第二章 食品工业对环境的污染、

第二章食品工业对环境的污染、综合利用及污染防治概论第一节粮油加工业第二节畜产加工业第三节水产加工业第四节果蔬加工业第五节食品发酵工业第六节食品用化工业第七节食品包装业前言食品工业是人类的生命工业，也是永恒不衰的工业。食品工业现代化和饮食水平是反映人民生活质量高低及国家文明程度的重要标志。食品工业是我国国民经济的重要支柱产业，也是关系国计民生及关联农业、工业、流通等领域的大产业。1999年全世界食品工业的销售额为2.7万亿美元，居各行业之首，是全球经济中的重要产业。改革开放以来我国食品工业取得了长足的发展，据国家统计局统计，2000年全部国有及规模以上非国有食品工业企业的总产值、利税分别为8434.1亿元和1458.3亿元，占全国工业总产值、利税的9.8%和15.3%；年出口创汇达136.7亿美元。食品工业企业就业人数达403.7万人，占全国工业企业就业总人数的7.3%。食品工业是整个工业中为国家提供积累和吸纳城乡就业人数最多、与农业关联度最强的产业。第一节粮油加工业概况：目前全国各种规模的油脂加工厂已超过5000家。我国植物油年总产量1978年以前大约为200万吨左右,1990年以后约为600万吨左右,2000-2001年间达到1040万吨。我国植物油人均年消费量从1978年的1.6kg增至1992年的6kg,2000年达到9kg。油脂加工企业环境污染及防治措施油脂加工企业环境污染主要反映在废水、废气、废物及噪声4个方面。在浸出工段,每处理1ｔ油料,就会产生60Ｌ的废水;在碱炼脱酸中,每处理1ｔ油会产生100Ｌ的含油和含碱的污水;在脱臭工艺中每处理1ｔ油,产生约100Ｌ的轻度污水。油脂工厂使用的生产锅炉大多属于燃煤型,在生产供汽过程中产生大量烟尘和二氧化硫,这是油厂控制大气污染的一个重点。精炼工段产生的废白土一般都作为垃圾扔掉,不仅造成了资源浪费,而且还污染了环境。(一)废水来源：浸出车间溶剂回收系统用来冷凝溶剂蒸气的循环水,浸出车间脱胶工艺产生的废水,碱炼工艺产生的废水,脱溶工段废水,脱色脱臭工段真空循环水,油脂干燥产生的废水以及清洗设备和生产车间的地面冲洗水等。废水的成分：废水含有约2%-4%的油脂,还有少量酸、碱、无机盐、蛋白质胶体、色素、饼屑、溶剂、硫化物及微量的烯烃、烷烃、环烷烃和芳香族化合物。油脂加工厂的废水中一般都含有较多的浮油,但不含有毒成分,可进行回收再利用。危害：大多数有机物将被一些存在于四周的细菌所降解,降解中要耗用氧气,使氧量降低。有的废水中存在某些由脂肪颗粒或者过滤白土组成的悬浮固体,这些物体对水的外观有影响,它们在河流或湖底沉淀形成污染。油脂加工中酸和碱物质都是常用的,酸的存在产生过低的pH值,碱的存在产生过高的pH值,两者均会对水生物产生不利影响。减少污染的处理措施：目前使用的方法有物理处理法、化学处理法、好氧生物法、厌氧生物法,生化处理方法有活性污泥法、生物滤池等。在废水处理方法上,除直接用各种方法达到消除污染效果外,有的方法可在净化废水、保护环境的同时回收能源,与生态良性循环组合起来,既获得较好的环境保护作用又获得一定的经济效益。例：如用厌氧生物净化方法处理大豆分离蛋白工艺高浓度废水,使净化效率可达到93%以上,同时生产沼气,回收能源。利用棉油脚生产脂肪酸后的废水回收甘油。还有在改进工艺的基础上少产生或不产生工业废水等方法。被废水污染的河道食品工厂污染的河水已逼近农田(二)废气来源：生产供汽过程中产生大量烟尘和二氧化硫。危害：大气污染。治理：1、研究开发出燃煤工业锅炉烟气除尘脱硫器。2、采用环保锅炉新技术、新设备。3、选择使用燃气、燃油锅炉。某油脂厂的废气污染某酒厂的废气排放某酱油厂的废气排放(三)废物来源：饼粕、皮壳、油脚等副产品。成份：饼粕中含有较多的蛋白质、残存油脂、部分淀粉、纤维素、维生素、矿物质;油脚中含有磷脂、游离脂肪酸、脂肪醇、维生素、蜡、烃类等。处置方式：有随意放置丢弃的,有作燃料用的,还有作肥料用的。危害：土壤污染、大气污染。综合利用：综合利用棉子可生产出棉清油、润滑脂、糠醛等;油料皮壳经加工可以制成多种化工产品。(四)噪声来源：油脂厂在生产中设备的运行振动、设备与物料的摩擦、蒸汽喷射器等都会产生噪声,以各车间不同类型的风机和泵产生的噪声量大、分贝高。噪声的危害：噪声使劳动环境恶劣,影响工作质量与效率,对车间作业人员身心健康不利,甚至引发多种疾病。措施：1、隔离。2、通过技术进步使设备的制造、生产工艺更趋合理和精确会减少车间各种噪声。3、保养设备、正确操作不但可安全生产,延长设备使用寿命,也有利于降低噪声,改善劳动环境。控制油脂加工厂污染的对策：1、应积极开展环境保护的宣传和教育。2、加强行业环保法规执行力度。3、在技术创新上以环保为着眼点,积极引导环保技术的开发,鼓励推广使用清洁生产技术和设备。第二节畜产加工业畜产加工业包括畜禽养殖、屠宰及加工。发展畜产加工，对国民经济的发展，丰富我国城镇居民菜篮子和提高人们生活质量举足轻重。2000年我国肉类总产量为6046万吨，肉类加工业已步入新的发展阶段，市场供应充足、价格平稳，消费量不断增长，市场前景广阔。目前存在的主要问题：形成规模的大型企业较少，中小企业技术水平和产品加工质量低；从饲养到加工过程中，卫生安全方面的有效保障机制不完善；肉制品产量占肉类总产量的比例低，且高档优质产品、低温制品、中式制品和新产品少等。2.1我国畜牧业环境污染现状畜牧业污染主要指畜牧业生产粪便污染，畜禽产品中有毒有害物质的残留以及使用来自畜禽场（户）的废物。包括洗刷用具、场地消毒和饮用后的污水；死鸡、死猪；孵化残余物：蛋壳、死胚、绒毛、粪等；含有致癌性毒素的霉变饲料；预防用各种疫（菌）苗空瓶和抗生药物的瓶、袋等；饲料加工粉尘；屠宰场（户）的废物、污水、下水废气；苍蝇、蚊虫等昆虫；等等。其中最主要的是畜禽粪尿污染和畜禽产品有害物质残留构成的对人类健康的困扰。数值比较：一个饲养10万只鸡的工厂化养鸡场，每天产鸡便可达10t，年产鸡粪达3600多t。据联合国粮农组织20世纪80年代估测,全世界每年仅鸡粪总量就达460亿ｔ，这些鸡粪若处理不当，则是一个相当大的环境污染源。1头猪的日排泄粪尿按6kg计，则是人排粪尿量的5倍,年产粪尿约达2.5t。如果采用水冲式清粪，1头猪日污水排放量约为30kg。1千头猪场日排泄产污水达30t,年排污水1万多t。据测定成年猪每日粪尿中的BOD(生化需氧量)是人粪尿的13倍。若发生污染即可达到严重污染程度。我国1998年产的5360t肉中主要来自肉猪,年粪尿总量是全国人粪尿BOD的11倍。生化需氧量BiochemicalOxygenDemand生化需氧量（BOD）是指水中所含的有机物被微生物生化降解时所消耗的氧气量。是一种以微生物学原理为基础的测定方法。所有影响微生物降解的因素，如温度和时间等将影响BOD的测定。最终的BOD是指全部的有机物质经生化降解至简单的最终产物所需的氧量。一般采用20℃和培养5天的时间作为标准。以BOD表示，通常用亳克/升或ppm作为BOD的量度单位。化学需氧量（COD）ChemicalOxygenDemand是指在一定条件下，用一定的强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量，以氧的毫克／升表示。它利用化学氧化剂，将水样中的还原物质加以氧化，然后从剩余的氧化剂的量计算出氧的消耗量。它的测定，可用重铬酸钾法，也可用高锰酸盐法。可怕的统计据20世纪90年代初中国农业环境保护协会牧业生态环境考察组报告资料，上海郊区畜禽年粪便量就已突破120万t,远远超过工业废渣的排放量(66.311万t),超过全市居民生活废弃物的排放量(66.344万t)。从环境保护的角度来看畜牧生产过程，不难看出畜牧变成为一个不可忽视的污染源。