Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, ПРИРОДООБУСТРОЙСТВО И ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ АНТИБИОТИКОВ В ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОДАХ

kira_moreva 990 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 100 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 12.06.2020
На сегодняшний день производство фармацевтической промышленности превратилось в мощную отрасль науки. Использование фармацевтической продукции, в том числе антибиотиков, приводит к неизбежному попаданию их в окружающую среду, в том числе в сточные воды. Однако регламенты по содержанию и методам очистки сточных вод от лекарственных препаратов, в том числе и антибиотиков, отсутствуют. Ряд исследований показывают, что большинство поверхностных водоемов содержат лекарственные препараты, кроме того наблюдается рост их содержания. Максимальное значение концентрации антибиотиков в ряде стран уже достигнуто концентрации 20 000мкг/л. Появление лекарственных препаратов и антибиотиков объясняется активным их использованием в медицине, с/х и пищевой промышлености и отсутствием методов очистки сточных вод от лекарственных препаратов и антибиотиков.
Введение

Актуальность работы В последнее время очень активно развивается химическая индустрия, в результате чего выведено множество новых фармацевтических препаратов, в которых антибиотики занимают особое место. В настоящее время активно исследуются вопросы: – о процессе попадания в подземные, в сточные и поверхностные воды фармацевтических препаратов, в том числе антибиотиков; – о негативном воздействии антибиотиков и фармацевтических препаратов на человека и экосистему в целом; – об их опасности для питьевого водоснабжения. В результате исследований, проведенных во многих странах мира, доказано, что попадание антибиотиков в сточные воды приводит к неблагоприятным последствиям, в результате которых в воде изменяется микрофлора. Присутствие антибиотиков в окружающей среде влияет на рост токсикологических рисков для экосистемы, к которой относятся человек и другие биологические виды. Синтетические гормоны вызывают эндокринные разрушения у амфибий и рыб. Искусственный женский гормон эстроген подавляет инстинкт самосохранения и нарушает зрение, в результате чего отдельные живые организмы становятся уязвимы перед хищниками. Стоит отметить, что неконтролируемое распространение и присутствие антибиотиков в окружающей среде способствует развитию устойчивых к ним патогенов. Таким образом, бактерии вырабатывают устойчивость и фармацевтические препараты, в том числе антибиотики теряют свою эффективность и перестают действовать. Данный процесс практически не поддается контролю. Речь идет скорее и о резистентности – устойчивости бактерий к антибиотикам, которая происходит вследствие постоянных мутаций, и о появлении новых возбудителей вместо старых. Именно поэтому изучение проблемы распространения лекарственных средств в сточных, поверхностных и подземных водах Земли является актуальной на сегодняшний день [1]. К числу многих возможных последствий, которые связанны с загрязнением вод, использующихся для питьевого водоснабжения фармацевтическими препаратами, можно отнести: – негативное (токсическое) действие на человека и экосистему в целом; – привыкание человека к определенным лекарствам; – появление лекарственной устойчивости патогенных микроорганизмов (бактерий) по отношению к антибактериальным средствам. На сегодняшний день существует множество методов очистки городских сточных вод от фармацевтических препаратов, однако при выборе конкретного наиболее подходящего метода возникает ряд трудностей: – перечень антибиотиков очень обширный и разнообразный, на сегодняшний день представлено более 30 000 видов антибиотиков, различных по составу, происхождению, стоимости и многим другим показателям, поэтому невозможно выбрать один метод, который эффективно справлялся бы с очисткой сточных вод от всех видов