автореферат диссертации по энергетике, 05.14.16, диссертация на тему:Совершенствование методов обеззараживания продуктов растительного происхождения, зараженных отравляющими веществами типа Vx

Введение.

Глава 1. Литературный обзор.

Анализ современного состояния проблемы поражающего действия ОВ на продукты растительного происхождения предназначенные для использования в пищу.

1.1. Характеристика поражающего действия современных ОВ.

1.2. Состояние защищенности запасов продовольствия, находящихся на дивизионных, армейских, фронтовых складах. Л-1-ЛВ

1.3. Современные способы обеззараживания продовольствия, зараженного ОВ. Л В

Глава 2. Объекты и методы исследования.

2.1. Объекты исследования. .Ц-М

2.2. Методы исследования.;.!.;. //

Глава 3. Изучение закономерностей заражаемости продуктов растительного происхождения ОВ.

3.1. Влияние плотности заражения ОВ на заражаемость продуктов.

3.2. Влияние условий воздействия ОВ на заражаемость продуктов.

Глава 4. Разработка комплексной методики определения зараженности продуктов ОВ в полевых условиях:.

4.1. - глубина проникновения ОВ в продукты;.

4.2. - кинетика заражения продуктов ОВ;.Ь^

4.3. - предварительное заражение продуктов ОВ;

4.4. - количественного определение ОВ в продуктах и воде.65" ?

Глава 5. Разработка эффективной технологии обеззараживания овощей и воды в полевых условиях.

5.1. Описание экспериментальной установки для кулинарной обработки зараженной продукции.

5.2. Исследование механизма обезвреживания ОВ при кулинарной

Перечень условных обозначений и сокращений, принятых в диссертации.

ХО - химическое оружие. ОВ - отравляющие вещества.

ФОБ - фосфорорганические отравляющие вещества.

ПДЗ - предельно-допустимая зараженность.

МДЗ - максимально допустимая зараженность.

МДК - максимально-допустимая концентрация.

ПДК - предельно-допустимая концентрация.

ПДЗкул ~ начальная зараженность пищевых продуктов ОВ.

ПОГЗ - прибор определения глубины заражения.

МТЭ - математическая теория эксперимента.

Новейшие достижения науки и техники человек довольно быстро стал использовать в военных целях. Разрушительная мощь самых современных военных систем с изобретением ядерного оружия достигла апогея. Но не менее опасной является другая разновидность оружия массового поражения - химическое оружие, которое применяется со времен первой мировой войны.

За эти годы накопилось огромное количество ОВ, которое находило практическое применение в военных действиях в Абиссинии, Китае, Вьетнаме и т.д., повлекшее колоссальное уничтожение сельскохозяйственных угодий, лесов, рыб, зверей, птиц, домашнего скота. Но самое страшное - миллионов людей, потерявших здоровье, преждевременно умерших; мертворожденных, физически и умственно неполноценных детей.

Первыми ОВ с тяжелыми поражениями были фосген и иприт. С 40-х годов - новый класс смертельных ОВ - фосфорорганические отравляющие вещества (ФОВ) нервно - парализующего действия: табун, зарин, зоман, которые по токсичности во много раз превосходят любое ОВ времен первой мировой войны.

В последнее время поражающее действие химического оружия настолько возросло, что в 1970 году Всемирная организация здравоохранения ООН отметила, что массовое, а в некоторых случаях даже ограниченное его применение, может нанести такой ущерб здоровью человечеству и окружающей среде, с которыми невозможно будет справиться существующими средствами. Несмотря на тенденцию разрядки в международной обстановке, некоторые действия стран НАТО, события в Словакии, в Чечне, угрозы террористов и т.п. свидетельствуют о том, что опасность массированного или локального применения ОВ не миновала. Это чревато нанесением колоссального ущерба окружающей среде.

При массированном применении химического оружия в зонах заражения могут быть открытые водоисточники, сельскохозяйственные угодья, войсковые и оперативные запасы продовольствия. В создавшихся условиях возникнут затруднения в обеспечении войск доброкачественной водой и продовольствием, пригод6 ными для употребления в пищу, а бесперебойное и качественное питание личного состава станет одной из трудных задач, решаемых продовольственной службой.

В связи с этим, в настоящее время продолжают оставаться актуальными такие вопросы, как исследование заражаемости продовольствия, определение режимов кулинарной обработки и прогнозирование возможности использования зараженных ОВ продуктов растительного происхождения для приготовления доброкачественной пищи личному составу в полевых условиях. Как в нашей стране, так и за рубежом вопросам обеззараживания продуктов питания уделялось значительное внимание, однако решение этой проблемы нельзя признать исчерпывающим. Во-первых, в связи с тем, что изучение режимов кулинарной обработки зараженного продовольствия до настоящего времени производилось при заражении для этих целей продуктов питания способами, которые не в полной мере позволяют моделировать реальные условия заражения. Кроме того, существующие режимы кулинарной обработки были рекомендованы со значительными отклонениями от технологических правил приготовления пищи в полевых условиях.

Наряду с этим, в настоящее время отсутствуют методики, позволяющие установить в лабораторных условиях, моделируя полевые, возможные степени заражения продовольствия в зависимости от вероятных плотностей заражения. Остается также открытым вопрос об использовании индивидуальных средств защиты поварским составом при приготовлении пищи из продуктов, зараженных ОВ. Таким образом, необходимость выполнения данных исследований представляется актуальной.

Решение перечисленных вопросов позволит установить санитарно - гигиенические нормативы по содержанию ОВ в воде и продовольствии, подвергающихся тепловой и кулинарной обработке, которые обеспечат максимальное использование зараженного продовольствия для приготовления доброкачественной пищи личному составу.

В настоящее время разработаны и утверждены Нормативы предельно допустимой зараженности (ПДЗ) отравляющими веществами продовольствия, под7 лежащего кулинарной обработке, и приведены рекомендации по обезвреживанию такого продовольствия (подлежащего кулинарной обработке и проведены рекомендации по обезвреживанию такого продовольствия) в процессе кулинарной обработки до предельно допустимых концентраций ОВ в готовой пище. Пищу с такой зараженностью ОВ можно употреблять длительное время без каких-либо функциональных изменений в организме человека.

Однако в военное время, когда запасы воды и продовольствия ограничены, а условия для их всесторонней дегазации отсутствуют, может возникнуть необходимость готовить пищу из продуктов растительного происхождения и воды, содержащих больше, чем при предельно допустимой зараженности, количество ОВ.

В связи с этим, перед службами тыла существует задача - разработать Нормативы максимально допустимой зараженности (МДЗ) отравляющими веществами воды и продовольствия и предложить наиболее эффективные способы кулинарной обработки, позволяющие снизить зараженность продовольствия до установленных максимально допустимых концентраций (МДК) ОВ в готовой пище. При этом возможно пороговое воздействие ОВ на организм человека без снижения его труда и боеспособности. Срок употребления такой пищи должен составлять 1-10 дней.

Целью диссертационной работы являлось: разработка эффективных методов и технологий обеззараживания продуктов растительного происхождения, зараженных отравляющими веществами типа Ух, с выработкой нормативов МДК ОВ в готовой пище.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- изучены закономерности заражаемости продуктов растительного происхождения ОВ;

- разработана комплексная методика определения зараженности продуктов ОВ в полевых условиях;

- разработана эффективная технология обеззараживания овощей и воды в полевых условиях; 8

- предложены расчеты, прогнозирующие возможность использования зараженного продовольствия для приготовления пищи;

- апробирована разработанная технология на животных в лабораторных условиях.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

- разработана комплексная оценка зараженности продовольствия и воды для экстремальных условий, пригодная к использованию при заготовке, транспортировке, хранении продуктов тарным и бестарным способами;

- модифицирована методика экстрагирования ОВ из кулинарно обработанных продуктов растительного происхождения для количественного определения в них ОВ;

- изучена дегазирующая эффективность кулинарной обработки с использованием полевых технических средств приготовления пищи;

- предложены формулы для расчетов масштаба и степени заражения, а также расчет прогнозирующий возможность использования зараженного ОВ продовольствия в пищу;

- предложены математические модели дегазации продуктов и воды, зараженных ОВ потенциального противника;

Практическая ценность работы:

- получены экспериментальные данные, позволяющие нормировать содержание ОВ в продуктах растениеводства, подвергающимся кулинарной обработке, и воде, подлежащей кипячению;

- установлена возможность обезвреживания кулинарной обработкой картофеля и овощей, имеющих вероятную степень заражения;

- разработаны режимы тепловой и кулинарной обработки основных видов продуктов растительного происхождения и воды, позволяющие обеззараживать продовольствие от максимально допустимых концентраций ОВ в готовой пище; 9

- даны рекомендации о технологии приготовления пищи в полевых условиях из зараженных ОВ продуктов и воды.

- материалы исследований использованы при организации учебного процесса в Вольском филиале ВАТТ и проведении учебно-методических сборов в войсковой части 65309 с обучением спецсостава применению предлагаемой методики . (приложение Л ~ 3 ).

Основные положения, выносимые на защиту:

- Методы комплексной оценки зараженности продовольствия и воды ОВ, пригодные для использования в экстремальных условиях (в боевой обстановке).

- Эффективная технология обеззараживания продуктов растительного происхождения и воды, зараженных ОВ, с использованием полевых технических средств.

- Расчеты масштаба и степени заражения продовольствия ОВ, а также расчеты, прогнозирующие возможность использования зараженного ОВ продовольствия в пищу.

- Математические модели дегазации продуктов и воды, зараженных ОВ потенциального противника.

Диссертация выполнена в тесной связи с планом научно - исследовательских работ Военной ордена Ленина академии тыла и транспорта. Экспериментальная работа проведена на базе войсковой части 65309 и Государственного института технологии органического синтеза (ГИТОС). Все исследования, приведенные в работе, проводились с использованием модельных отравляющих веществ потенциального противника. ю

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Предлагаемые технологии кулинарной обработки картофеля и овощей, рекомендуются для применения в экстремальных условиях при соблюдении экспериментально установленных значений максимально допустимых доз (МДЗ) заражения овощей ОВ типа Ух и других ФОВ.

2. Разработана комплексная методика определения заражонности и степени обеззараживания продуктов, в частности, картофеля и овощей, позволяющая в лаборатории воспроизводить практически, цолевые условия и осуществлять заражение овощей как в таре, так и без использования тарных материалов. Рекомендуется к применению как прошедшая экспериментальную проверку, в том числе и в полевых условиях.

3. Установлено, что максимальная заражаемость картофеля и овощей, находящихся в тканевых мешках, ОВ типа Ух достигается через сутки, причем глубина проникновения ОВ (с содержанием в слое не менее 95 %) не превышает 5 мм. Этот факт необходимо учитывать при предварительной обработке продуктов.

4. Обезвреживание продуктов растениеводства в процессе кулинарной обработки в значительной степени обусловливается первичной обработкой (очистка и мойка).

5. Установлено, что скорость гидролиза ФОВ при кипячении воды в значительной степени зависит от начальных концентраций заражения воды. Такая зависимость обусловлена выделяющимися в процессе гидролиза ФОВ, кислыми продуктами.

6. Предложенные математические модели расчета обеззараживания продуктов растительного происхождения и воды, позволяют определить режимы обеззараживания, необходимые для снижения зараженности от начальной концентрации и рекомендуются к использованию.

7. Представленные в работе математические модели по оценке заражаемости овощей в таре позволяют рассчитать зараженность продуктов растениеводства

99 в мешках тканевых в зависимости от плотности, продолжительности и коэффициента площади заражения поверхности мешков. Одновременно с этим в работе определены значения максимально допустимых плотностей заражения.

8. Разработаны практические рекомендации по приготовлению пищи на прицепных технических средствах в экстремальных ситуациях, с использованием овощей и воды зараженных ОВ.

9. Проведенные испытания на животных (приложения № ) доказывают возможность использования разработанной технологии обеззараживания продуктов растениеводства в полевых условиях.

100

1. Артеменко А.И. и др. Справочное руководство по химии. - М.: Высш. шк., 1990-303 с.

2. Будруджак П. Задачи по химии.-М.: Мир, 1989-340 с.

3. Вашакидзе М.А., Псевианидзе Т.И., Квиникадзе Л.П. и др. Определение ПДЗ зарином пищевых продуктов, дегазируемых в процессе кулинарной обработки: Отчет о НИР PCXJIМЗ СССР. Тбилиси, 1975.

