 частей на миллион) - на pH почвы может повлиять долгое использование оборотной воды. Это, в свою очередь, влияет на доступность питательных веществ. Чтобы компенсировать этот эффект, можно использовать азотные удобрения, образующие кислоту, ввести кислоту в поливную воду или внести в почву серу.

• БПК / ХПК. Эти измерения зависят от органической и микробиологической нагрузки в сточных водах. Они представляют количество кислорода, необходимое для разложения.Самый точный анализ - это ХПК, потому что он представляет собой максимальную потенциальную потребность в кислороде после того, как органические материалы откладываются в почве. Поскольку популяция микроорганизмов в почве очень разнообразна, органические материалы, добавляемые в поток оборотной воды, становятся источником энергии для микроорганизмов и, следовательно, имеют потребность в кислороде для их метаболизма. Это может привести к незначительному, но измеримому снижению роста при низких концентрациях БПК / ХПК. Если органическая нагрузка создает ситуацию, при которой микроорганизмы используют кислород с большей скоростью, чем обменная способность почвы, это может привести к кислородному истощению и нарушению функции корней.

• Электропроводность (общее количество растворимых солей). Проблемы засоления в первую очередь проявляются тремя способами: осмотическим действием, накоплением определенных ионов и их влиянием на физические условия почвы. Относительная стойкость к засолению трав и растений, используемых в ландшафте, может вызвать сдвиг в компонентах, поскольку при орошении солевым раствором один вид предпочтительнее другого. Выщелачивание солей из корневой зоны имеет решающее значение для сохранения дерна при солевом орошении.Электропроводность почв может быть в два-десять раз выше, чем у поливной воды. Орошение солевым раствором требует постоянного внимания для обеспечения адекватного выщелачивания. На песчаных почвах вымывание солей легко осуществляется при избыточном поливе. На более сильно текстурированных почвах требуются большие объемы и более длительное время полива, что затрудняет промывание. Кроме того, многие из этих солей могут присоединяться к коллоидному комплексу почвы, что снижает их способность к вымыванию и требует более интенсивного орошения.

• Удельные ионы. Бор, хлор и сера в виде сульфатов могут стать токсичными для растений, если их концентрация в оросительной воде будет чрезмерной. Недавняя информация свидетельствует о том, что, поскольку бор накапливается в кончиках листьев при удалении обрезков, высокий уровень бора не создает серьезных проблем. Однако, когда возвращаются обрезки, возникает опасение по поводу ожогов листьев и накопления бора в почве. Концентрации бора являются чрезмерными, когда они превышают 1-2 ppm.Бор трудно выщелачивать, для выщелачивания требуется вдвое больше воды, чем для других растворимых солей. Бор также имеет решающее значение для других ландшафтных насаждений, таких как древесные декоративные растения, которые могут быть не такими устойчивыми к бору, как дерновые травы. Некоторые растения чувствительны к содержанию бора до 0,33 промилле. При наличии хорошего дренажа и высокой вероятности выщелачивания хлориды и сульфаты вызывают меньшее беспокойство, поскольку обе эти соли хорошо растворимы в воде. Однако для некоторых солеочувствительных трав и других растений уровни от 250 до 400 ppm считаются нежелательными для орошения.

• Тяжелые металлы. К ним относятся медь, никель, цинк, свинец, хром, ртуть и мышьяк. Точные уровни, на которых они становятся проблемой (по отдельности или в совокупности), неизвестны. Однако следует периодически контролировать уровни тяжелых металлов как в воде, так и в почве. Многие из этих металлов образуют комплекс с фосфором и другими элементами, что делает их биологически недоступными. По мере роста уровня почвы может потребоваться увеличение внесения фосфора, чтобы комплексировать эти ионы и сделать их недоступными.

• Токсичные органические вещества. Многие из них также известны как летучие органические соединения (ЛОС), такие как толуол и ксилол. Они могут создать проблемы прямой токсичности, если присутствуют в высоких концентрациях.

• Колиформы фекальные. Это проблема здоровья, связанная с воздействием на человека, а не агрономический аспект.

Все эти факторы качества оборотной воды могут повлиять на культурную программу газона.Качество воды влияет на плодородие дерна, потому что может потребоваться больше калия, чтобы нейтрализовать действие натрия, и может быть трудно контролировать уровень азота. Избыточный орошение легко осуществить, особенно если требуется выщелачивание, и избыточные взвешенные твердые частицы, органические вещества, бикарбонаты и натрий могут создать проблемы с почвой.