антибиотиков; – состав сточных вод в разных точках страны является различным, это явление может зависеть как от выпускаемой продукции определенного производства, так и от времени года, времени суток и местонахождения данного промышленного производства; – количество и качество сбрасываемых сточных вод постоянно меняется, это явление связано с постоянным ростом предприятий. Производство расширяется, количество стоков увеличивается, очистные сооружения перестают обеспечивать нужную эффективность очистки; – избирательность действия некоторых методов очистки по отношению к некоторым видам фармацевтических препаратов, в том числе антибиотиков. Очистные сооружения на сегодняшний день в среднем удаляют около 80% фармацевтических препаратов и их остатков. Даже самые современные методы очистки не позволяют полностью на 100% удалить загрязнение, поэтому в очищенной сточной воде остаётся до 10% лекарственных средств. Кроме того, в некоторых случаях, концентрация фармацевтических препаратов после очистных сооружений увеличивается, так как за счёт биологических процессов, взаимодействия с ионами металлов и временных рамках образуются продукты распада и метаболиты, которые влекут за собой способность исследуемых веществ размножаться, например при взаимодействии антибиотиков с ионами хлора. Важный этап в решении данных проблем – это создание новых или усовершенствовании уже существующих методов очистки сточных вод от антибиотиков и других различных фармацевтических препаратов, а так же ряд других дополнительных работ. В конечном результате присутствие фармацевтических препаратов, в том числе антибиотиков в питьевой воде должно быть сведено к минимуму [2]. Цель работы: Разработка методики проведения опытов по определению содержания антибиотиков в городских сточных водах. Задачи, используемые для достижения поставленной цели: 1) Анализ содержания фармацевтических препаратов и антибиотиков в городских сточных водах; 2) Обзор методов обнаружения антибиотиков в городских сточных водах; 3) Экспериментальные исследования и разработка методики определения антибиотиков в модельных растворах. Научная новизна работы 1) Приведена и проанализирована полная классификация методов обнаружения антибиотиков в городских сточных водах; 2) Разработаны методические рекомендации по определению содержания антибиотиков в модельных растворах на спектрофотометре ПЭ-5400 УФ. Практическая значимость Разработаны методические рекомендации по определению содержания антибиотиков в модельных растворах на спектрофотометре ПЭ-5400 УФ. Обоснованность и достоверность научных результатов обеспечивается использованием комплекса теоретических (метод анализа и синтеза, обобщение, системный анализ) и эмпирических (сравнение) методов исследования, а так же экспериментальных методов, основанных на проведение опытов на оптическом приборе спектрофотометр ПЭ-5400 УФ. Результаты обработаны в программе Ехсel. Личный вклад автора состоит в анализе литературных источников, обработке, интерпретации и обобщении полученных результатов, а также в формулировании выводов, написании статей и апробации материалов на конференциях различного уровня. Апробация работы Основные положения работы были представлены на: – ХIII Международной научно-технической конференции, посвященной памяти академика РАН Сергея Васильевича Яковлева (Москва, 2018г.); – Региональной научно-практической конференции «Перспективы развития систем водоснабжения и водоотведения» (Ижевск, 2018 г.), – Региональной научно-практической конференции «Инновационные системы в ЖКХ» (Ижевск, 2018г.); – Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов, студентов, школьников «Химия. Экология. Урбанистика» (Пермь, 2018г). Публикации По теме выпускной квалификационной работы были опубликованы 2 статьи. Структура и объем работы Объем диссертации – 100 страницы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 41 наименования. Содержание работы поясняется 62 рисунками и 17 таблицами.