2.2畜牧业环境污染特点与危害2.2.1臭气问题2.2.2水体的富营养化2.2.3传播人畜共患病2.2.4畜产品的污染2.2.1臭气问题畜牧场臭气的产生，主要是两类物质，即碳水化合物和含氮有机物，在有氧的条件下两类物质分别分解为CO2、水和最终产物--无机盐类，不会有臭气产生。当这些物质在厌氧的环境条件下，可分解释放出带酸味、臭蛋味、鱼腥味、烂白菜味等带刺激性的特殊气味，若臭气浓度不大、量少，可由大气释稀扩散到上空，不引起公害问题，若量大且长期高浓度臭气存在，会使人有厌恶感，给人们带来精神不愉快，影响人体健康。2.2.2水体的富营养化水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，不过这种自然过程非常缓慢。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。危害家畜粪尿、畜产加工业污水的任意排放极易造成水体的富营养化。据统计，年产肥猪2万头的生产线的猪场(按6个月出栏)每天排污量，相当于5万人的粪尿的BOD值,如此大量的需氧腐败有机物,不经处理排入水流缓慢的水体,如水库、湖泊、稻田、内海等水域，水中的水生生物，特别是藻类，获得氮、磷、钾等丰富的营养后立即大量繁殖，消耗水中氧，在池塘威胁鱼类生存；在稻田使禾苗徒长、倒伏、稻谷晚熟；或捕捞业，由于水生生物发育生长，溶解氧耗，植物根系腐烂，鱼虾死亡，在水底层进行厌氧分解，产生H2S、NH3、硫醇等恶臭物质，使水呈黑色。水体富营养化是家畜粪尿污染水体的一个重要标志，腐败有机物的污水，排入水体，人们使用此水，易引起过敏反应。2.2.3传播人畜共患病据世界卫生组织和联合国粮农组织的资料(1958)，由动物传染给人的人畜共患的传染病至少有90余种。其中可由猪传染的有25种，由禽类传染的24种，羊传染的25种，马传染的13种，这些人畜共患疾病的载体主要是家畜粪便及养殖排放的废物。2.2.4畜产品的污染滥用抗生素添加剂及饲喂霉变饲料，造成畜产品的污染。抗生素饲料添加剂广泛应用，如果不控制用量以及畜禽在屠宰前或其产品（蛋、乳）上市前未能按规定停止用药，可使抗生素在禽产品中残留，从而通过食物链使人体产生一定的毒性反应的过敏反应。饲料中的霉菌毒素如黄曲霉毒素及其代谢产物也能通过食物链，即饲料、畜、禽体、产品（奶、肉、蛋）对人体健康发生影响。经检测，动物食用黄曲霉毒素污染的饲料后，在肝、肾、肌肉、血、奶及蛋，可测出极微量的黄曲霉毒素B1或其代谢产物，对人致癌的危险性很大。2.3畜产品公害在畜牧业污染中，畜禽产品中有毒有害物质的残留问题引起的公害极容易带来社会问题。农药、兽药、各种添加剂、激素、放射性元素等环境污染物中，有一部分物质能危害畜禽，其在畜禽产品内的残留物又对人体有害；有一部分物质虽有利于促进畜禽生长或减少畜禽疾病，但在畜禽产品内的残留物却对人体有害；有一部分物质能引起微生物产生耐药性或引起人产生过敏而带来公共卫生上的问题。2.3.1有机农药公害有机农药特别是DDT、BHC、PC3和三氯乙烯等的有机氯农药公害问题很大。以DDT和BHC为例，据日本1970年调查，牛肉、猪肉、鸡肉和牛奶中几乎都100%检出BHC，而以牛肉含量最高，据我国近十年内的调查，依畜禽产品和出产地区的不同，猪肉、猪内脏、鸡肉、鸡蛋中，BHC的检出率为60%-100%,超标率在3%-87%(超标9倍以内者居多)。DDT的检出率在0%-100%,超标率在0%-74%(超标6.5倍以内者居多)。尽管DDT和BHC对人类的繁衍没有什么明显的影响，但存在致癌和损害人体健康的潜在危害性。2.3.2重金属公害重金属公害问题主要的有汞、铅、砷、镉等重金属不能被降解为无害物，它们进入水体和土壤后，部分为动植物所吸收，并有逐级富集作用，可致使人、畜中毒、死亡或患癌症。2.3.3饲料添加剂公害包括有防腐剂、防尘