Использование оборотной воды для орошения газона имеет уникальный набор преимуществ и недостатков, которые могут повлиять на многие решения, которые должен принять управляющий газоном. Однако, несмотря на рост проблем, опасений и затрат, эти воздействия не обязательно являются непреодолимыми; скорее, они представляют собой проблему, требующую внимания ко всем агрономическим и управленческим деталям.

Кэрроу, Р.Н. и Р.Р. Дункан. 1998. Участки дернового травяного покрова, пораженные засолением: оценка и управление . Ann Arbor Press, Челси, Мичиган.

Хариванди, А. 1994. Качество сточных вод и очистные сооружения. В: Ассоциация гольфа США. Орошение сточными водами для орошения полей для гольфа . Ann Arbor Press, Челси, Мичиган.

Чарльз Пикок

Профессор и специалист по травяным покровам
Науки о сельскохозяйственных культурах и почвах

Грейди Миллер

Профессор
Земледелие и почвоведение

Мэтт Мартин

Консультант по расширению - Turfgrass, NCSU Crop Science Dept
Crop and Soil Sciences

Дата публикации: 1 апреля 2012 г.
AG-759

Н.C. Cooperative Extension запрещает дискриминацию и домогательства независимо от возраста, цвета кожи, инвалидности, семейного и семейного положения, гендерной идентичности, национального происхождения, политических убеждений, расы, религии, пола (включая беременность), сексуальной ориентации и статуса ветерана.

Загрязнение воды - Информация, причины, последствия, решение

Сегодня мы сталкиваемся с несколькими видами загрязнения - загрязнением воздуха, загрязнением воды, загрязнением почвы, шумовым загрязнением и т. Д. Но загрязнение, от которого страдает наибольшее количество людей, - это загрязнение воды. Научно-технический прогресс последних двухсот лет сделал жизнь человека очень комфортной. Научная революция привела к массовой занятости и осчастливила миллионы людей. Благодаря обширным исследованиям и производству новых лекарств люди живут дольше.Значительно снизилась смертность. Таким образом, мы обнаруживаем, что век машин дал нам достаточно. Но если мы посмотрим на окружающую среду, мы узнаем, что этот прогресс также внес яд в нашу жизнь. Одна из таких форм яда - это загрязнение воды, которое сегодня распространяется вокруг нас.

Загрязнение воды - один из самых серьезных кризисов, стоящих перед страной. Самым крупным источником его являются сточные воды без очистки, а также вода с полей, загрязненных пестицидами, и химические отходы малых и крупных предприятий.Все настолько серьезно, что в Индии нет водных ресурсов, которые вообще не загрязнены. Фактически, более 80 процентов водных ресурсов страны в значительной степени загрязнены. Есть загрязненные водоемы, вокруг которых проживает много населения. Ганга и Ямуна - одни из самых загрязненных рек Индии. Фактически, основная часть сточных вод в стране образуется в городах, расположенных на берегах рек.

Что такое загрязнение воды?

Загрязнение воды означает смесь таких веществ в реках, озерах, прудах, подземных и морских водах, которая делает воду непригодной для использования людьми, флорой и фауной.Это влияет на весь мир, поскольку вода - основа жизни.

Информация о загрязнении воды

В Индии самой большой причиной загрязнения воды является урбанизация, происходящая быстрыми и необузданными темпами. В последнее десятилетие темпы урбанизации выросли настолько интенсивно, что оставили неизгладимое впечатление на водные ресурсы страны. В результате это привело к возникновению экологических проблем на долгосрочной основе. К ним относятся отсутствие водоснабжения, загрязнение воды и проблемы с ее хранением.

На самом деле, удаление и очистка загрязненной воды сегодня является огромной проблемой. Рядом с реками расположено множество городов и поселков, которые сталкиваются с этими проблемами. В этих районах сброс сточных вод представляет собой большую проблему. Вода из рек, прудов, каналов, колодцев и озер используется как в хозяйственных, так и в промышленных целях. В большинстве случаев вода практически не очищается, и таким образом она загрязняет 80 процентов пресной воды, протекающей на поверхности земли. Эта загрязненная вода, проходящая через поверхность, отравляет грунтовые воды.По оценкам, в городах Индии с населением в один миллион человек ежедневно производится 16 662 миллиона литров загрязненной воды.

Основными причинами повышения уровня загрязнения воды в Индии являются следующие:

1. Промышленные отходы и их ненадлежащая утилизация.
2. Неправильные методы выращивания (включая использование химических удобрений, пестицидов) в сельском хозяйстве.
3. Ухудшение качества воды в реках, протекающих по равнинам.
4. Социальные и религиозные ритуалы, такие как плавание мертвых тел в воде, купание, мусор.
5. Разливы нефти с кораблей.
6. Кислотный дождь.
7. Глобальное потепление.
8. Эвтрофикация (недостаток кислорода в водоеме, убивающий водных животных).
9. Неадекватная очистка сточных вод.

Как загрязняется вода? Причины загрязнения воды

Химические отходы: Основными источниками загрязнения воды являются промышленность. Химические отходы наших производств и заводов непосредственно накапливаются в реках и прудах.Эти отходы очень токсичны. Это даже делает воду ядовитой, что приводит к гибели существ, живущих в водоемах. После употребления этой воды многие животные умирают, а многие люди заболевают.

Мусор: Есть гораздо больше факторов загрязнения воды, помимо промышленных. Тысячи тонн мусора, вытекающего из наших городов и сел, попадают в реки. Поскольку химические удобрения и лекарства также используются в сельском хозяйстве, источники воды сильно истощаются.

Загрязнение морской воды: Кроме того, слияние загрязненных рек с морем усугубляет загрязнение воды. Растущая груда непригодного к использованию пластика сбрасывается в море. Неоднократно из-за аварий топливо судов проливалось в море. Разлив нефти распространяется далеко в море и образует слой на морской воде. Из-за этого в воде гибнет бесчисленное количество живых существ.

Подробнее о причинах загрязнения воды…

Типы загрязнения воды

Загрязнение воды можно разделить на две основные части.Первое: физическое загрязнение воды, второе - химическое загрязнение. Мы можем разделить физическое загрязнение воды на пять категорий. Аналогичным образом химическое загрязнение воды можно разделить на три ключевые категории. Давайте изучим их по порядку.

1. Физическое загрязнение воды

Физическое загрязнение воды - это загрязнение воды физическими воздействиями, указанными ниже:

(i) Термическое загрязнение - Когда вода используется для охлаждения промышленных предприятий и электростанций, выходящая горячая вода приводит к истощению кислорода в окружающей среде, что чрезвычайно вредно для рыб и других животных.

(ii) Загрязнение вкуса и запаха - вода с неприятным запахом или даже если она не дает хорошего вкуса, такая загрязненная вода не предназначена для питья. Но нехватка воды не позволяет людям отказаться от нее полностью.

(iii) Цветное загрязнение. Чистая питьевая вода имеет светло-коричневый естественный цвет, но цветная вода, вытекающая из заводов и производств, испорчена. К сожалению, чистая, чистая вода сегодня стала редкостью.

(iv) Загрязнение бытовых сточных вод: вода, которая используется для бытовых целей, таких как купание, стирка и т. Д., Попадает в реки, пруды и т. Д.через стоки. Вместе с ним он перевозит и другие опасные материалы. Ситуация остается критической из-за давления неконтролируемого населения на водные ресурсы. Токсичные вещества, выбрасываемые предприятиями, загрязняют всю реку / пруд и т. Д.

2. Химическое загрязнение воды
Различные химические вещества попадают в разные источники воды, что приводит к загрязнению воды. Загрязненная вода оказывает крайне негативное воздействие на человека, а также на деревья, растения и животных.Его использование приводит к вспышке смертельных заболеваний, таких как холера, туберкулез, желтуха, брюшной тиф, паралич, полиомиелит и т. Д. Мы никогда не должны использовать загрязненную воду даже по надзору.

Последствия загрязнения воды в Индии

Загрязнение воды отрицательно сказывается на жизни всех людей вокруг водных ресурсов, даже если они в некоторой степени загрязнены. На определенном уровне загрязненная вода оказывается вредной и для сельскохозяйственных культур. Это истощает плодородие земли. В целом это сказывается на сельском хозяйстве и стране.Если морская вода загрязнена, это также отрицательно сказывается на морской жизни. Загрязнение воды - самая большая причина ухудшения качества воды. Его прием может вызвать множество заболеваний.

Фактически, загрязнение воды является основной причиной низкого уровня здоровья в Индии как в городских, так и в сельских районах. Из-за загрязненной воды могут возникать такие заболевания, как холера, туберкулез, желтуха, рвота, такие заболевания, как диарея. В Индии 80 процентов пациентов, страдающих расстройствами желудка, заболели из-за употребления загрязненной воды.

Подробнее о последствиях загрязнения воды…

Как избежать и решить проблему загрязнения воды

Лучшее решение проблемы загрязнения воды - предотвратить его. Наиболее заметное решение - сохранение почвы. Вода загрязнена также из-за эрозии почвы. Итак, если есть сохранение почвы, мы можем до некоторой степени остановить загрязнение воды. Способ остановить эрозию почвы - это сажать больше растений или деревьев. Мы можем использовать такие методы возделывания, которые улучшают здоровье почвы, а не портят ее.В то же время чрезвычайно важно применять правильные методы утилизации токсичных отходов. Вначале мы должны сократить или не использовать такие продукты, которые содержат вредные органические соединения. В случаях, когда используются краски, чистящие средства и химикаты для удаления пятен, чрезвычайно важна безопасная утилизация воды.

Также важно обращать внимание на разливы автомобилей или масла от других машин. Говорят, что разлив нефти из автомобилей или машин также является одним из факторов, приводящих к загрязнению воды.В связи с этим важно заботиться о наших машинах и машинах. Их следует регулярно проверять, чтобы убедиться в отсутствии утечки масла. После завершения работы на заводах, особенно тех, которые используют масло, важно проявлять осторожность при очистке, безопасном удалении или сохранении воды для дальнейшего использования. Ниже приведены некоторые способы решения этой проблемы:

1. Очистка водных путей и пляжей.
2. Не использовать биологически неразлагаемые материалы, такие как пластик.
3. Используйте методы снижения загрязнения воды во всех сферах деятельности.

Подробнее о борьбе с загрязнением воды…

Заключение

По вышеуказанным причинам загрязнение воды сегодня стало ужасной проблемой. Вода из рек и прудов, которая используется как жизненная сила людей, больше не пригодна для питья. Нашему правительству следует незамедлительно принять меры для решения проблемы загрязнения воды. Во-первых, контролировать промышленность и фабрики, чтобы убедиться, что промышленные отходы не сбрасываются в реки и пруды.Нельзя сбрасывать бытовые отходы в водные источники без надлежащей обработки. Следует прекратить использование химических удобрений в сельском хозяйстве и органических f

Минеральная вода полезнее? Преимущества и побочные эффекты

Мы включаем продукты, которые, по нашему мнению, будут полезны нашим читателям. Если вы покупаете по ссылкам на этой странице, мы можем получить небольшую комиссию. Вот наш процесс.

Минеральная вода поступает из подземных резервуаров. В отличие от обычной питьевой воды, минеральная вода не подвергается химической обработке.

Как следует из названия, минеральная вода содержит большое количество минералов, особенно магния, кальция и натрия.Но чем минеральная вода лучше обычной и в чем ее преимущества?

В этой статье обсуждаются некоторые возможные преимущества для здоровья, связанные с употреблением минеральной воды.

Всем живым организмам для выживания нужна вода. Вода не только поддерживает основные физические функции, но и обеспечивает жизненно важные питательные вещества, которые организм не производит самостоятельно.

В то время как большинство людей в Соединенных Штатах имеют доступ к чистой питьевой воде, многие люди выбирают минеральную воду в бутылках из-за ее кажущейся чистоты и потенциальных преимуществ для здоровья.

Чем минеральная вода отличается от обычной воды? Судя по имеющимся данным, различия не очень значительны.

Оба типа содержат минералы и подвергаются некоторой обработке. Однако по определению минеральная вода должна содержать определенное количество минералов, а процесс розлива происходит у источника.

Ниже мы обсудим различия между водопроводной водой и минеральной водой.

Водопроводная вода

Вода в бытовые краны поступает из поверхностных или подземных источников.

В США водопроводная вода должна соответствовать стандартам Закона о безопасной питьевой воде, установленным Агентством по охране окружающей среды (EPA). Эти правила ограничивают количество загрязняющих веществ, присутствующих в воде, подаваемой в дома.

Общественные поставщики воды перемещают воду из источника на очистные сооружения, где она проходит химическую дезинфекцию. Чистая вода в конечном итоге доставляется в домохозяйства по системе подземных трубопроводов.

Водопроводная вода содержит добавленные минералы, включая кальций, магний и калий.Жесткая водопроводная вода имеет более высокое содержание минералов, что некоторые считают более полезной для здоровья. Однако минералы в жесткой воде образуют отложения, которые могут разъедать трубы или ограничивать поток.

Также, несмотря на усилия поставщиков коммунальной воды, загрязнители из проржавевших или протекающих труб могут загрязнять питьевую воду.

Минеральная вода

Минеральная вода поступает из естественных подземных резервуаров и минеральных источников, что делает ее более минеральной по сравнению с водопроводной водой.

Согласно Управлению по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), минеральная вода должна содержать не менее 250 частей на миллион растворенных твердых веществ.FDA запрещает этим производителям добавлять минералы в свою продукцию.

Минералы, которые часто присутствуют в минеральной воде, включают:

• кальций
• магний
• калий
• натрий
• бикарбонат
• железо
• цинк

В отличие от водопроводной воды, минеральная вода разливается в бутылки прямо у источника. Некоторые люди предпочитают минеральную воду из-за ее кажущейся чистоты и отсутствия химической дезинфекции.

Однако минеральная вода может подвергаться некоторой обработке.Это может включать добавление или удаление углекислого газа (CO ₂ ) или удаление токсичных веществ, таких как мышьяк.

CO ₂ помогает предотвратить окисление и ограничивает рост бактерий в минеральной воде. Естественно газированная вода получает CO ₂ из источника. Производители также могут вводить в воду CO ₂ после экстракции.

В следующих разделах обсуждаются пять потенциальных преимуществ питьевой минеральной воды.

Источниками магния могут быть как минеральная вода в бутылках, так и водопроводная вода.Это питательное вещество играет важную роль в регулировании артериального давления, уровня глюкозы в крови и функции нервов.

В некоторых источниках магния больше или меньше, чем в других. Количество магния в воде может варьироваться от 1 миллиграмма на литр (мг / л) до более 120 мг / л, в зависимости от источника.

Рекомендуемая суточная доза магния составляет:

• 310–320 мг для взрослых женщин
• 400–420 мг для взрослых мужчин

По данным Управления диетических добавок, большинство людей в США.С. потребляют меньше рекомендованного количества магния.

Ниже приведены некоторые симптомы дефицита магния:

• потеря аппетита
• усталость
• мышечная слабость
• тошнота и рвота

тяжелый дефицит может вызвать некоторые из следующего:

• онемение или покалывание
• мышца судороги
• низкий уровень кальция или калия
• изменения настроения
• нерегулярное сердцебиение
• судороги

Низкий уровень магния может способствовать повышению артериального давления, застойной сердечной недостаточности и состояниям, вызывающим нерегулярное сердцебиение.

Минеральная вода, богатая магнием, может снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Небольшое исследование 2004 года с участием 70 взрослых с пограничной гипертензией и низким уровнем магния показало, что употребление 1 литра минеральной воды в день снижает их кровяное давление.

Минеральная вода может содержать большое количество кальция, магния и калия, которые способствуют кровообращению.

Кальций необходим для построения и поддержания крепких костей.Он также регулирует частоту и ритм сердцебиения.

Минеральная вода содержит кальций, который способствует укреплению костей. Когда костная ткань разрушается, на ее месте откладывается новая кость.

В подростковом возрасте новая кость откладывается быстрее, чем старая кость разрушается. Однако после 20 лет потеря костной массы может опережать формирование костной ткани, что может привести к хрупкости и слабости костей.

Регулярные упражнения и диеты, богатые кальцием, могут укрепить кости и предотвратить потерю костной массы.

Авторы исследования 2017 года сравнили, как организм усваивает кальций из молока, добавок кальция и минеральной воды. Они пришли к выводу, что минеральная вода с высоким содержанием кальция может улучшить снабжение организма кальцием.

Магний также поддерживает крепкие кости. Результаты крупномасштабного когортного исследования 2014 года показали, что у пожилых женщин с высоким потреблением магния, более 422,5 мг в день, плотность костей выше, чем у женщин с более низким потреблением этого минерала.

Достаточное количество магния с пищей может помочь предотвратить запоры и улучшить здоровье пищеварительной системы.

Магний всасывает воду в кишечник, что улучшает консистенцию стула. Он также расслабляет мышцы кишечника, поддерживая регулярную дефекацию.

Согласно результатам рандомизированного контролируемого исследования, употребление минеральной воды, содержащей сульфат магния и сульфат натрия, приводило к более частому опорожнению кишечника и улучшению качества жизни людей, страдающих запорами.

Минеральная вода в целом безопасна для питья. Очень мало исследований указывает на какие-либо немедленные негативные последствия для здоровья, связанные с употреблением простой минеральной воды.

Газированная минеральная вода содержит углекислоту, которая может вызвать икоту или вздутие живота.

Однако минеральная вода и другая вода в бутылках может содержать специфические загрязнители. По определению, минеральная вода должна содержать минимальное количество микробов.

Кроме того, минеральная вода не может подвергаться такому же процессу дезинфекции, как водопроводная вода, потому что она разливается в бутылки прямо у источника, поэтому диапазон микробов может варьироваться.

Пластическая токсичность

Многие пластиковые контейнеры содержат бисфенол A или BPA.Это химическое вещество может нарушить нормальную гормональную функцию.

Микропластики, крошечные частицы пластика - еще одна потенциальная проблема. Ученые обнаружили микропластик в продуктах питания и напитках, а также в морепродуктах, пиве и поваренной соли.

В 2018 году исследователи опубликовали систематический обзор текущих данных о токсичности пластика. Хотя они признают необходимость дополнительных исследований, авторы сообщают, что микропластик в бутилированной минеральной воде, по-видимому, не представляет опасности для безопасности.

Газированная вода повреждает зубы

Газированная или газированная вода может повредить зубную эмаль.

Газированная вода имеет более низкий pH, чем обычная вода, что делает ее слегка кислой. Согласно недавнему исследованию, газированная вода, производимая газированной содой, значительно снижает твердость эмали зубов в лабораторных условиях.

Однако газированная вода по-прежнему оказывает меньшее воздействие на зубы, чем питьевая сода. Одно исследование показало, что ароматизированная и простая газированная вода представляют меньший риск для зубной эмали, чем газированная вода.

Экологические проблемы

Одна из основных проблем, связанных с минеральной водой, связана с емкостью. Крупномасштабное производство пластиковых бутылок вызывает загрязнение и имеет серьезные последствия для окружающей среды.

В исследовании 2016 года исследователи изучали различные воздействия на окружающую среду регулярной очистки воды, минеральной воды в пластиковых бутылках и минеральной воды в стеклянных бутылках.

Они обнаружили, что методы обработки водопроводной воды были наиболее предпочтительным вариантом.Ученые также отметили, что при производстве стеклянных бутылок потребляется больше всего сырья и больше всего энергии.

Минеральная вода содержит большое количество магния, кальция, натрия и других полезных минералов.

Исследования показывают, что питьевая минеральная вода может быть полезна для здоровья, хотя мало исследований прямо указывает на то, что она лучше для здоровья человека, чем водопроводная вода.

Люди, которые хотят купить минеральную воду, могут найти ее в супермаркетах или выбрать брендовую воду в Интернете.

Кроме того, в США EPA строго регулирует качество водопроводной воды, чтобы гарантировать, что она не содержит вредных микробов. Водопроводная вода также содержит добавленные минералы, что делает ее более дешевой альтернативой минеральной воде.

Питьевая газированная минеральная вода может вызвать некоторую эрозию зубов, но не в такой степени, как сахаросодержащие напитки, такие как газированные напитки.

Содержание минералов в водопроводной воде зависит от региона. Люди в США могут проверить отчеты EPA о качестве воды по штатам. Эти годовые отчеты содержат информацию об источниках воды, уровнях загрязнения и содержании минералов.

Смотрите также

• 
  Топ 10 продуктов с высоким содержанием витамина а
• 
  Какие продукты для роста человека в высоту
• 
  Какие продукты понижают уровень сахара в крови
• 
  Какие продукты улучшают работоспособность мозга
• 
  Какие продукты сжигают жир
• 
  Какие продукты повышают гемоглобин у взрослых при беременности
• 
  Какие продукты нужны для
• 
  Продукты с низким содержанием жиров и углеводов
• 
  Какие продукты есть при панкреатите
• 
  В каких продуктах никотин
• 
  В каких продуктах находится золото