Содержание

Введение…………………………………………………………………………….4 Глава 1. Анализ содержания фармацевтических препаратов и антибиотиков в городских сточных водах………………………………………………………….8 1.1. Пути попадания антибиотиков и фармацевтических препаратов в городские сточные воды…………………………………………………………..8 1.2. Сравнение содержания антибиотиков и фармацевтических препаратов в сточных водах в городах России и зарубежных городах…….11 1.3. Оценка наносимого вреда окружающей среде антибиотиков содержащихся в сточных водах………………………………………………….21 1.4. Вывод по первой главе и постановка задач исследования………25 Глава 2. Обзор методов обнаружения антибиотиков и фармпрепаратов в сточных водах……………………………………………………………………..27 2.1. Классификация существующих на сегодняшний день антибиотиков в РФ по биологическому действию, механизму и т.д. ……….27 2.2. Методы обнаружения антибиотиков в сточных водах ………….58 2.3. Сравнительный анализ методов обнаружения антибиотиков в городских сточных вод…………………………………………………………62 2.4. Вывод по второй главе………………………………………………67 Глава 3. Экспериментальные исследования содержания антибиотиков в модельных растворах…………………………………….………………………68 3.1. Описание хода экспериментального исследования……………….68 3.2. Подготовка модельных растворов для проведения исследований...72 3.3. Определение оптимальной длины волны для обнаружения антибиотика цефотаксим в модельных растворах…………………………….74 3.4. Определение оптической плотности антибиотика цефотаксим в зависимости от длины волны и времени хранения раствора…………………76 3.5. Определение зависимости оптической плотности антибиотика цефотаксим в модельном растворе от рН среды………………………………78 3.6. Построение градуировочного графика…………………………….82 3.7. Взаимодействие антибиотика цефотаксим с металлами…………..87 3.8. Вывод по третьей главе……………………………………………..93 Заключение………………………………………………………………………..95 Список литературы………………………………………………………………96
Список литературы

1. Чиганова М.А. Лекарства – новая угроза для окружающей среды в ХХIв. // Водные ресурсы, экология и гидрологическая безопасность: сб. труд. Пятой международной научной конференции молодых ученых и талантливых студентов. Учреждения Российской академии наук Института водных проблем РАН. М: ИВП РАН, 2011. С.152-155. 2. Ternes T., Joss A. Human pharmaceuticals, hormones and fragrances: the challenge of icropollutants in urban water management. IWA Publishing; London, UK, 2007, 468 p. 3. Гетьман М.А., Наркевич И.А. Анализ рисков, связанных с неконтролируемым присутствием остатков лекарственных средств в окрежающей среде // Ремедиум. – 2013.– С.40-44 4. Гетьман М.А., Наркевич И.А. Лекарственные средства в окружающей среде // Ремедиум.– 2013. – С. 50-54 5. Victor Yangali-Quintanillaetal, Sung Kyu Maeng, Takahiro Fujioka, Maria Kennedy, Gary Amy. Proposing nanofiltration as acceptable barrier for organic contaminants in water reuse // Journal of Membrane Science. 2010. V.362 p.334-345. 6. Гетьман М.А., Наркевич И.А. Прогнозирование и контроль поступления остатков лекарственных средств в окружающую среду // Ремедиум. – 2012. – С.36-44 7. Батуева А.М., Дягелев М.Ю. Анализ содержания антибиотиков в городских сточных водах // Химия. Экология. Урбанистика. Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов, студентов и школьников (с международным участием), г.Пермь, 2018г. – с. 205-210 8. TEBIZ GROUP – Рынок антибиотиков в России – 2019. Показатели и прогнозы. // Российская исследовательская компания, 2019 – 54с. 9. Баренбойм Г.М. Загрязнение поверхностных и сточных вод лекарственными препаратами // ВОДА: ХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ №10, октябрь 2012г. – С.40-46 10. Chen K.-Y. Determination of macrolide antibiotics using dispersive liquid–liquid microextraction followed by surface-assisted laser desorption/ ionization mass spectrometry / Chen K.