4. Гливенко Г.С. Влияние тепловой обработки на обезвреживание воды и1. CLпродовольствия, зараженных OB Ви-4: Дис. конд. техн. наук —Л.; 1980. -142с.

5. Голиков С.Н., Симонова И Г. Сравнительная чувствительность человека и лабораторных животных к препаратам холинолитического типа действия сб. /ИТМЗ СССР. Л., 1972. - № 1/3. - с, 97-104.

6. Голь дина O.A., Кузнецова Ю.С. Химические реактивы и высокочистые химические вещества: Каталог. М.: Химия, 1986.

7. ГОСТ В 21501 -76. Продовольствие, поставляемое Министерству обороны СССР. Упаковка. М.: изд-во стандартов, 1976.

8. ГОСТ В 25351-82.Упаковка продовольствия, методы испытания и оценки защитных свойств. М.: изд-во стандартов, 1982.9. ГОСТ В 25351-62

9. Гороховский И.Т. Краткий справочник по химии. Киев: Научн. мысль, 1987.

10. Руководство по проведению испытаний дегазирующих, профилактических, защитных и полидегазирующих защитных рецептур. В/ч 41598,1011982.-277 с.

11. Дернер И.М., Гонор A.A. Указатель препаративных синтезов неорганических, комплексных и элементоорганических соединений. Л.: Химия, 1986.

12. Заборня В.Т. Отчёт о НИР № 1084. В/ч 61469, 1972.

13. Иванов П.П., Федоров Н.П. Глубина проникания дихлорэтилсульфида в муку и крупу, заключенную в нормальную мешочную ткань и без неё: Отчёт о НИР НКЗ УССР. 1935.-№ 3, с.144-145.

14. Зайдель А.Н. Погрешности измерения физических величин. Д.: Наука. Ленингр. отд-ние. 1985. - 112 с.

15. Игнатович В.М. Разработка аналитических методов количественного определения ФОВ (зарина, зомана, Vx) в продуктах питания и воде на уровне ПДК: Дис. канд. техн. наук Л.; 1973. - С. 29, 100-163.

16. Исследование BZ за рубежом: Обзор №5.-М.:П/я В2296, 1980.

17. Касандрова О.Н., Лебедев В В. Обработка результатов наблюдений. -М.: Наука, 1971.

18. Коркишко H.H., Михайлов O.A. Акт-отчет № 00688 по результатам государственных испытаний опытного образца дивизионной полевой химической лаборатории «Форель». В/ч 41598, 1982.

19. Королёв Р.В. Дис. д-ра мед. наук-Л., 1972.

20. Королёв Р.В., Квасенко О.Ф. и др. Определение OB типа Vx в мясе, рыбе, картофеле, обезвреживаемых в процессе кулинарной обработки: Отчет о НИР / ИТМЗ СССР. Л., 1966.

21. Королёв Р.В., Коваленок В.И., Труфанов Б.М. Определение максимальных количеств вещества типа BZ, обезвреживаемых в процессе кулинарной обработки, Отчет о НИР / ВНИНСХЛ МЗ СССР. Л., 1951.

22. Королёв Р.В. Глубина проникания вещества «101» и «102» в затаренные муку и крупу. Отчет о НИР / ИТ МЗ СССР. Л., 1977.102

23. Королев Р.В., Игнатович В.М. и др. Определение основных направлений по совершенствованию существующих и разработке новых средств и методов санитарно-химической экспертизы продовольствия и воды: Отчет о НИР / РНИИСХЛ Аз ССР. Баку, 1983.

24. Курдячая М.А. Химия созидающая, химия разрушающая. М.: Знание, 1990.

25. Малышев В.П., Карташевский В.П. Исходные данные для обоснования OTT к средствам химического контроля, обеспечивающим снижение объема работ по дегазации военной техники: Отчёт о НИР № 1843. -В/ч61469, 1978.

26. Обеззараживание и экспертиза продовольствия и воды. Специальная обработка техники и имущества продовольственной службы: Руководство (ДСП) М.: Воениздат, 1969.

27. Методики по количественному определению вещества типа ВZ в питьевой воде и продовольствии. Л.: ИТ МЗ СССР, 1975.

28. Мима Ю.П., Мокеев A.C., Михайлов О. Д. и др. Разработка тактико-технического задания на комплекс лабораторий для оснащения санитарно-гигиенического отделения базовой лаборатории СЭО фронта. Отчет о НИР. В/ч 41598, 1980.

29. Никитин Н.К. и др. Химия в реставрации. Л.: Химия, 1990.

30. Основы дегазации, дезактивации и дезинфекции. М.: ВАХЗ, 1975.

31. Основы теплотехники и гидрогазодинамики / Под ред. П.М. Белова. -Л.: ВАТТ, 1973.

32. Петросова P.A., Голов В.П. Естествознание и основы экологии. М.: Центр «Академия»Д 998.

33. Подготовка подразделений к защите от ядерного, химического и зажигательного оружия противника: Руководство (ДСП) М.: Воениздат, 1969.

34. Руководство по защите продовольствия и имущества службы продовольственного снабжения от оружия массового поражения. М.: Воен-из дат, 1972.

35. Руководство по защите пищевого сырья и продукции мясной и птицеперерабатывающей промышленности от средств массового поражения. -М.: Пищ. пром-сть., 1969.

36. Руководство по защите растительных масел и жиров от средств массового поражения.-Л. :ВНИИЖ, 1973.

37. Руководство по проведению испытаний веществ, рецептур и способов дегазации и дезактивации. В/ч 61469, 1979.

38. Руководство по работе в автомобильной радиометрической и химической лаборатории АЛ-4М. В/ч 61469, 1975.

39. Родневич Б.Н. Заражаемость муки ржаной Vx газами: Отчет о НИР / ВНИИХГ1. М., 1965.

40. Руководство по эксплуатации средств индивидуальной защиты органов дыхания личного состава. М.: Воениздат,1989.

41. Руководство по контролю вредных веществ в воздухе рабочий зоны: -М.: Химия, 1991. -368 с.

42. Сборник научно-методических статей по химии / Под ред. Г.П. Лучин-ского. М.: Высш. шк., 1989. Вып. 11. - 144 с.

43. Сочихин А.И., Соколов Б.Б. Оперативно-тактические требования к средствам индивидуальной защиты кожи от ОВ. Отчёт о НИР/ВАХЗ. -М., 1974.

44. Сочихин А.И. и др. Оперативно-тактические требования к техническим средствам специальной обработки. Отчёт о НИР/ ВАХЗ М., 1974.

45. Сторчак А.Ф., Ковриго В.И. и др. Разработка рекомендаций по защите продовольствия от оружия массового поражения при его транспортировке и хранении. Отчёт о НИР/ ВНПО НП И СПТ. М., 1979.

46. Тимохов C.M. О защитных свойствах тары и упаковки: Инф. бюл. продовольственной службы. № 7. М.: Воениздат,1981.

47. Тимофеева Н.Я., Радченко Е.Г. Установление ПДК вещества Vx для мяса (баранина) и капусты белокачанной с учётом их дегазации и кулинарной обработки. Отчёт о НИР/ ВНИИФТ, МЗ СССР. Киев, 1969.

48. Фримантл М. Химия в действии: в 2ч. М.: Мир, 1991.-4.1 -528 с.

49. Королёв Р.В., Высоцкий Г.Ю., Бессонова Л.А. и др. Определение количества вещества Vx в крупах, обезвреживаемых в процессе кулинарной обработки. Отчёт о НИР / ИТ МЗ СССР. Л., 1967.

50. Хлебников И.В., Шишков В.В. Контроль качества пищевых продуктов в стационарных условиях /Вольский филиал Военной академии тыла и тр-та/(ВФВАТТ) Вольск, 1998. -8 с. -Деп. в ЦСИФ МО РФ.105

51. Хлебников И.В., Баранов В.В. Оптимальный метод отбора проб для контроля качества сырья и готовой продукции растительного происхождения / Вольский филиал Военной академии тыла и тр-та / (ВФВАТТ) -Вольск, 1998. -12 с. -Деп. в ЦСИФ МО РФ.

52. Хлебников И.В., Куценко А.Я. Анализ возможного масштаба заражения продуктов растениеводства хим. отр. Веществ / Вольский филиал Военной академии тыла и тр-та / (ВФВАТТ) Вольск, 1998. -10 с. -Деп. в ЦСИФ МО РФ.

53. Хлебников И.В., Куценко А.Я. Способы обезвреживания картофеля и овощей зараженных модельными отравляющими веществами/ Вольский филиал Военной академии тыла и тр-та / (ВФВАТТ) Вольск, 1999.-14 с.-Деп. в ЦСИФ МО РФ.

54. Хлебников И.В. Анализ методик изучения заражаемости продуктов растительного происхождения химическими отравляющими веществами/ Вольский филиал Военной академии тыла и тр-та / (ВФВАТТ) -Вольск, 1999.-8 с.

55. Хлебников И.В. Значение продуктов растительного происхождения в рациональном питании военнослужащих/ Вольский филиал Военной академии тыла и тр-та / (ВФВАТТ) Вольск, 1999. —15 с. —

56. Хлебников И.В. Экономическая целесообразность заготовки и переработки овощей/ Вольский филиал Военной академии тыла и тр-та / (ВФВАТТ)-Вольск, 1999.-10 с.

57. Хлебников И.В. Экологические аспекты деятельности продовольственной службы в вооруженных силах/ Вольский филиал Военной академиитыла и тр-та / (ВФВАТТ) Вольск, 1999. -8 с.

58. Хлебников И.В., Голубцов Г.М., Шаповал В.Н, Михайлев П.А. Пути оптимизации обеспечения войск скоропортящимися продуктами на период перехода с мирного на военное время: Итоговый отчет по НИР/ ВФВАТТ, Вольск, 1999. 80 с. (шифр «Запасы» МО.).

59. Хлебников И.В., Шаповал В.Н., Гожавин В.А. Организация продовольственного обеспечения личного состава подразделения расположенного отдельно от своей воинской части: Учеб. пособие. Вольск: ВФВАТТ, 1999.- 119 с.

60. Ellin R.I., Graff W. A., Kominskis A. The stability of sarin und soman in dilute agucous solitious and the catclytic offiet of acetate ion. J. Enveran. Sei. Health. 1981.-B16(6)-P. 713-717.

61. Ellman G.Z. et. Al. Biochem, Pharmacol. 1961. - №7. - C. 88-95.

62. Epstein I., Rosenblatt D.H. Journal of the American Cemical Society. 1958-Vol. 80. №35.-P.96-98.

63. Epstein I.,Mosher W.A. The Journal of Physical Chemistry. 1968. -Vol. 72. №62 - P.2-5.

64. Epstein I.,American Journal of Seience, 1970, -Vol. 13, №7. P.6.-7.

65. Epstein I. The property of saren in water.// Journal of the American Water Works Association. 1974,- Vol. 66, №1. -P.31-37.

66. Hull Z.A., Rosenblatt D.H., Epstein I. 3-Quinuclidinyl btnsinate Hydrolysis in dilute agucous solution // Journal of Pharmaceutical Seiencel. -1979. Vol. 68, №7. P.856-859.107

67. Fusek I. "Bojove otravne latky tipo "VZ" Docasne pusobici"// Voenske Zarariotnicke Listy. 1977. -Vol. 46, №2. - P.66-68.

68. Rakin D., Makov V., Mijove D. Kacestvenite an kolicestvenite metodi sa in-dikacia na coendineniata ot gruppa 3-hibyklidinil bensilat. S.Zupans Naueno tehnicipregled. 1979,- Yol. 29, №1.-P.3-10.- л 11. АКТвнедрения в научно-исследовательской работе

69. Скоропортящиеся продукты и их роль в обеспечении войск.

70. Анализ условий использования скоропортящихся продуктов -в обеспечении3, Условия хранения скоропортящихся продуктов.

71. Угнетения активности холинэстеразы в крови собак при десятидневном скармливании им кулинарно обработанных овощей, зар. ОВ через 4 часачерез суткичерез сутокчерез 7 сутокчерез 10 сутокопытные собаки1. Сонтрольные собаки

72. Заключение: угнетение активности * и«»и