-Y., Yang T.C., Chang S.Y. // J. Am. Soc. Mass. Spectrom. 2012. V. 23. P. 1157–1160 11. Журавлева М.В., Сазыкин И.С., Жумбей А.И. и др. Исследование содержания антибиотиков в городских сточных водах // В сборнике: Роль ботанических садов в сохранении и мониторинге биоразнообразия Международная научная конференция, посвященная 100-летию Южного федерального университета. 2015. С. 516-519. 12. Билленкамп Э., Штауб Ю., Штудер М., Тюрк Ю. Эффективное расщепление медикаментов. Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение / 2008г. – N 3 –С. 54-56. 13. В 2010 россиянин потратил на лекарства всреднем 94,89 долл.// Новости портала Ремедиум, 24.03.2011. 14. Mizier Marie-Odile. Мониторинг качества питьевой воды и ее подготовка. Eau potable Surveiller, alerter, traiter pour garantir la qualite. Eau, ind., nuisances. 2007. – N 293. – С. 37–39. 15. Коневерги А.Л., Княгинина В.Н., Липецкая М.С. Наука о борьбе с инфекционными заболеваниями - 2040. Горизонты науки глазами ученых // СПб.: Фонд «Центр стратегических разработок «Северо-Запад», 2017 – 95с. 16. Hirsch R. Occurrence of antibiotics in the aquatic environment / Hirsch R., Ternes T., Haberer K., Kratz K.-L. // Sci. Total Environ. 1999. V. 225. P. 109–118. 17. Шпаков А. Смерть из канализации // Коммерсант № 110 (1754) от 26.06.1999. 18. Богатищев О.А. Организация мероприятий по мониторингу побочного действия лекарственных средств в лечебных учреждениях (ФАРМАКОНАДЗОР) / О.А. Богатищев, Ю.Н. Чернов, Г.А. Батищева и др. // Метод. рекомендации для врачей. Воронеж: Регион. центр монит. безопасн. лек. средств ГУЗ «Воронежский ЦКК и СЛС», Воронеж. гос. мед. академия им.Н.Н.Бурденко, 2009. 27 с. 19. Супотницкий М. В. Механизмы развития резистентности к антибиотикам у бактерий // Биопрепараты. 2011. № 2 (42). С. 4–44. http://biopreparaty-magazine.ru/archive/2011/2_42/. 20. Данилов-Данильян В.И. Новые методы оценки биологической активности антибиотиков в водных объектах / В.И. Данилов-Данильян, С.В. Храменков, В.В. Поройков и др. // Методы анализа и контроля качества воды: Мат. конф. – М.: Науч. совет РАН по аналит. химии, Эколого-аналит. орг. «Экоаналитика», Инст. геохимии и аналит. химии им. В.И. Вернадского РАН, 2012. С. 5. 21. Богатищев О.А. Организация мероприятий по мониторингу побочного действия лекарственных средств в лечебных учреждениях (ФАРМАКОНАДЗОР) / О.А. Богатищев, Ю.Н. Чернов, Г.А. Батищева и др. // Метод. рекомендации для врачей. Воронеж: Регион. центр монит. безопасн. лек. средств ГУЗ «Воронежский ЦКК и СЛС», Воронеж. гос. мед. академия им.Н.Н.Бурденко, 2009. 27 с. 22. Kim S.-C. Occurrence of ionophore antibiotics in water and sediments of a mixed-landscape watershed / Kim S.-C., Carlson K. // Water Res. 2006. V. 40. P. 2549–2560. 23. Журавлева М.В., Сазыкин И.С., Жумбей А.И. и др. Исследование содержания антибиотиков в городских сточных водах // В сборнике: Роль ботанических садов в сохранении и мониторинге биоразнообразия Международная научная конференция, посвященная 100-летию Южного федерального университета. 2015. С. 516-519. 24. Гуринович А.Д., Житенёв Б.Н., Воронович Н.В. Очистка природных вод от фармацевтических препаратов методом окисления // Вестник Брестского государственного технического университета. – 2012. – №2. – С.21-27. 25. Santos L. Ecotoxicological aspects related to the presence of pharmaceuticals in theaquatic environment / Santos L., Araujo A., Fachini A. et al. // Journal of Hazardous Materials. 175, 2010. P. 45–95. 26. Марченко 3. Фотометрическое определение элементов. М.: Мир, 1972.31011*1x cv 27. Данилов-Данильян В.И. Новые методы оценки биологической активности ксенобиотиков в водных объектах / В.И. Данилов-Данильян, С.В. Храменков, В.В. Поройков и др. // Методы анализа и контроля качества воды: Мат. конф. – М.: Науч. совет РАН по аналит. химии, Эколого-аналит. орг. «Экоаналитика», Инст. геохимии и аналит. химии им. В.И. Вернадского РАН, 2012. С. 5. 28. Цефотаксим https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B5%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%B0%D0%BA%D1%81%D0%B8%D0%BC 29. Спектрофотометр ПЭ-5400 УФ. Руководство по эксплуатации. Паспорт. БКРЕ 941412.001-03РЭ. Версия 1.5 от 04.09.2013. Санкт- Петербург, 2013г. – 32с. 30. Barenboim G.M. Evaluation of biological hazards of organic xenobiotics in the moni toring of water objects (problems and ways of their solutions) // Internat. Meeting «Risk management in aquatic systems: the influence of anthropogenic and climatic changes», Ontario, Canada, 2010. 14 p. (electronic version) 31. Голубева М.В. Физико- химические свойства и структура комплексных соединений железа (III) с пенициллинами и цефалоспоринами. Тверь, 2012г. – 16с. 32. Dietze J.E. Occurrence of antibiotics in water from 13 fish hatcheries, 2001–2003 / Dietze J.E., Scribner E.A., Meyer M.T., Koplin D.W. // Intern. J. Environ. Anal. Chem. 2005. V. 85. P. 1141–1152. 33. Алексеев В.Г. Бионеорганическая химия пенициллинов и цефалоспоринов. – Тверь: Твер. Гос. Ун-т, 2009 – 109с. 34. ГОСТ 27384-2002 Межгосударственный стандарт. ВОДА. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств. // Межгосударственный совет по стандартизации метрологии и сертификации. Минск, 2003г. 35. Бурлакова Е.Б. Действие сверхмалых доз биологически активных веществ и низкоинтенсивных физических факторов / Е.Б. Бурлакова, А.А. Конрадов, Е.Л. Мальцева // Хим. физика. 2003. Т. 22, № 2. С. 21-40. 36. Пащенко К.П. // Вестник Астраханского государственного технического университета. Химия и химическая технология. 1999. Т.1. № 1 С.38-43. 37. Назаренко B.A., Антонович В.П., Невская E.M.// Гидролиз ионов металлов в разбавленных растворах. М.: Атомиздат,1979.- 192 с. 38. Роева H.H., Ровинский Ф.Я., Кононов Э.Я. Специфические особенности поведения тяжелых металлов в различных природных средах.// Журн. аналит. химии, 1996.-Т. 51.-№ 4. -с.384-397. 39. Sedykh Е., Starshinova N., Bannykh L., Nosal S., Venitsianov E., Ershova E.// Int. Congr. Anal. Chem., Mosscow, June 15-21, 1997: Abstr. V.2.-Moscow, 1997.-C.N-33. 40. Голубева М.В. Физико- химические свойства и структура комплексных соединений железа (III) с пенициллинами и цефалоспоринами. Тверь, 2012г. – 16с.
Отрывок из работы

ГЛАВА 1. Анализ содержания фармацевтических препаратов и антибиотиков в городских сточных водах 1.1. Пути попадания антибиотиков и фармацевтических препаратов в городские сточные воды Антибиотики, на сегодняшний день, находят применение в различных сферах деятельности человека. Они широко используются: – в медицине; – в сельском хозяйстве (растениеводство и животноводство); – в отраслях народного хозяйства; – в научных исследованиях; – в пищевой и консервной промышленности; – как специфические ингибиторы в биологических исследованиях. Согласно [1], остатки антибиотиков в неизменном виде, сохраняя свою «силу» в больших количествах попадают в окружающую среду, в том числе в сточные, подземные и поверхностные воды: – от стоков и выбросов с предприятий, которые производят готовые фармацевтические препараты; – в результате физиологической экскреции (физиологических выделений) животных и людей; – в составе бытового фармацевтического мусора.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Природообустройство и водопользование, 54 страницы
1350 руб.
Дипломная работа, Природообустройство и водопользование, 55 страниц
1375 руб.
Дипломная работа, Природообустройство и водопользование, 48 страниц
490 руб.
Дипломная работа, Природообустройство и водопользование, 70 страниц
650 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg