Чем опасен избыток нитратов для человека. Очистка обратным осмосом. Избавляемся от химии в овощах и фруктах

Нитратами называют соли азотной кислоты. Эти вещества растения корнями впитывают из почвы. Они нужны им в качестве биологически необходимого элемента. Вред здоровью наносят не сами нитраты в овощах, а их количество. Если в почву вносится чрезмерное количество удобрений, например, селитры, то растение получает слишком много химических веществ, запасаясь ими впрок.

В чем заключается вред нитратов?

Вред здоровью наносят не столько сами нитраты, а нитриты, в которые преобразуются нитраты, попадая в организм человека. При попадании в кровь, нитриты могут вызывать кислородное голодание, негативно влияют на работу желудочно-кишечного тракта. А самое страшное - повышают угрозу онкологических заболеваний.

Современные удобрения содержат чрезмерное количество химикатов. Они способны преобразовывать биохимический состав продуктов питания, но не в лучшую сторону. Количество витаминов и микроэлементов в них резко сокращается. Если химикатов слишком много, все полезные вещества могут полностью заменяться вредными нитритами.

Последствия этого на заставят себя ждать. При регулярном употреблении таких овощей, вместо ожидаемой пользы, человек получает головную боль, головокружение, сбои в работе сердца, тахикардию, онемение мышц, нарушение слуха и зрения и т. п. Наиболее опасны такие продукты беременным, кормящим женщинам, а также маленьким детям. У новорожденных малышей токсины могут вызвать самые тяжелые последствия.

Поэтому следует внимательно относиться к покупке таких овощей и фруктов. Например, следует знать, что большое количество нитратов содержат парниковые плоды. Именно они в изобилии присутствуют на наших прилавках в зимний и весенний период. Также распределение вредных химических веществ зависит от вида овоща.

Лидером по содержанию нитратов считается ранняя парниковая редиска. Иногда содержание в ней вредных веществ достигает 80 %. Поэтому, в этом случае, нет смысла говорить о пользе вкусного весеннего салатика из парниковой редиски, парникового зеленого лука и укропа.

Обычно самое большое количество химических веществ скапливается в корнях растения. Меньше их в листьях и стеблях. А в шкурке фруктов и кожуре овощей в несколько раз больше нитратов, чем в мякоти плода. Также будет полезным знать, что чем спелее овощ, тем меньше он содержит вредных веществ.

Как определить нитраты в овощах, фруктах и ягодах?

При покупке свежих овощей, обязательно осмотрите их. В поврежденных плодах нитратов всегда содержится больше. К тому же различные повреждения могут свидетельствовать об инфицировании их грызунами и о других источниках инфекций. Не покупайте продукты с темными пятнами на кожуре. Они говорят о сильном воздействии на этот продукт различных токсинов. Но, конечно, точнее сказать о содержании токсинов сможет лишь бытовой прибор нитратомер.

Какие плоды накапливают наибольшее количество нитратов?

Самое большое количество вредной химии накапливает белокочанная капуста, особенно ее кочерыжка, а также зеленый салат, свекла, редиска и редька. Из зелени чемпионами по нитратам являются сельдерей, укроп, петрушка. Любят накапливать токсины впрок арбузы.

Поэтому при покупке любимых овощей и фруктов, обратите внимание на их внешний вид. Плоды, накопившие большое количество вредных веществ, обычно крупных размеров и с темно окрашенной шкуркой. Например, свежие огурцы крупных размеров с неестественно темно-зеленой кожицей лучше не покупать.

Чтобы определить наличие химикатов в арбузе, осмотрите его. О высоком содержании нитратов вам расскажут желтоватые прожилки и уплотнения в мякоти. У моркови с высоким содержанием химикатов, обычно почти белая сердцевина. Меньше накапливают химикаты помидоры, лук, баклажаны, виноград.

Как обезопасить себя от вредной химии?

Старайтесь покупать овощи по сезону и только в разрешенных для торговли местах. Там существует вероятность, что продукты проверены санитарным врачом. В магазине и всегда можно потребовать сертификат качества на реализуемую продукцию. На овощных рынках требуйте заключение лаборатории ветеринарно – санитарной экспертизы. В этом документе должно быть указан уровень нитратов в овощах, фруктах и ягодах и зелени.

При покупке отдавайте предпочтение только свежим, зрелым овощам. Храните их в холодильнике. При хранении в теплом помещении уровень нитратов значительно возрастает. Если вы не можете обойтись без ранней парниковой зелени, сделав салат съедайте его сразу, не оставляйте остатки на потом. Хранение таких салатов повышает в них содержание солей азотной кислоты.

Как вывести нитраты из овощей

Зеленые овощи, свеклу, морковь и листья салата замочите перед приготовлением в содовом растворе на полчаса минут (1 ст. л. соды на 1 литр воды). Затем промойте продукты чистой проточной водой. При таком способе, вы сможете избавиться от 25 -50% нитратов.

При подготовке зелени и зеленого салата, используйте в пищу только листья. Стебли этих продуктов накапливают нитраты. Но самый надежный способ избавиться от химических веществ в овощах – просто их сварить. Конечно, при этом способе вместе с нитратами исчезает и большое количество витаминов, но сваренные парниковые овощи точно безопасны для здоровья.

Отказаться от ранней зелени не возможно. Изголодавшийся по витаминам организм требует свежих продуктов. Поэтому есть только способов выйти из этого положения: Не покупать парниковые овощи, подождать пока появится грунтовая продукция, избавляться от нитратов с помощью термической обработки или выращивать зелень у себя на подоконнике круглый год. Выбирайте сами. Будьте здоровы!

Джалолова Ф.С

Цель проекта получить информацию в результате исследования различных овощей и фруктов о накоплении нитратов и нитритов, обобщить и проанализировать исследования в результате изучения научно – популярной литературы по данному вопросу. Задачи проекта

Кратко описать действия, которые необходимо принять для достижения цели проекта
Обосновать и выявить причины накопления нитратов и нитритов в овощах
Разработать простые и эффективные приемы снижения уровня нитратов и нитритов в овощной продукции, которые доступны каждому и способы их удаления из различных продуктов
Провести анализ продуктов, используя известные методы в аналитической химии нитратов и нитритов
Как же избежать отравления нитратами и вырастить экологически чистую продукцию?

Скачать:

Предварительный просмотр:

Департамент образования города Москвы

Северное Окружное управление образования

Средняя общеобразовательная школа №1120

Проектная работа на тему:

«Вредное воздействие нитратов на организм человека»

Научная дисциплина: химия.

Выполнила: Джалолова Ф.С. ученица 10 класса «А»

Научный руководитель: Долгова О.А. – учитель химии

Г.Москва – 2011 год

Введение: роль растений в питании человека
Нитраты и нитриты, и их роль в растениях
Качества овощей и условия их выращивания
Вредное воздействие нитратов на организм человека
Допустимые нормы нитратов
Пути попадания нитритов в организм человека
Содержание и накопление нитратов в разных растениях
Способы снижения вреда нитратов в растениях на организм человека
Экспериментальные методы(исследовательская работа)
Выводы
Заключение
Литература
Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Общеизвестно, что самое дорогое у человека – это его здоровье, которое невозможно купить и которое во многом зависит от правильного питания его. Недаром существует пословица: «Скажи мне что ты ешь, и я скажу тебе чем ты болеешь».

Для большинства уже не секрет, что для укрепления здоровья лучше есть больше фруктов, овощей и меньше животной пищи. При рациональном растительном питании следует выполнять 10 полезных советов, которые помогут человеку прожить дольше и в лучшем здравии (6):

Необходимо включать в суточное меню любой фрукт оранжевого цвета, который содержит ценный для организма бетакаротин, снижающий риск онкологических и сердечных заболеваний, даже среди курящих.
Ежедневно на нашем столе должны быть фрукты и овощи, содержащие витамин С. Это в первую очередь относится к больным сахарным диабетом, ибо исследования итальянских учёных установили, что дневная доза витамина С в 1000 мг ускоряет выработку гормона инсулина.
Помидоры кроме приятного вкуса обладают и целебными свойствами благодаря высокому содержанию в них ликопина. Ежедневное употребление помидор значительно снижает риск возникновения рака толстой кишки, ротовой полости, желудка, т.к. нейтрализует действие нитрозаминов, способствующих развитию раковых клеток. Отмечено также, что кто ест помидоры в достаточном количестве, значительно энергичнее и подвижнее, чем те, кто пренебрегает этими овощами.
Фрукты надо есть в сыром виде. Убедительную статистику представители английские учёные. Основываясь на данных 17-летнего исследования, проведённого среди жителей Англии, Шотландии и Уэльса, учёные установили, что те, кто ежедневно лакомились свежими фруктами, на 24% снизили шанс острых сердечных приступов, на 32% риск инсульта и на 21% преждевременную смерть.
Обязательно употреблять в пищу изюм и курагу, они незаменимы для тех, кто хочет укрепить здоровье и набраться больше сил и энергии, т.к. калий, содержащийся в них, способствует лучшей работе сердечной мышцы.
Очень полезны фруктовые соки, хотя они не содержат ни белка, ни жира, ни многих микроэлементов, как молоко, значит и поэтому они калорийны. Следует помнить, что фруктовые соки не могут заменить пищу, чем могут злоупотреблять дети. Один стакан фруктового сока в день для ребёнка вполне достаточно.
Ежедневно рекомендуется съедать за день 2 фруктовых блюда. На первый взгляд это кажется нереальным, но в действительности всё значительно проще, для чего следует добавить банан к утренней каше и апельсин в течении дня, - и дневная норма употребления фруктов обе
спечена.
Лук и чеснок нужен, чтобы избавиться от гниения в пищеварительном тракте в результате неправильного питания, и особенно в период массового распространения гриппа.
Фрукты лучше съедать за 0,5 часа до еды, натощак и без хлеба. По Брэггу 3/5 всей диеты должны составлять фрукты и овощи: сырые, печёные и слегка варёные.

Итак, фрукты и овощи, но они должны быть здоровыми и чистыми от таких веществ, как нитраты и нитриты.

«С биологической точки зрения азот более ценен, чем любой из драгоценных металлов», - сказал В.Л. Омелянский.

Кратко описать действия, которые необходимо принять для достижения цели проекта
Обосновать и выявить причины накопления нитратов и нитритов в овощах
Разработать простые и эффективные приемы снижения уровня нитратов и нитритов в овощной продукции, которые доступны каждому и способы их удаления из различных продуктов
Провести анализ продуктов, используя известные методы в аналитической химии нитратов и нитритов
Как же избежать отравления нитратами и вырастить экологически чистую продукцию?

Проблема нитратов и нитритов.

Проблема нитратов активно обсуждается общественностью нашей страны. Попробуем разобраться в этом вопросе и мы. Нитраты – соли азотной кислоты, например NaNO 3 , KNO 3 ,NH 4 NO 3 , Mg(NO 3 ) 2 . Они являются нормальными продуктами обмена азотистых веществ любого живого организма – растительного и животного, поэтому «безнитратных» продуктов в природе не бывает. Даже в организме человека в сутки образуется и используется в обменных процессах 100 мг и более нитратов. Из нитратов, ежедневно попадающих в организм взрослого человека, 70% поступает с овощами, 20% - с водой и 6% - мясом и консервированными продуктами. Но почему же говорят об опасности нитратов? При потреблении в повышенных количествах нитраты в пищеварительном тракте частично восстанавливаются до нитритов (более токсичных соединений), а последние при поступлении в кровь могут вызвать метгемоглобинемию. Кроме того, из нитритов в присутствие аминов могут образоваться N – нитрозамины обладающие канцерогенной активностью (способствуют образованию раковых опухолей). При приеме высоких доз нитратов с питьевой водой или продуктами через 4-6 ч появляются тошнота, одышка, посинение кожных покровов и слизистых, понос. Сопровождается все это общей слабостью, головокружением, болями в затылочной области, сердцебиением. Первая помощь – обильное промывание желудка, прием активированного угля, солевых слабительных, свежий воздух. Какова же безопасная доля нитратов? Допустимая суточная доза нитратов для взрослого человека составляет 325 мг в сутки. Как известно, в питьевой воде допускается присутствие нитратов до 45 мг/л. Рекомендуемое потребление продуктов питания, где используется питьевая вода (чай, первые и третья блюда), примерно 1,0-1,5 л, максимум – 2,0 л в день. Таким образом, с водой взрослый человек может употребить около 68 мг нитратов. Следовательно, на пищевые продукты остается 257 мг нитратов.

Исследования показали, что токсическое действие нитратов пищевых продуктов проявляется слабее, чем содержащихся в питьевой воде, примерно в 1,25 раза. Фактически безопасно с пищевыми продуктами потреблять 320 нитратов в сутки. Для овощей и фруктов установлены следующие значения предельно допустимых концентраций нитратов (табл. 1).

Таблица 1

Предельно допустимые концентрации нитратов в продуктах растениеводства

Продукт
Картофель
Капуста белокочанная ранняя
Капуста бело-кочанная поздняя
Морковь ранняя
Морковь поздняя
Томаты	150/300
Огурцы	150/400
Свекла столовая	1400
Лук репчатый
Листовые овощи (салат, петрушка, укроп)	2000
Перец сладкий
Кабачки
Дыни
Арбузы
Виноград
Яблоки, груши

Каковы же основные источники пищевых нитратов? Практически это исключительно растительные продукты. В животных продуктах (мясо, молоко) содержание нитратов весьма незначительно. Максимальное накопление нитратов происходит в период наибольшей активности растений при созревании плодов. Чаще всего максимальное содержание нитратов в растениях бывает перед началом уборки урожая. Поэтому недозрелые овощи (кабачки, баклажаны) и картофель, а также овощи раннего созревания могут содержать нитратов больше, чем достигшие нормальной уборочной зрелости. Кроме того, содержание нитратов в овощах может резко увеличиться при неправильном применении азотистых удобрений (не только минеральных, но и органических). Например, при внесении их незадолго до уборки.

Мы говорили об общей закономерности накопления нитратов. Однако у различных растений есть и свои индивидуальные особенности. Известны «накопители» нитратов. К ним относятся зеленые овощи: салат, ревень, петрушка, шпинат, щавель, которые могут накапливать до 200-300 мг нитратов в 100 г зелени. Свекла может накапливать до 140 мг нитратов (это предельно допустимая концентрация), а некоторые сорта и больше. А вот в других овощах нитратов значительно меньше. Фрукты, ягоды и бахчевые содержат нитратов очень мало (меньше 10 мг в 100 г плода).

В растениях нитраты распределены неравномерно. В капусте, например, нитраты больше всего накапливаются в кочерыжке, в огурцах и редисе – в поверхностных слоях, в моркови – наоборот. В среднем при мойке и зачистке овощей и картофеля теряется 10-15% нитратов. Еще больше при тепловой кулинарной обработке, особенно при варке, когда теряется от 40% (свекла) до 70% (капуста, морковь) или 80% (картофель) нитратов. Поскольку нитраты химически довольно активные соединения, то при хранении овощей их содержание уменьшается за несколько месяцев на 30-50%.

Теперь, когда все известно о пищевых нитратах, попробуем представить их реальную опасность для здоровья. Рассмотрим основные источники нитратов. Начнем с зеленых овощей (салат, петрушка, укроп и т.д.). Их потребление практически редко превышает 100 г в день, а чаще всего около 50 г, т.е. с одной порцией можно получить менее трети от безопасной суточной дозы. (Выше отмечалось, что с учетом биоэквивалента безопасная доля нитратов в пищевых продуктах составляет около 320 мг.) Теперь перейдем к свекле. Ее, как известно, потребляют только в отваренном виде. Поскольку при варке (40%) и зачистке (10%) теряется половина нитратов, а общественное питание рекомендует порцию отваренной свеклы в 125 г, то со свеклой мы можем получить 100 мг нитратов (меньше трети суточной дозы). Картофель и капуста в отваренном виде потребляются порциями по 300г. С учетом потерь при зачистке и кулинарной обработке с одной порцией этих продуктов можем потребить около 60 мг нитратов. Аналогичные расчеты были сделаны и по остальным овощам и другим кулинарным обработкам. Оказывается, при обычном рациональном потреблении овощей в свежем виде или кулинарно - обработанном виде мы с пищевыми продуктами никогда не сможем превысить безопасную суточную дозу нитратов. Тем более что в соответствии с рекомендациями по рациональному питанию не следует постоянно питаться одними и теми же продуктами, например картофелем или капустой.

Действительно, если обратиться к рекомендуемому рациональному среднему суточному набору продуктов, то картофеля следует потреблять 265 г (в расчете на покупной продукт), овощей и бахчевых – 450г (включая 100 г капусты). Такой рацион может дать нам максимум 200 мг нитратов. Практически же, как показали расчёты, среднесуточное потребление нитратов с учетом данных фактического питания и фактического содержания нитратов попадает со свеклой, чуть меньше – с капустой и картофелем. На остальные овощи и фрукты – менее 10%. Если же нарушить принципы рационального питания, например, питаться одними овощами, да еще сырыми (как это рекомендуют некоторые поклонники вегетарианства и сыроедения, съедать до 1,5 кг сырых овощей в день), то тут действительно можно превысить безопасную дозу нитратов почти в два раза (более 650 мг в сутки), на что мы обращаем внимание.

Для дополнительной безопасности нелишне вспомнить второй принцип рационального питания, предусматривающий необходимость разнообразия пищи. Поэтому не рекомендуем постоянно потреблять, да еще три раза в день, на закуску один и тот же овощ. Ограничивать же использование овощей и фруктов в питании из-за опасности нитратного отравления не следует, это лишит нас необходимых витаминов. За содержанием нитратов сейчас устанавливается строгий контроль в местах производства овощей и на торговых базах.

Вредное воздействие нитратов на организм человека.

Впервые заговорили о нитратах в нашей стране в 70-х годах, когда в Узбекистане случилось несколько массовых желудочно-кишечных отравлений арбузами, при их чрезмерной подкормке аммиачной селитрой.

В мировой науке о нитратах знали уже гораздо раньше. Сейчас общеизвестно, что нитраты обладают высокой токсичностью для человека и сельско-хозяйственных животных:

Нитраты под воздействием фермента нитратедуктазы восстанавливаются до нитритов, которые взаимодействуют с гемоглобином крови и окисляют в нем 2-х валентное железо в 3-х валентное. В результате образуется вещество метгемоглобин, который уже не способен переносить кислород. Поэтому нарушается нормальное дыхание клеток и тканей организма (тканевая гипоксия), в результате чего накапливается молочная кислота, холестерин, и резко падает количество белка.
Особенно опасны нитраты для грудных детей, т.к. их ферментная основа несовершенна и восстановление метгемоглобина в гемоглобин идет медленно.

3) Нитраты способствуют развитию патогенной (вредной) кишечной микрофлоры, которая выделяет в организм человека ядовитые вещества токсины, в результате чего идёт токсикация, т.е отравление организма. Основными признаками нитратных отравлений у человека являются:

Синюшность ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек;
Тошнота, рвота, боли в животе;
Понос, часто с кровь, увеличение печени, желтизна белков глаз;
Головные боли, повышенная усталость, сонливость, снижение работоспособности;
Одышка, усиленное сердцебиение, вплоть до потери сознания;
При выраженном отравлении – смерть.

4) Нитраты снижают содержание витаминов в пище, которые входят в состав многих ферментов, стимулируют действие гормонов, а через них влияют на все виды обмена веществ.

5)У беременных женщин возникают выкидыши, а у мужчин – снижение потенции.

6) При длительном поступлении нитратов в организм человека (пусть даже в незначительно дозах) уменьшается количество йода, что приводит к увеличению щитовидной железы.

7) Установлено, что нитраты сильно влияют на возникновение раковых опухолей в желудочно-кишечном тракте у человека.

8)Нитраты способны вызывать резкое расширение сосудов, в результате чего понижается кровеносное давление.

При всём вышеизложенном следует помнить, вред наносят организму человека не сами нитраты, а нитриты, в которые они превращаются при определённых условиях.

Допустимые нормы нитратов для человека.

Для взрослого человека предельно допустимая норма нитратов 5мг на 1 кг массы тела человека, т.е 0,25г на человека весом 60 кг. Для ребёнка допустимая норма не более 50мг.

Сравнительно легко человек переносит дневную дозу нитратов в 15-200мг; 500мг – это предельно допустимая доза (600мг- уже токсичная доза для взрослого человека). Для отравления грудного малыша достаточно и 10мг нитратов.

В Российской Федерации допустимая среднесуточная доза нитратов – 312мг, но в весенний период реально она может быть 500-800мг/сутки.

Допустимое суточное потребление нитратов для человека не должно превышать 5мг на 1 кг массы тела т.е не более 350мг в сутки для человека массой 70 кг.

В организме человека нитраты поступают (в %): с овощами -70 с водой -20, с мясными, молочными и консервированными продуктами -6. Наиболее опасно отравление нитратами, растворимыми в воде, т.к это увеличивает скорость всасывания их в кровь, поэтому содержание нитрат- аниона в воде не должно превышать 45мг/л.

Содержание нитратов и нитритов в продуктах животноводства невелико, например в молоке и молочных продуктах содержится не более 10мг/кг. Нитраты и нитриты используют как консерванты при производстве сыров, и их суммарное содержание не превышает 50 мг/кг. При изготовлении ветчино – колбасных изделий нитраты и нитриты добавляют не только для подавления деятельности болезнетворных бактерий, но и для того, чтобы придать мясным изделиям красно – коричневый оттенок. Содержание этих веществ в мясной продукции также не представляет опасности для здоровья людей (нитраты – 1 – 5 мг/кг, нитраты 0,8 – 2,2 мг/кг).
Больше всего нитратов в организме человека поступает с овощами и картофелем. Это послужило причиной того, что во многих странах мира, в том числе и в нашей, в 1998 г. Были разработаны предельно допустимые концентрации (ПДК) нитратов в сельскохозяйственной продукции. ПДК нитратов в овощной продукции разных стран колеблются в значительных пределах, причем у нас установлены самые низкие ПДК по сравнению с зарубежными странами.

В табл. 1 приведены дынные, характеризующие способность различных сельскохозяйственных культур накапливать нитраты.

Следует отметить, что содержание нитратов в разных частях растений неодинаково. Больше всего нитратов в тех частях растений, которые содержат большое количество тканей, служащих для проведения воды и минеральных солей к листьям и органам (ксилемные ткани). В жилках листьев, листовых черешках, стеблях нитратов больше, чем в мякоти листьев и плодах: в кожице и поверхности слоях плодов они преобладают над внутренними слоями; в генеративных органах (органы полового размножения растений) эти вещества отсутствуют или имеются в меньших количествах, чем в вегетативных.

Меняется содержание нитратов в растениях и в течение суток. Это объясняется интенсивностью восстановления нитрат- ионов до аммиака. Ночью и рано утром активность ферментов, участвующая в восстановления NO 3, низка, что ведет к их накоплению. С повышением температуры и интенсивности освещения активность этих ферментов, в первую очередь нитратедуктазы, возрастает, что ведет к снижению содержания нитратов. В связи с этим сбор овощей лучше вести днём, когда содержание NO 3 уменьшается на 30-40% по сравнению с утренними часами.

Уменьшается количество нитратов и при хранении овощей и фруктов. Например, во время зимнего хранения содержание нитратов в картофеле снижается на 20%. В первый период хранения происходит послеуборочное дозревание, и нитрат – анионы, восстановившись до аммиака, включаются в состав органического вещества. Во второй период хранения, когда клубень выходит из состояния покоя и начинает прорастать, нитраты расходуются на построение новых органов (листья, корни).

Агробиологи насчитывают около 30-40 факторов влияющих на накопление нитратов в растениях, основным из которых является чрезмерное внесение удобрений, особенно их нитратных форм (аммиачная, калийная, натриевая селитра). Подкармливать растения лучше амидными или аммонийными формами удобрений (карбамид или мочевина, сульфат аммония), т.к аммиачных азот поглощается растениями и сразу включается в аминокислоты и белки без накопления нитратов.

Увеличение количества нитратов в продукции можно получить и при избыточном удобрении почвы органикой. Важный фактор регулирования содержания урожая, тем меньше NO 3 - содержится в растении. Наиболее эффективны подкормки азотов в период интенсивного роста растений. В это время азот быстро вовлекается в процесс роста и поэтому не накапливается в виде нитратов. При снижение интенсивности роста, вызванном старением растения или действием неблагоприятных внешних факторов, азот перестает вовлекаться в обмен веществ и накапливается в виде NO 3 - ионов. Хороший эффект даёт применение медленно действующих форм азотных удобрений (карбамидформ урамик, оксамид, уреа – Z и др.), которые, постепенно растворяясь, обеспечивают более равномерное азотное питание растений.

Пути попадания нитратов в организм человека.

Нитраты попадают в организм человека через различные пути(9).

Через продукты питания:

а) растительного происхождения;

б)животного происхождения;

2. Через питьевую воду.

3. Через лекарственные препараты.
Основная масса нитратов попадает в организм человека с консервами и свежими овощами (40-80% суточного количества нитратов).

Незначительное количество нитратов поступает с хлебобулочными изделиями и фруктами; с молочными продуктами попадает их -1% (10-100мг на литр)

Часть нитратов может образоваться в самом организме человека при его обмене веществ.

Также нитраты поступают в организм человека с водой, которая является одним из основных условий нормально жизни человека. Загрязнённая питьевая вода вызывает 70-80% всех имеющихся заболеваний, которые на 30% сокращают продолжительность жизни человека. По данным ВОЗ по этой причине заболевает более 2млрд человек на Земле, из которых 3,5млн умирают (90% из них составляют дети младше 5 лет). В питьевой воде из подземных вод из артезианских химические удобрения(нитратные, аммонийные), с полей и от химических предприятий по производству этих удобрений. Наибольшее количество нитратов содержится в грунтовых водах, а значит, и в колодезную воду. Обычно жители городов пьют воду, где содержится до 20мг/г нитратов, жители же сельской местности -20-80мг/г нитратов.

Нитраты содержатся и в животной пище. Рыбная и мясная продукция в натуральном виде содержит немного нитратов (5-25мг/г в мясе, и 2-15мг/кг в рыбе). Но нитраты и нитриты добавляют в готовую для более длительного её хранения(особенно в колбасных изделиях). В сырокопчёной колбасе содержится нитритов 150мг/кг, а в варёной колбасе – 50-60мг/кг.

Также нитраты попадают в организм человека через табак. Выяснено, что некоторые сорта табака содержат до 500 мг нитратов на 100г сухого вещества(табл. 1).

Само по себе присутствие нитратов в растениях – нормальное явление, т.к они являются источниками азота в этих организмах, но излишнее увеличение их крайне нежелательно, т.к они (как мы уже знаем) обладают высокой токсичностью для человека сельскохозяйственных животных.

Нитраты в основном скапливаются в корнях, корнеплодах, стеблях, черешках и крупных жилках листьев, значительно меньше их в плодах.

Нитратов также больше в зелёных плодах, чем в спелых. Из разных сельскохозяйственных растений больше всего нитратов содержится в салате (особенно в тепличном), в редьке, петрушке, редисе, столовой свёкле, капусте, моркови, укропе:

В свекле и моркови больше нитратов в верхней части корнеплода, а в моркови также и в сердцевине его.
В капусте – в кочерыжке, в толстых черешках листьев и в верхних листьях.

Выяснено также, что у всех овощей и плодов больше всего содержатся нитраты в их кожице.

По способности накапливать нитраты овощи, плоды и фрукты делятся на 3 группы(2):

С высоким содержанием (до 5000мг/кг сырой массы): салат, шпинат, свекла, укроп, листовая капуста, редис, зелёный лук, дыни, арбузы.
Со средним содержанием (300-600мг): цветная капуста, кабачки, тыквы, репа, редька, белокочанная капуста, хрен, морковь, огурцы.
С низким содержанием (10-80мг): брюссельская капуста, горох, щавель, фасоль, картофель, томаты, репчатый лук, фрукты и ягоды.

С физиологической точки зрения, количество нитратного азота в растениях определяется соотношением:

Процессов поглощения;
Транспорта;
Ассимиляции;
Распределения его в разных органах и частях растения.

И всё эти процессы обусловлены совокупностью почвенно-экологических условий, агротехнических и генетических факторов.

Таким образом, накопление нитратов в растениях зависит от комплекса многих причин:

От биологических особенностей самих растений и их сортов. Выяснено, что больше всего нитратов содержится в редисе сорта «Красный великан» по сравнению с другими её сортами («розовый с белым кончиком», «жара» и др.). содержание нитратов зависит и от возраста растений: в молодых органах их больше(кроме шпината и овса). Меньше накапливается нитратов в гибридных растениях. Нитратов больше в ранних овощах, чем в поздних.
От режима мин6ерального питания растений. Так, микроэлементы(особенно молибден) снижают содержание нитратов в редисе, редьке и цветной капусте; цинк и литий – в картофеле, огурцах и кукурузе. Уменьшается содержание нитратов в растениях и в результате замены минеральных удобрений на органические (навоз, торф и др.), которые постепенно разлагаются и усваиваются растениями. Органические удобрения положительно влияют на капусту, морковь, свеклу, петрушку, картофель, шпинат. Нерациональное, халатное использование химических удобрений, чрезмерные дозы их проводят к вильному накоплению нитратов, особенно в толовых корнеплодах. Содержание нитратов возрастает сильнее при использовании нитратных удобрений (KNO 3 , NaNO 3 , CA(NO 3 ) 2 ), чем при употреблении аммонийных. За последние годы (со слов руководителя пищевой токсикологии института питания Т.С. Хотимченко) произошло существенное снижение нитратов в продуктах отечественного растениеводства по причине меньшего использования химических удобрений в виду их дороговизны. Если в 1988-89 годах ПДК по нитратам превышал 15% у овощей, то теперь – не более 3%
Накопление нитратов зависит и от факторов окружающей среды (температуры, влажность воздуха, почвы, интенсивности и продолжительности светового освещения):

Чем длиннее световой день, тем меньше нитратов в растениях;
При влажном и холодном лете (1985г) количество нитратов увеличилось в 2,5 раза.
При повышении температуры до 20 градусов количество нитратов снизилось в столовой свекле в 3 раза. Нормальная освещённость растений снижает содержание нитратов, поэтому в тепличных растениях нитратов больше (10)

Содержание нитратов в растениях зависит и от свойств почвы. Чем богаче гумусом и общим азотом почва, тем больше накапливаются нитраты в корнеплодах моркови. На содержание нитратов влияют и условия хранения растений. Установлено, что при хранении овощей в открытых ёмкостях вместе с гнилыми овощами увеличивается содержание нитратов в них, а также не следует перерабатывать корнеплоды моркови или плоды томатов, повреждённые гнилью. Лучше употреблять овощи своего сезона, т.е когда овощи выросли под открытым небом, а не в теплице зимой. Овощи, богатые нитратами следует хранить в течении короткого времени и, желательно, в прохладном и тёплом месте. Нельзя хранить овощи битые, повреждённые. Овощи лучше собирать с огорода вечером.

При употреблении фруктов в пищу мы должны внимательно следить за их качеством. Чтобы яблоки дольше хранились, их покрывают эмульсионным налётом и насыщают консервантами. Такие яблоки внешне очень привлекательны, но порой в них убивают в кишечнике человека его полезную микрофлору. Такие же консерванты используются и для хранения других продуктов(растительного масла, сосисок, колбас). Поэтому надо бдительно следить за сертификатами импортных продуктов.

Вопрос накопления нитратов в растениях нашей области стал изучаться СахНИИ с/х с 1989 года, сотрудники которого выяснили, что на Сахалине в связи с особыми агрометеорологическими условиями содержание нитратов в растениях увеличивается:

Больше количество дней, частые туманы;
Заниженная солнечная радиация;
Более низкие температуры воздуха и почвы;
Сильные ветра

Способы снижения вреда нитратов в растениях на организм человека.

Очень важно не только знать в каких растениях, в каких их органах и частях содержатся в основном нитраты, но и не менее важно надо знать, как уменьшить содержание этих ядовитых веществ для организма, поэтому предлагается ряд ценных советов:

Снижается количество нитратов при термической обработке овощей (мойке, варке, жарке, тушении и бланшировке). Так, при вымачивании – на 20-30%, а при варке на 60-80%.

В капусте – на 58%;
В столовой свекле – на 20%;
В картофеле – на 40.

При этом следует помнить, что при усиленной мойке и бланшировании (обваривании кипятком) овощей в воду уходят не только нитраты, но и ценные вещества: витамины, минеральные соли и др.

Чтобы снизить количество нитратов в старых клубнях картофеля, его клубни следует залить 1%-ным раствором поваренной соли.
У паттисонов, кабачков и баклажанов необходимо срезать верхнюю часть, которая примыкает к плодоножке.
Т.к. нитратов больше в кожуре овощей и плодов, то их (особенно огурцы и кабачки) надо очищать от кожуры, а у пряных трав надо выбрасывать их стебли и использовать только листья.
У огурцов, свеклы, редьки к тому же надо срезать оба конца, т.к. здесь самая высокая концентрация нитратов.
Хранить овощи и плоды надо в холодильнике, т.к. при температуре +2 °С невозможно превращение нитратов в более ядовитые вещества – нитриты.
Чтобы уменьшить содержание нитритов в организме человека надо в достаточном количестве использовать в пищу витамин С (аскорбиновую кислоту) и витамин Е, т.к. они снижают вредное воздействие нитратов и нитритов.
Выяснено, что при консервировании уменьшается на 20-25% содержание нитратов в овощах, особенно при консервировании огурцов, капусты, т.к. нитраты уходят в рассол и маринад, которые поэтому надо выливать при употреблении консервированных овощей в пищу.
Салаты следует готовить непосредственно перед их употреблением и сразу съедать, на оставляя на потом.

Наряду с азотом для нормального роста и развития растений необходимы фосфор и калий. При дефиците этих питательных элементов затормаживается образование органического вещества в процессе фотосинтеза, в результате чего снижается расход поступившего азота на процессы роста. Это приводит к увеличению концентрации нитратного азота в органах растений. Следует избегать одностороннего преобладание минерального азота: его надо использовать с учетом обеспеченности растений фосфором, калием и другими элементами.

Из микроэлементов наиболее важным для предотвращения накопления нитратов является молибден, т.к. этот металл входит в состав нитратедуктазы и, следовательно, принимает участие в восстановлении нитратов.

Из остальных агротехнических факторов выращивания растений немаловажное влияние на концентрацию нитратов оказывают освещенность, влагообеспеченность, температура выращивания и сроки уборки урожая.

При слабой освещенности нитраты не полностью превращаются в аминокислоты, особенно в листовых овощах, редисе, огурцах выращиваемые в закрытом грунте. При посадке овощных культур не следует заглушать посевы, необходимо следить за правильным формированием растений, не допуская избыточной листовой массы. В засушливые годы при внесение высотных доз азотных удобрений в почву растения накапливают больше нитратов, поэтому необходим регулярный полив овощей, чтобы азотное питание было умеренным и равномерным.

Температурным фактор особенно влияет на содержание нитратов у растений, выращенных в условиях короткого светового дня (редис, салат, шпинат, лук).

Если в теплице поддерживается умеренная температура (13 – 23°С), то овощи содержат меньше нитратов, чем при более низкой (9 - 18°С) или более высокой (20 – 28°С) температуре.

Помните, что в недозрелых овощах содержание нитратов значительно выше, чем в спелых. Однако не следует допускать перезревание овощей. Часто переросшие корнеплоды столовой свеклы, кабачки содержат повышенное количество нитратов. У моркови лучшее качество корнеплода отмечено при массе его 100 – 200 г.

Накопление нитратов различными культурами имеет наследственно закрепленный характер, т.е. они обладают сортовой спецификой, которая выявлена у ряда овощных культур. Сортовые различия могут быть обусловлены разной реакцией на условия окружающей среды и режимом минерального питания, а так же генетически закреплен уровнем активности нитратедуктазы, разной продолжительностью вегетационного периода сортов. Безусловно, каждый сорт любой культуры уникален по своим характеристикам, в том числе и по способности накапливать нитраты. Однако можно выделить некоторые общие тенденции:

Ранние сорта овощей содержат больше нитратов, чем поздние;

Овощи закрытого грунта склонны к большему накоплению нитратов, чем открытого;

Пчелоопыляемые гибриды огурца накапливают нитратов вполовину меньше, чем партенокарпические (самоопыляемые);

Из партенокарпических гибридов огурца накапливают нитратов примерно на 17% больше чем длинноплодные;

Более ярко окрашенные сорта корнеплодов (в частности, морковь) содержать NO 3 меньше, чем бледно окрашенные;

Сорта зеленой стручковой фасоли склонны к накоплению большего количества нитратов, чем желтой.

В таблице 2 указаны сорта некоторых овощных культур, в которых содержание нитратов в период сбора урожая значительно отличается друг от друга.

Определение нитратов в растениях.

На предметное стекло положить несколько срезов той или иной части растения. Затем на каждый срез нанести по одной капли 1%-го раствора дифениламина и следить за появлением синей окраски. Интенсивность этой окраски сравнить с табл.2 и с цветной шкалой, показывающей степень нуждаемости растений в азотных удобрениях. Содержание нитратов снижается с возрастом растений, а к цветению они почти исчезают.

Таблица 2

Бледно-голубая окраска среза от дифениламина свидетельствует об острой нуждаемости растения в нитрат-ионах. Синяя окраска говорит о недостатке азота в растении, а темно-фиолетовая – о том, что растение обеспечено азотом.

Определение нитратов в растениях

На предметное стекло положить несколько срезов той или иной части растения. Затем на каждый срез нанести по одной капли 1%-го раствора дифениламина и следить за появлением синей окраски. Интенсивность этой окраски сравнить с табл. 2 и с цветной шкалой, показывающей степень нуждаемости растений в азотных удобрениях. Содержание нитратов снижается с возрастом растений, а к цветению они почти исчезают.

Таблица 2

Шкала потребности растений в азотных удобрениях

Бледно – голубая окраска среза от дифениламина свидетельствует об острой нуждаемости растения в нитрат – ионах. Синяя окраска говорит о недостатке азота в растении, а темно – фиолетовая – о том, что растение обеспечено азотом.

Определение содержания нитратов в свежих огурцах

Принцип метода. Нитраты определяют колориметрически по Гриссу диазотированием сульфаниловой кислоты и 1 – нафтиламином. Нитраты экстрагируют 0,1 H HCl. Содержание нитратов определяется восстановлением их цинковой пылью и сульфатом марганца до нитритов и определение последних диазотированием сульфаниловой кислотой и 1- нафтиламином в одном этапе анализа.

SO 3 NH 2 +NaNO 2 +HCl→{SO 3 H |||} Cr+NaCl+H 2 O

Реактивы:

Раствор уксусной кислоты 205.
0,1 H раствор НС /ГОСТ 3118-77/.
Реактив “Сухой восстановитель”.

Для приготовления нужно: 100 г высушенного при 110°С сульфата бария/ГОСТ 435-77/, 9 г сульфата марганца /ГОСТ 3158-75/, 2 г порошкообразного цинка, 75 г лимонной кислоты /ГОСТ 3652-79/, I г сульфаниловой кислоты /ГОСТ 5821-78/, 2 г 1- нафтиламина /ГОСТ 8827-74/.

Готовится сухой восстановитель в вытяжном шкафу.

Крупнозернистый материал тщательно растирают в ступке до однообразного мелкого порошка.

Порошкообразный цинк, сульфаниловую кислоту и 1- нафтиламин тщательно смешивают с одной частью сульфата бария, добавляют сульфата марганца и после получения однообразного порошка добавляют по частям остальное количество бария и в конце прибавляют к смеси по частям лимонную кислоту. Для изготовления реактива требуется 2- 2,5 часа. Реактив пригоден для использования через 2-3 дня. Устойчив в течение 2-х лет в закрытой склянке.

Сульфат бария /ГОСТ 3158-75/.
Стандартный раствор натрия азотнокислого /ГОСТ 4168-79/, который содержит 20 мкг нитрата в мл.

274 мг нитрата натрия растворяют в 1000 мл дистиллированной Н 2 О / стандарт I/. Из стандарта I берут 100 мл и доводят дистиллированную Н 2 О до 1000 мл, что стандарт II содержит 20 мкг нитрата в I л.

Ход анализа. Химический стакан на 50 мл взвешиваем с точностью до 0,01 г. Огурцы пропускаются через мясорубку или натираются на мелкой терке. Берем по 2 навески от каждой пробы по 20 г. Навеску в химическом стакане заливают около30 мл 50-70°С 0,1 Н HCl и переносят через воронку кашеобразную массу осторожно по стенке в мерную колбу на 100мл, промывают стакан той же HCl и добавляют промывочную жидкость. Колбу оставляют на 30 мин. На водяной бане при 50-60 °С, периодически взбалтывая, после охлаждения доводят 0,1 H HCl до метки и фильтруют. В центрифужную пробирку отмеряют I мл экстракта и 9 мл 20% уксусной кислота и примерно 0,3-0,5 г реактива “сухой восстановитель”. При добавлении реактива необходимо сразу начать взбалтывание в мин. и примерно после этого центрифугируют. Жидкость сразу отсасывают, стараясь не повредить пленку, образующуюся на поверхностей легко подвижный осадок. При длительном нахождении жидкости над осадком /более 10 минут/ жидкость обесцвечивается.

Колориметрируют в течение 30 минут. В качестве контроля используют смесь: I мл исследуемого экстракта, У мл 20% уксусной кислоты и 0,3-0,5 г сульфата бария. Такая контрольная проба обрабатывается аналогично опытной. Колориметрируют при длине волны 540 нм в кюветах 10 мм.

Калибровка ФЭКа.

В центрифужные пробирки или флаконы берут стандартный раствор натрия азотнокислого в количествах /0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5/, обеспечивающих содержание нитратов от 10,0-50,0 мкг в колориметрируемом растворе. До 10 мл доводят 20% уксусной кислотой.

Колориметрируют против контроля, состоящего из 20% уксусной кислоты, обработанной сульфатом бария.

5. Расчет на содержание нитратов. Используется формула:

X= *100

Где Х – содержание нитратов мг/кг

Y – показания ФЭКа,

a – константа прогрессии,

b – коэффициент регрессии,

20 - навеска

∑ x=150; ∑ x²=5500; (∑ x)²=22500;

∑ xy=22,3; ∑ y=0,665;

B= ≈0,0034;

A= =0.025,

Где n – количество разных концентраций, в том числе и нулевая концентрация.

X= *100%

Продукты растениеводства	Допустимые концентраты в мг/кг	Навеска в г на 100
Картофель
Капуста белокочанная
Морковь		20/10
Огурцы
Томаты
Свекла	1400	20/10
Дыни
Арбузы
Зелень закрытого грунта		10/-5
Лук репчатый
Лук перо

8.Результаты анализа:

Проба I – оптимальная плотность 0,52.

Проба 2 – оптимальная плотность 0,50.

X= *100=727.94 мг/кг

X= *100=698.52 мг/кг

9. Вывод. Допустимая концентрация нитратов в огурцах – 150мг/кг.

Выводы

В результате проведенной работы можно сделать следующие выводы:

На протяжении нескольких месяцев было изучено около 15 источников научной литературы. Выяснены причины накопления нитратов и нитритов в овощах, узнали о допустимых нормах этих веществ для человека, пути попадания нитритов в организм человека. Проведя экспериментальную работу, т.е. используя методы аналитической химии для качественного определения нитратов и нитритов в растворе, а также оригинальные методы предложенные А. П. Рычковым(1-ый Московский медицинский институт им. И.М.Семашко), а так же метод, где используется реактив Грисса удалось выяснить в каких частях продуктивных органов растений накапливается большое количество нитратов и как это содержание уменьшить(см.приложение табл.3).

Заключение

Проблема токсичного накопления нитратного азота в сельско-хозяйственной продукции и вредного воздействия его на человека и сельскохо-зяйственных животных на современном этапе является одной из наиболее острых и актуальных.

Решением этой задачи заняты многие научно – исследовательские учреждения всего мира, но несмотря на пристальное внимание к этой проблеме до сих пор радикального решения пока не найдено. Владение информацией о накоплении нитратов в растениях и о превращении нитратов в нитриты поможет нам правильно питаться и сохранить свое здоровье.

Данный материал проектной работы может быть использован учителями химии и биологии во внеклассной работе.

Литература:

Гайлите М., Гайлитис М., Ещё раз о нитратах. Наука и мы,

1990г., №6, с.2.

Глунцев Н.М., Дмитриева Л.В., Макарова С.О.,

Как снизить содержание нитратов в продукции. Картофель и овощи, 1990г., №1, с.24-28.

Дерягина В.П., Ах, нитраты! И кто же вас выдумал?, Здоровье. 1989 г.,

№9.

Мугниев А.Ф., Посмитная И.В.,

Картофель и овощи. 1989 г., №1.

Покровская С.Ф. Пути снижения содержания нитратов в овощах.

М., 1988г., с.42-46.

Рычаков А.Л., Нитратная кухня. Химия и жизнь. 1989г., №7.

Соколов О.А. Нитраты под строгий контроль. Наука и жизнь. 1988г.,№3.

Соколов О.А. Особенности распределения нитратов и нитритов в овощах. Картофель и овощи., 1987г., №6.

Соколов О., Семенов В., Агаев В., Нитраты в окружающей среде. Пущино, 1990г., с. 216-238

Сопильняк Н.Т., Федотова Л.С., Удобрения и качество продукции. Картофель и овощи., 1987г., №5, с. 18-19

Чапкявиченс Э.С., Как уменьшить содержание нитратов и нитритов в овощах, Здоровье, 1988г., №3

Черпяева И.И., Экологические проблемы использования азотных удобрений. Химизация сельского хозяйства, 1990г., №4, с.20-21.

Эвенштейн З., Нитраты, нитриты, нитрозамины. Общественное питание., 1989 г., №3.
Химическая энциклопедия. В 5т. М.: Большая Российская Энциклопедия, 1992г., т.3

Полевой В.В. Физиология растений М.: высшая школа, 1989г.

Всемирная организация здравоохранения. Совместное издание программы ООН по окружающей среде и Всемирной организацией здравоохранения, 1981г.

Покровская С.Ф. Пути снижения нитратов в овощах М.: Урожай, 1988г.

П Р И Л О Ж Е Н И Е

Таблица №1.

Попадание нитратов и их воздействие на организм человека.

Источники нитратов:	Токсичность: - тахикардия Нарушения
Овощные и бахчевые в ЦНС культуры.
Картофель признаки	Хронические отравления и их
Фрукты головокружение	Снижение
Хлеб	иммунной системы рвота
Вода NO3	Рак желудочно - потеря
Воздух
Лекарства	летальный исход
Мясные продукты
Молочные продукты	Мутагенное воздействие на будущее потомство - выкидыши

Таблица №1

Продукция	Пределы накопления	ПДК
Арбузы	400 - 600
Баклажаны	80 - 70
Брюква	400 - 550
Горошек зеленый	20 - 80
Горчица салатная	1700 - 1500
Дыни	40 - 500
Кабачки	400 - 700
Капуста белокочанная: Ранняя Поздняя	600 - 300
Капуста кольраби	160 - 2700
Капуста пекинская	1000 - 2700
Картофель	40 - 980
Кориандр	40 - 750
Кресс - салат	1300 - 4900	2000
Лук зеленый	40 – 1400
Лук репчатый	60 - 900
Морковь: Ранняя Поздняя	160 - 2200
Огурцы: Открытого грунта Закрытого грунта	80 – 560
Патиссоны	160 - 900
Перец сладкий: Открытого грунта Закрытого грунта	40 - 330
Петрушка на зелень	1700 - 2500	2000
Ревень	1600 - 2400
Редис	400 - 2700
Редька	1500 – 1800
Репа	600 - 900
Салат	400 – 2900
Свекла столовая	300 - 4500	1400
Сельдерей	120 - 1500
Тархун	1200 - 2200
Томаты: Открытого грунта	10-180

Таблица №2.

Продукты	N - мг/к		Снижение в %
	До варки	После варки
1.Капуста	57,8	24,3
2.Морковь	34,6	28,8
3.Свекла столовая	100,8	80,3
3.Картофель очищенный		23,5
5. Картофель неочищенный	32,6	27,2

Таблица №3.

Овощи	Открытый грунт	Овощи, фрукты	Открытый грунт
Капуста белокочанная		Дыни
Ранняя		Арбузы
Поздняя		Перец сладкий
Морковь		Кабачки
Ранняя		Виноград
Поздняя		Яблоки
Томаты		Груши
Огурцы
Свекла	1400	Продукты детского питания (овощи консервированные)
Лук репчатый
Лук перо
Листовые овощи	2000

Закрытого грунта
Тыква	300-1300
Укроп	400-2200
Фасоль	20-900
Чеснок	40-300
Шпинат	600-3000
Щавель	240-400
Яблоки
Картофель
Свекла кормовая		2000
Зеленые корма
Сено, солома		1000
Силос, сенаж
Зернофураж

Таблица №4

(Исследование культур из подсобного хозяйства Тимирязевской сельско-хозяйственной академии)

Культура
	низкое	высокое
Картофель	Премьера, Олев, Сулев, Каспар, Мона Лиз	Адретта, Ансе, Фанфара, Домодедовский, Киевский, Маковка
Морковь	Шантане, Урожайная, Бирючекутская, Консервная	Нантская, Лосиноостровская
Капуста белокочанная	Зимовка, Кросс	Июльская, Амагер, Слава, Белорусская
Редис	Красный великан, Заря, Корунд, Ранний красный, Капелла, Кварт	Жара, Рубин, Ультра
Огурцы	Лель, Парад, Сюрприз, Манул, Стелла, Эстафа, Легенда, Изумруд, Турнир, Родничок, Тополек, ТСХА – 28, ТСХА – 436, ТСХА -3707	Конкурент, Садко, Дельфин, Молдавский, Апрельский
Томаты	Факел, Утро, Русич, Жигуль, Дружок, Ласточка, Гамаюн, Игрок, Малышок	Глория, Молдавский ранний, Колокольчик
Лук - порей	Бюссер	Прима
Свекла столовая	Бордо – 237, Хавская, Одноростовская	Египетская плоская

Таблица № 5

От избытка нитратов в овощной продукции можно избавиться и после сбора урожая.

При варке, бланширования, консервирование, солении, квашение и очистке уровень нитратов в овощах и фруктах значительно снижается.
Очистка картофеля от кожуры снижает концентрацию NO ₃ ¯ примерно на 30 – 40%. При приготовлении овощей в пищу, особенно при употреблении их в свежем виде, места концентрации нитратов (кожура, плодоножки, сердцевины корнеплодов, черешки, места переходов корнеплодов в корни, кочерыги) надо удалять.
Квашение, консервирование, соление, маринование имеют свою специфику в случае измерения уровня нитрат ионов в овощах. Первые 3 – 4 дня идет усиленный процесс восстановления нитратов до нитритов, поэтому нельзя употреблять свежезасоленные капусту, капусту, огурцы, и другие овощи раньше, чем через 10 – 15 дней.
При длительном (в течение 2 ч) вымачивании листовых овощей из них вымывается 15 – 20% NO ₃ ¯.
Чтобы снизить на 25- 30% содержание нитратов в корнеплодах и капусте, достаточно в течение часа подержать их в воде, предварительно нарезав на небольшие кусочки.
При варке картофель теряет NO ₃ ¯ до 80%, морковь, капуста, брюква – до 10%, столовая свекла – до 40%.
Наличие повышенного содержания нитратов в зелени обезвреживается значительном количеством в ней аскорбиновой кислоты (витамина С), поэтому полезно вводить свежую зелень в состав овощных блюд.
Салаты и плодоовощные соки желательно употреблять свежеприготовленными. Хранение их не очень длительное время даже в холодильнике способствует размножению в их микрофлоры, восстанавливающей NO ₃ ¯ - ионы до опасных для человека NO 2 - - ионов.

Муниципальное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 1

города Новоузенска Саратовской области»

Исследовательская работа

на тему:

«Влияние нитратов на организм человека»

Выполнила:

Соцкова Ксения

Ученица 11«б» класса

Руководитель:

Гараган Мария Викторовна

учитель биологии и экологии

2012 год

Введение …………………………………………………………………….2-3

2. Основная часть. …………………………………………………………...4-16

2.1. Проблема нитратов………………………………………………………...4-9

2.2. Качество овощей и условия их выращивания…………………………..9-11

2.3. Вредное воздействие нитратов на организм человека………………..11-12

2.4. Первая помощь при отравлении нитратами………………………………12

2.5. Методы определения нитратов…………………………………………….13

2.6. Определение нитратов в растениях…………………………………….15-16

3.Заключение …………………………………………………………………..17

Используемая литература ………………………………………………….18

Приложение ……………………………………………………………………..19

1.Введение.

«Все вещества ядовиты, но только доза делает их ядом»

Парацельс

Любая деятельность человека оказывает влияние на окружающую среду, а ухудшение состояния биосферы опасно для всех живых существ, в том числе и для человека. В природную среду во всё в больших количествах попадают газообразные, жидкие и твёрдые отходы производства. Различные химические вещества, находящиеся в отходах, попадая в почву, воздух, воду, а затем и в продукцию сельского хозяйства, переходят по экологическим звеньям из одной цепи в другую, в итоги попадают в организм человека.

Актуальность темы : общеизвестно, что самое дорогое у человека – это его здоровье, которое невозможно купить и которое во многом зависит от правильного питания. Недаром существует пословица: «Скажи мне, что ты ешь, и я скажу тебе, чем ты болеешь».

Для большинства уже не секрет, что для укрепления здоровья лучше есть больше овощей, но они должны быть здоровыми и чистыми от таких веществ, как нитраты.

Последнее время весьма актуальной стала проблема, связанная с контролем содержания нитратов в сельскохозяйственных растениях. Серьезный разговор по этой проблеме сегодня ведется на страницах прессы, по радио, телевидению, интернету.

Цель работы : Сравнить уровень содержания нитратов в сельскохозяйственной продукции купленной в магазине и выращенной на огородных участках г. Новоузенска.

Задачи:

1.Исследовать сельскохозяйственную продукцию на нитраты, выращенные на огородных участках нашего города и купленные в магазине.

2. Определить уровень нитратов в сельскохозяйственной продукции выращенных на дачных участках г. Новоузенска и купленных в магазине.

Гипотеза : Если вести контроль за концентрацией нитратов, то можно сохранить свое здоровье?

Практическая значимость : Результаты исследования и собранные из различных источников методы профилактики планируются пропагандироваться в МОУ СОШ №1 на уроках химии и биологии г. Новоузенска и в школах Новоузенского района.

2. Основная часть.

2.1. Проблема нитратов.

Нитратная проблема рождена ХХ веком. Несомненно, это связано с возрастающей химизацией всех отраслей сельского хозяйства, в том числе с широким использованием минеральных удобрений.

Однако, наличие нитратов в растениях – нормальное явление. Ведь азот наряду с фосфором и калием составляет основу питания растений. Другое дело, когда поступление нитратов превышает потребности органического синтеза, и они начинают накапливаться в корнях, листьях и, самое главное, но далеко не приятное – в плодах различных сельскохозяйственных культур, как непосредственно употребляемых в пищу человеком, так и кормовых культурах, идущих на корм скоту. Тогда не переработанный их излишек под воздействием нитратредуктазы – фермента, содержащегося в растительных тканях, или иным путём восстанавливается в нитриты, которые обуславливают серьёзное нарушение здоровья не только детей, но и взрослых.

Нитраты – соли азотной кислоты, например NaNO 3 , KNO 3 , NH 4 NO 3 и др.

Они являются нормальными продуктами обмена азотистых веществ любого живого организма – растительного и животного, поэтому «безнитратных» продуктов в природе не бывает. Даже в организме человека в сутки образуется и используется в обменных процессах 100 мг и более нитратов. Из нитратов, ежедневно попадающих в организм взрослого человека, 70% поступает с овощами, 20% - с водой и 6% - с мясом и консервированными продуктами.

Но почему же говорят об опасности нитратов? Сами по себе нитраты малотоксичны. При поступлении с пищей в малых количествах они не накапливаются и легко выводятся из организма. Но если нитраты поступают в организм в больших количествах, то происходит их частичное восстановление до нитритов, токсичность которых в 100 раз больше токсичности нитратов. Кроме того, в кишечнике человека нитраты под влиянием кишечной микрофлоры также способны превращаться в нитриты.

Из нитратов в кишечнике в присутствии аминов, могут образовываться нитрозоамины R 1 R 2 NNO , обладающие канцерогенной активностью, т.е. способствующие образованию рака (от лат. Cancer – рак). В связи с этим систематическое употребление пищи с повышенным содержанием нитратов и нитритов приводит к существенному нарушению здоровья, вплоть до развития злокачественных опухолей. Какова же безопасная доля нитратов?

Допустимая суточная доза нитратов для взрослого человека составляет 325 мг в сутки. Как известно, в питьевой воде допускается присутствие нитратов до 45 мг/л. Рекомендуемое потребление продуктов питания, где используется питьевая вода (чай, первые и третьи блюда), примерно 1,0 – 1,5л, максимум – 2,0 л в день. Таким образом, с водой взрослый человек может употребить около 68 мг нитратов. Следовательно, на пищевые продукты остается 257 мг нитратов.

Для овощей установлены следующие значения предельно допустимых концентраций нитратов (таблица 1)

У различных растений есть свои индивидуальные особенности. Известны «накопители» нитратов.

Свекла считается королевой среди овощей, но ей же присвоен титул “чемпиона” по накоплению нитратов. Она может накапливать до 140 мг. нитратов (это предельно допустимая концентрация), а некоторые сорта и больше. Отдельные клубни могут содержать до 4000 мг/кг нитратов. И выбрасывать её или, по крайней мере, безжалостно срезать по этой причине приходится особенно часто. Следует иметь в виду, что нитраты в свекле распределяются крайне неравномерно. Если их содержание в центральном поперечном срезе принять за единицу, то в нижней части будет уже 4 единицы, а в верхней части – 8 единиц! Поэтому при малейшем подозрении лучше срезать верхушку примерно на 1/4 и хвостик на 1/8. Таким образом, она освобождается от 3/4 нитратов.

В салате, шпинате, петрушке, укропе и другой зелени нитратов может накапливаться до 200-300 мг в 100г зелени. Причём, в растениях с неудобряемых грядок содержание солей обычно умеренное. А вот на хорошо подкормленной нитратами почве их концентрация может достигать 4000 – 5000 мг/кг. Концентрация солей в разных частях растений неоднородна. Особенно много нитратов содержится в стеблях и черешках листьев. Обрезав стебли, корни и черешки можно есть даже подозрительную зелень. Но в нарезанной зелени под действием микроорганизмов и кислорода воздуха нитраты очень быстро переходят в нитриты. Достаточно 10 минут, чтобы концентрация ядовитых веществ резко возросла.

В белокочанной капусте нитраты “облюбовывают” верхние листья. В них и в кочерыжках нитратов вдвое больше, чем в средней части кочана. В квашеной капусте первые три-четыре дня идёт бурное превращение нитратов в нитриты. Поэтому употреблять засоленную капусту лучше не раньше, чем через неделю, когда большая часть нитратов переходит в рассол.

Редис порой содержит до 2500 мг/кг нитратов. В круглой редиске нитратов значительно меньше, чем в вытянутой. Раза в два уменьшить нитратность можно только одним способом – на 1/8 срезая верхушки и хвостики.

Картофель. При хорошем хранении содержание нитратов в картофеле резко падает к началу марта почти в 4 раза. До февраля же концентрация остаётся неизменной. Большая часть солей в клубне сосредоточена ближе к средине, а ценные вещества ближе к кожуре. Поэтому обезвреживать картофель с помощью очистки бесполезно, к тому же витамины и ферменты, содержащиеся, под кожурой ограничивают превращение нитратов в нитриты. Самый оптимальный способ приготовления картофеля – на пару, в “мундире”. При таком способе приготовления удаляется до 70% нитратов, в то время как жареный картофель избавляется от 15% нитратов, а вареный от 30-40%.

В растениях нитраты распределены неравномерно. Нитраты в основном скапливаются в корнях, корнеплодах, стеблях, черешках и крупных жилках листьев, значительно меньше их в плодах (в зеленых плодах нитратов больше, чем в спелых). Из разных сельскохозяйственных растений больше всего нитратов содержится в салате (особенно в тепличном), в редьке, петрушке, редисе, столовой свекле, капусте, моркови, укропе. В свекле и моркови больше нитратов в верхней части корнеплода, а в моркови также и в середине. В капусте – в кочерыжке, в толстых черешках листьев и в верхних листьях. В огурцах и редисе – в поверхностных слоях. Выяснено также, что у всех овощей и плодов больше всего содержаться нитраты в их кожице.

По способности накапливать нитраты овощи и фрукты делятся на 3 группы:

Культура

Высокое (до 5000 мг/кг сырой массы)

Кресс-салат, салат кочанный, репа, шпинат, кинза, свекла, укроп, капуста листовая, редис, зеленый лук.

Среднее (600-300мг/кг)

Цветная капуста, кабачки, тыква, редька, брюква, морковь, капуста белокочанная, огурцы, хрен.

Низкое (100-80 мг/кг)

Брюссельская капуста, овощной горох, щавель, фасоль, картофель, томаты, лук репчатый.

В среднем при мойке и зачистке овощей и картофеля теряется 10-15% нитратов. Еще больше – при тепловой кулинарной обработке, особенно при варке, когда теряется от 40% (свекла) до 70% (капуста, морковь) или 80% (картофель) нитратов. Поскольку нитраты химически довольно активные соединения, то при хранении овощей их содержание уменьшается за несколько месяцев на 30-50% (таблица 2).

Аналогичные расчеты были сделаны и по остальным овощам и другим кулинарным обработкам. Оказывается, при обычном рациональном потреблении овощей в свежем виде или кулинарно – обработанном виде мы с пищевыми продуктами практически никогда не сможем превысить безопасную суточную дозу нитратов. Тем более что в соответствии с рекомендациями по рациональному питанию не следует постоянно питаться одними и теми же продуктами, например картофелем или капустой.

Действительно, если обратиться к рекомендуемому рациональному среднему суточному набору продуктов, то картофеля следует потреблять 265 г (в расчете на покупной продукт), овощей и бахчевых – 450 г (включая 100 г капусты). Такой рацион может дать нам максимум 200 мг нитратов. Практически же, как показали расчеты, среднесуточное потребление нитратов с основными корнеплодами, овощами, бахчевыми и фруктами с учетом данных фактического питания и фактического содержания нитратов в пище не превышает 100 мг. При этом примерно треть нитратов попадает со свеклой, чуть меньше – с капустой и картофелем. На остальные овощи и фрукты – менее 10%. Если же нарушить принципы рационального питания, например, питаться одними овощами, да еще сырыми (как это рекомендуют некоторые поклонники вегетарианства и сыроедения, съедать до 1,5 кг сырых овощей в день), то тут действительно можно превысить безопасную дозу нитратов почти в два раза (более 650 мг в сутки), на что мы обращаем внимание.

2.2 Качество овощей и условия их выращивания.

Качество овощей зависит от многих причин, в том числе от вносимых удобрений и применяемых средств защиты растений.

Нитраты используются в качестве удобрений и известны как селитры: натриевая (чилийская), калиевая (настоящая), аммиачная (аммонийная) и кальциевая (норвежская). Нитраты – важнейший компонент питания растений, поскольку входящий в них азот – главный строительный материал клетки.

Азот – это один из самых важнейших химических элементов в жизни растений, т.к. он необходим для синтеза аминокислот, из которых образуются белки. Азот получает растение из почвы в виде минеральных азотных солей (нитратных и аммиачных). В растениях азот подвергается сложным превращениям. Метаболизм азота в растениях – это сложный процесс, и нитраты занимают в нем промежуточное положение:

HNO 3 HNO 2 (HNO ) 2 NH 2 OH NH 3

Нитрат нитрит гипонитрит гидроксиламин аммиак

Способность накапливать нитраты у различных культур неодинакова. Наибольшее накопление отмечается у зеленых культур: укропа, петрушки, зеленого лука (от 400 до 2500 мг/кг). Значительно меньшей способностью к накоплению нитратов обладают томаты (10-190 мг/кг), перец сладкий (40-330 мг/кг), баклажаны (80-270 мг/кг).

Содержание нитратов в продукции, получаемой в теплицах в десятки раз выше, чем при выращивании в открытом грунте, и может достигать колоссальных величин – до 10 г на 1 кг продукции. Это происходит потому, что в теплицах вредные вещества не могут беспрепятственно испаряться и уноситься потоками воздуха. После испарения они снова оседают на растения. Известны случаи острого отравления, и даже смерти, особенно среди детей, в результате употребления продуктов, содержащих 80-1300 мг/л нитрат ионов (пюре из свеклы, шпината и не свежих овощей).

Для получения овощей с низким содержанием нитратов необходимо правильно использовать чередование культур в севообороте, поливы и оптимальную густоту посева или посадки, рационально применять удобрения.

Важную роль играет форма применяемых азотных удобрений и сроки их внесения. Минеральные удобрения лучше вносить вместе с органическими в оптимальных соотношениях, не забывая и о микроэлементах. Азотные подкормки прекращают за 1,5 месяца до уборки (после 10-15 июля их лучше не вносить).

На накопление нитратов в овощной продукции оказывает влияние влажность почвы. Более умеренное азотное питание растений отмечается при режиме орошения на уровне 80-90% наибольшей влажности.

Накопление нитратов зависит и от факторов окружающей среды (температуры, влажности воздуха, почвы, интенсивности продолжительности светового освещения):
1) чем длиннее световой день, тем меньше нитратов в растениях;
2) при влажном и холодном лете количество нитратов увеличивается в
2,5 раза.
3) при повышении температуры до 20°С количество нитратов снижается в
столовой свекле в 3 раза. Нормальная освещённость растений снижает
содержание нитратов, поэтому в тепличных растениях нитратов больше.
Содержание нитратов в растениях зависит и от свойств почвы. Чем
богаче гумусом и общим азотом почва, тем больше накапливаются нитраты в
корнеплодах моркови. На содержание нитратов влияют и условия хранения
растений. Установлено, что при хранении овощей в открытых ёмкостях
вместе с гнилыми овощами увеличивается содержание нитратов в них, а
также не следует перерабатывать корнеплоды моркови или плоды томатов,
повреждённые гнилью. Лучше употреблять овощи своего сезона, т.е. когда
овощи выросли под открытым небом, а не в теплице зимой. Овощи, богатые
нитратами следует хранить в течении короткого времени и, желательно, в
прохладном и тёмном месте. Нельзя хранить овощи битые, повреждённые.
Овощи лучше собирать с огорода вечером.

2.3 Вредное воздействие нитратов на организм человека.
Впервые заговорили о нитратах в нашей стране в 70-х годах, когда в Узбекистане случилось несколько массовых желудочно-кишечных отравлений арбузами, при их чрезмерной подкормке аммиачной селитрой. В мировой науке о нитратах знали уже гораздо раньше. Сейчас общеизвестно, что нитраты обладают высокой токсичностью для человека и сельскохозяйственных животных.

Нитратные пищевые отравления наблюдаются в форме острых и хронических заболеваний. Острые случаи отравления имеют, как правило, случайный характер. Они обычно возникают в результате ошибочного использования солей нитратов и нитритов вместо поваренной соли. Хроническое отравление нитратами обусловлено систематическим потреблением продуктов питания с содержанием нитратов, превышающим норму. Признаки острого и хронического отравления нитратами и нитритами приведены в таблице 7.

Нитраты способствуют развитию патогенной (вредной) кишечной микрофлоры, которая выделяет в организм человека ядовитые вещества токсины, в результате чего идёт токсикация, т.е. отравление организма/
2.4. Первая помощь при отравлении нитратами.

Первая помощь при отравлении нитратами – это обильное промывание желудка, прием активированного угля, солевых слабительных – глауберовой соли Na 2 SO 4 * 10 H 2 O и английской соли (горькая соль) Mg SO 4 * 7 H 2 O , свежий воздух.

Уменьшить вредное влияние нитратов на организм человека можно с помощью аскорбиновой кислоты (витамина С); если ее соотношение с нитратами составляет 2:1, то нитразомины не образуются. Доказано, что прежде всего витамин С, а также витамины Е и А являются ингибиторами – веществами, предотвращающими и тормозящими процессы преобразования нитратов и нитритов в организме человека. Необходимо ввести в рацион питания побольше черной и красной смородины, других ягод и фруктов (кстати. в висячих плодах нитратов практически нет). И еще один естественный нейтрализатор нитратов в организме человека – это зеленый чай.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________

Бандман А.Л., Волкова Н.В., и др. Вредные химические вещества. Справочное издание. под ред. В.А.Филова и др. Л.: Химия, 2004, 592 с.

2.5 Методы определения нитратов.

Настоятельная необходимость контролировать содержание нитратов в сельскохозяйственной продукции и пищевых продуктах предполагает применение соответствующих аналитических методов их определения – простых, быстрых и достаточно надёжных.

Методы определения нитратов подразделяются на прямые и косвенные.

1.Прямые методы основаны на физико-химических свойствах нитратов:

адсорбции в ультрафиолетовой области спектра;

восстановлении при определённой величине потенциала (полярография и полярогафическая кулонометрия);

активности ионов NO 3 в растворе.

2.Косвенные методы.

Окислительное нитрование:

окисление органических соединений (например, дифениламина);

окисление ароматических соединений (например, хромотроповой и салициловых кислот) или их нитрирование;

нитрирование замещенных соединений фенольного типа.

Восстановление нитратов в:

нитриты (химическим или микробиологическим путём) и их определение фотометрическим методом;

аммиак с последующей его отгонкой и определением титриметрическим методом;

NO или N 2 и их определение объёмным методом.

При выборе метода определения нитратов необходимо учитывать их содержание в анализируемом материале, наличие веществ, мешающих определению. Важно также обращать внимание на продолжительность анализа, требуемую точность определения.

2.6. Определение нитратов в растениях.

Оборудование и реактивы. Раствор дифениламина в серной кислоте (0,1г дифениламина растворяют в 10мл крепкой серной кислоты), который хранят в темной склянке; пипетки; ступка с пестиком; предметное стекло; стеклянная палочка; растительные объекты, в которых будут определятся нитраты

Ход определения.

На предметное стекло положить несколько срезов той или иной части растения. Затем на каждый срез нанести по одной капли раствора дифениламина и следить за появлением синей окраски (дифениламин в присутствии иона NO 3 дает синюю анилиновую окраску). Интенсивность этой окраски сравнить с таблицей 5 и с цветной шкалой, показывающей степень нуждаемости растений в азотных удобрениях. Содержание нитратов снижается с возрастом растений, а к цветению они почти исчезают.

Таблица 5.

Шкала потребности растений в азотных удобрениях.

Визуальные признаки окраски среза

Синяя, постепенно исчезающая

Бледно-голубая окраска среза от дифениламина свидетельствует об острой нуждаемости растения в нитратах-ионах.Синяя окраска говорит о недостатке азота в растении, а темно-фиолетовая – о том, что растение обеспечено азотом.

Дурновцева Т. , Филинова И.П. Нитраты и нитриты. Химия,2004, №27-28, с 10-14.

Визуальные признаки окраски среза

Овощи, выращенные на участке.

Овощи и фрукты, купленные в магазине

Бледно-голубоватая, очень быстро наступает обугливание

Томаты, огурцы, картофель, кабачки, перец, чеснок, арбуз.

Томаты, огурцы, чеснок

Синяя, постепенно исчезающая.

Капуста, свекла, редис, морковь

капуста, перец, морковь, картофель

Темно-синяя или темно-фиолетовая, быстро наступающая, устойчивая

Баклажаны.

Баклажаны, свекла, редис.

Вывод: Данные таблицы показывают, что в овощах выращенных на дачных участках г. Новоузенска содержание нитратов ниже, чем в овощах купленных в магазине. Томаты, огурцы, чеснок не содержат нитратов, капуста, морковь содержат небольшое количество нитратов, а баклажаны содержали большое количество нитратов.

В ходе тестирования были получены следующие результаты:

Низкий уровень нитратов наблюдается у 59% овощей выращенных на дачных участках г.Новоузенска, а в привозной продукции этот уровень составляет 47%, что на 12% меньше.

Высокий уровень содержания нитратов было обнаружено в 8% овощей выращенных на огородных участках, а купленных в магазине 27%, что на 19% больше.

Полученные в ходе исследования данные позволяют объяснить повышенное содержания нитратов в сельскохозяйственной продукции следующими причинами:

Применение огромного количества химических и органических удобрений с целью получения высокого урожая, без соблюдения сроков и норм их внесения.

Не соблюдаются условия выращивания сельскохозяйственной продукции (чередование с севообороте, густота посева и т.д)

Выращивание ранних сортов.

Выращивание овощей в теплицах.

Нет контроля за качеством агропромышленной продукции.

Влияние факторов окружающей среды (влажное и холодное лето)

Работая над данной темой, я задала себе вопрос, а знают ли мои одноклассники о содержании нитратов в яблоках? Для этого я провела анкетирование среди учащихся 8-9 классов (70 человек). Им были заданы следующие вопросы:

Знаете ли вы о вреде нитратов?

Могут ли содержаться нитраты в овощах?

Как снизить содержание нитратов в овощах?

Анализ анкет показал, что 95% учащихся знают о вредном воздействии нитратов на организм. Но только 7 человек, что составляет 10%, знают о содержании нитратов в овощах и 15 человек, что составляет 21%, знают, как снизить содержание нитратов в овощах.

3.Заключение.

Задачи, поставленные в работе, выполнены.
Проблема токсичного накопления нитратного азота в сельскохозяйственной продукции и вредного воздействия его на человека и сельскохозяйственных животных на современном этапе является одной из наиболее острой и актуальной.
Над решением этой задачи работают многие научно-исследовательские учреждения всего мира, но, несмотря на пристальное внимание к этой проблеме, до сих пор радикального решения пока не найдено.

Поскольку в нашей стране наблюдается критическая демографическая ситуация, здоровье населения должно стать для государства «заботой номер один». Одно из главных условий ее успешного решения – обеспечение качественными и экологически чистыми продуктами питания.

В ходе проделанной работы я также узнала о проблеме нитратов, качестве овощей и условиях их выращивания, выяснила методы определения нитратов в овощах и как влияют нитраты на здоровье. Все это поможет мне в дальнейшем избежать многих проблем со здоровьем.

Подводя итоги проделанной работы можно сделать вывод, что моя работа актуальна и может быть использована на уроках биологии и химии, занятиях химического кружка и элективного курса, а также на классных часах, посвященных здоровому образу жизни.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Бандман А.Л., Волкова Н.В., и др. Вредные химические вещества.

Неорганические соединения элементов V -VIII групп. Справочное издание.

Под ред. В.А.Филова и др. Л.: Химия, 2004, 592 с.

Дорофеева Т.И. эти двуликие нитраты. Химия в школе, 2002,№5, с.45.

ДурновцеваТ.,Филинова И.П. Нитраты и нитриты. Химия,2004, №27-28, с 10-14.

Ивченко Л.А., Макареня А.А. Валеология на уроках неорганической химии. Химия, 2000, № 19, с.4-5.

Мельниченко Г.Ф., Кирсанова в.Ф., Биткова Н.П. Выращивание экологически чистой овощной продукции: томаты, перец, баклажаны. Москва, 2004, 62с.

Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. М.: Высшая школа, 1991, 288с.Щитова Э.П. опыты по химии с экологической направленностью. Благовещенск, 1993, 27с.

Не секрет, что ранние фрукты и овощи, петрушка, укроп, а также яркие заграничные плоды могут содержать «очень вредные для здоровья человека нитраты». Приобретая фрукты и овощи на рынках, покупатели часто слышат от продавцов, что в их продукции нитраты отсутствуют, потому что в процессе выращивания удобрения ими не используются. А возможно ли на самом деле вырастить достойные овощи и фрукты без применения нитратов?

Что такое нитраты

Нитраты - это соли азотной кислоты. Увы, нужно отметить, что продавцы на рынке вас попросту обманывают: во всех живых организмах есть определённое количество нитратов. Для того чтобы растение хорошо росло и развивалось, а также чтобы обеспечить ему нормальное питание, без этих соединений не обойтись!

Нитраты попадают в наш организм с пищей, а также с водой. Опасность представляет не само содержание солей азотной кислоты в продуктах, а чрезмерное их количество в соке и мякоти овощей и фруктов.

Чем опасны нитраты

С пятидесятых годов прошлого столетия учёные стали изучать вопрос воздействия данных соединений на здоровье и жизнь человека. Исследователи провели анализ собранных сведений относительно редкой болезни – метгемоглобинемии. Человек, страдающий этим заболеванием, испытывает кислородное голодание. Происходит это по причине преобразования гемоглобина в метгемоглобин. Если первый активно участвует в газообмене, доставляя кислород всем клеткам и тканям, то второй участия в транспортировке кислорода не принимает. В результате проведённых экспериментов выяснилось, что причиной этого заболевания является слишком большое количество солей азотной кислоты в воде, которую люди использовали для питья и приготовления еды. Несколько позже, в шестидесятых годах, учёные исследовали, каким образом нитраты поступают в человеческий организм вместе с едой.

Специалисты в России считают нормальным, если за сутки в организм попадает не более 3,7 мг нитратов на 1 кг массы человеческого тела. В иных государствах допустимые нормы несколько отличаются. В Германии, например, эти нормы более строгие. Понятно, что дозы нитратов, вызывающие отравление, гораздо выше установленных границ.

Напомним, что данные соединения попадают в человеческий организм вместе с водой и пищей. Всасываясь в стенки тонкого кишечника, они попадают в кровь. Из организма нитраты выходят вместе с мочой, а у кормящих матерей попадают и в молоко. При плохой работе почек и системы пищеварения вредные вещества, соответственно, почти не выводятся. Точно так же происходит, когда нитратов в употребляемых продуктах чересчур много.

Особенно опасными являются нитриты, которые образуются из нитратов во время обменных процессов. Именно нитриты вступают в реакцию с гемоглобином, в результате чего образуется иное соединение – метгемоглобин. Если новое соединение находится в крови в количестве до 2%, тогда это норма. Человек начинает чувствовать симптомы отравления, если содержание метгемоглобина повышается до 30%. Организм может погибнуть, если количество данного соединения в крови дойдёт до 50%. Преобразование нитратов в нитриты происходит в результате жизнедеятельности микробов толстого кишечника. При недостаточной кислотности желудочного сока, вследствие гастрита или в силу индивидуальных особенностей, бактерии толстого кишечника способны попадать в разные органы системы пищеварения, вырабатывая большое количество нитритов. Данные соединения объединяются с аминами и амидами, возникшими как результат переваривания богатой белком пищи. Соответственно, возникают нитрозамины и нитрозамиды, являющиеся, как утверждают учёные, канцерогенами.

Симптомы отравления нитратами

Как же определить, что человек отравился нитратами? Какие у этого отравления симптомы? Вы подозреваете, что почувствовали себя неважно после того, как употребили сомнительный овощ (фрукт)? Знайте: время проявления признаков отравления будет зависеть от того, насколько чувствителен именно ваш организм, от вашего веса, от количества ваших лет и, конечно же, от того, сколько вы съели этих овощей (фруктов).

Итак, сразу человека может тошнить, далее начинаются рвота и понос. Особый признак отравления именно нитратами – увеличенная и плотная печень с болезненными ощущениями. Терапевт или врач неотложки по состоянию этого органа сразу определит природу отравления. Кстати, при обыкновенном отравлении несвежей или некачественной пищей с печенью таких преобразований точно не происходит.

Далее слабеет пульс, он становится аритмичным. Снижается артериальное давление, учащается дыхание, конечности становятся холодными. Если первая помощь не будет оказана вовремя, начинает болеть голова, шумит в ушах. Мышцы лица судорожно сокращаются, движения становятся нескоординированными. Наблюдается ярко выраженная слабость. При тяжёлой форме отравления человек теряет сознание и даже может впасть в кому. Также наблюдается угнетение психики. Бывает так, что отравление солями азотной кислоты может проявиться лишь небольшим поносом и сонным, апатичным состоянием.

Как нитраты попадают в наш организм

Не секрет, что путь нитратов в овощи и фрукты лежит через удобрения. Чтобы собрать достойный урожай, садоводы и огородники вынуждены дополнительно подкармливать растения, поскольку земли сельского хозяйства сплошь истощённые, и всё что можно, ими давным-давно уже отдано.

Разные сорта растений культивируют по специальным технологиям, разработанным в своё время специалистами в области ботаники, биологии, химии. Агрономы и агротехники тоже внесли немалый вклад в это дело.

Эти самые технологии накладывают строгий регламент на количество удобрений, которые вносятся в грунт, качество и объем нитратов также определены. Увы, технологические правила довольно часто не соблюдаются. В погоне за «быстрыми» плодами, ярким цветом, правильной формой и большим весом овощей и фруктов нечестные фермеры, почти не используя калийные и фосфорные подкормки, вовсю злоупотребляют азотными удобрениями. Это и является причиной чрезмерного накопления солей азотной кислоты в различных частях растения. Особенно их много в плодах, стеблях и листьях. Ситуация ещё более усугубляется при недостатке освещения, а также если посевы чересчур загущены.

Запасать нитраты свойственно почти всем растениям на начальной стадии роста. Накопленные соли азотной кислоты – источник питания в будущем, с помощью этих соединений они растут и плодоносят. Если растения удобряли, придерживаясь технологических правил, большинство этих веществ израсходуется, а овощи и фрукты будут радовать приятным вкусом и приносить только пользу. Конечно же, проследить, насколько правильно фермеры выращивают фрукты и овощи, вы не сможете, однако быть бдительными и благоразумными в магазинах и на рынках вполне в наших силах.

Как выбрать продукты без нитратов

Меньше всего вредных соединений - в средних, полностью дозревших плодах. (Величина плода рассматривается относительно других плодов этого же сорта). Значит, слишком большие помидоры, если только это не сорт «Бычье сердце», брать не стоит. Скорее всего, их вырастили с помощью средств, стимулирующих рост. Не ешьте и слишком мелких плодов, есть вероятность того, что накопленные для развития нитраты они попросту не успели потратить. Присматриваясь к редису, остановите свой выбор на круглоплодном сорте. Длинноплодный сорт обычно накапливает больше солей азотной кислоты. Помните, что в кислых на вкус плодах вредные вещества содержатся всегда в мизерных количествах. Благодаря витамину С, которым богаты сок и мякоть данных плодов, нитраты не могут преобразоваться в нитриты.

Чем дольше хранятся плоды, тем меньше солей азотной кислоты в них остаётся. К примеру, спустя шесть месяцев от начала хранения, количество нитратов в картофеле снижается до 30%, в моркови – до 50%. Такая положительная метаморфоза происходит только при правильном хранении, а именно, в помещении с хорошим проветриванием, определённой температурой и влажностью. И наоборот, неверное хранение овощей и фруктов в помещениях, где слишком жарко и влажно, создаёт все условия для преобразования нитратов в нитриты. Помните: в погреба можно спускать только сухие, неповреждённые и чистые овощи.

Любопытный факт: плоды в солёном и консервированном виде имеют меньшее количество вредных веществ, чем свежие. Дело в том, что определённая доля нитратов попадает в рассол. Чтобы достичь снижения количества солей азотной кислоты, овощи нужно не меньше, чем на неделю, замочить в растворе соли или уксуса.

Нужно отметить, что разные части растений накапливают неодинаковое количество вредных веществ. Вот полезная информация, которая обязательно пригодится вам на кухне. Вы ведь хотите, чтобы блюда, которые готовите, были не только аппетитными, но приносили вашему организму пользу?

Где больше всего нитратов?

В листовых овощах больше всего солей азотной кислоты накапливается в стебле и корнях. В связи с этим, у столовой зелени и ароматных трав стебельки следует удалять, капустную кочерыжку выбрасывать, толстые жилки на капустных листьях срезать. Полна нитратов сердцевина моркови, а ближе к кожуре вредных веществ меньше. У редиски и огурца опасность, наоборот, представляет кожура, поэтому, прежде чем готовить какое-либо блюдо, хорошо бы эти овощи очистить. К слову сказать, очищенные, они приятнее на вкус.

У арбуза и дыни скопление нитратов наблюдается в мякоти сразу под коркой, а также в тех участках, которые ещё не дозрели. Плодоножки свеклы, баклажанов, редьки, патиссонов и кабачков желательно обрезать: именно в этой их части скапливаются соли азотной кислоты. Почти у всех фруктов опасными являются кожура и мякоть под ней. Не поленитесь очистить сомнительные плоды, таким нехитрым способом вы сможете избежать отравления. Интересно, что во фруктах вредных веществ гораздо меньше, чем в овощах, это предусмотрено природой.

Как снизить содержание нитратов в пище

Не можете обойтись без столовой зелени ранней весной? Принесённую с рынка или супермаркета траву поставьте в банку с водой, после разместите минут на шестьдесят под прямые лучи солнца. Чтобы зелень не увяла, старательно сбрызните её водой из пульверизатора. Эти действия помогут растению израсходовать необходимый для жизнедеятельности запас веществ, и количество нитратов, соответственно, уменьшиться.

Такие овощи, как свёклу, тыкву, баклажаны, патиссоны и кабачки, можно обработать достаточно простым способом, в результате которого количество нитратов заметно уменьшится. Для этого следует нарезать овощи небольшими кусочками и опустить их в холодную воду на тридцать минут. За эти полчаса воду менять необходимо не менее трёх раз.

В процессе отваривания овощи теряют не только некоторые витамины, но и часть солей азотной кислоты, которые находились в соке, а также в мякоти. К примеру, при отваривании картошка теряет до 75% нитратов, капуста – 70%, свёкла – 40%. Соли азотной кислоты попадают из овощей в отвар, который через тридцать минут от начала кипения желательно слить, заменив его свежим кипятком.

Вы должны знать, что длительный процесс размораживания плодов способствует преобразованию нитратов в нитриты. Размораживайте овощи, пользуясь микроволновкой, делайте это прямо перед приготовлением блюд или употреблением их в пищу. Травы, а также нарезанные овощи можно добавлять в закипевший суп прямо замороженными.

Рекомендуется питаться только что приготовленной пищей. Если блюдо определённое время находится в помещении с достаточно высокой температурой, нитраты начинают преобразовываться в нитриты и нитрозамины. Сберегайте овощи и фрукты в холодильнике. Рекомендуется также кипятить суп и старательно разогревать уже готовые овощи, прежде чем подавать их к столу. При нагревании теряется небольшое количество нитритов.

Чтобы предупредить отравление вредными соединениями, рекомендуется каждый день употреблять продукты, которые содержат много аскорбиновой кислоты. Вы же помните, что благодаря витамину С, нитраты не переходят в более ядовитые для человеческого организма соединения.

Купите себе тест-полоску, с её помощью вы без труда определите содержание солей азотной кислоты в плодах. Использовать её совсем несложно, нужно только присоединить необходимую часть индикатора к новому срезу овоща, а дальше останется только сверить цвет полоски со шкалой цветов. Увы, точность такого теста часто оставляет желать лучшего. Можно приобрести также электронный анализатор, который более точно покажет количество нитратов в определённом продукте. Однако цена на этот прибор довольно высокая, поэтому в быту такие анализаторы используются редко.

В конце хочется акцентировать ваше внимание на том, что самые безопасные и полезные плоды – это те, которые дозрели в вашем саду или огороде либо выращены людьми, в порядочности которых вы не сомневаетесь. Только так вам доподлинно будет известно, какими удобрениями подкармливались растения, какое их количество внесено в землю, чем обрабатывались плоды. Ко всему прочему, работая в саду, вы будете активно двигаться, расходуя ненужные калории. Физическая нагрузка поможет также укрепить мышцы, улучшит настроение.

Качество питьевой воды определяется ее органолептическими характеристиками. Одной из самых серьезных проблем является высокая концентрация нитратов - солей азотной кислоты, поступающих в воду из стоков от промышленной, бытовой и сельскохозяйственной деятельности. Определить нитраты в воде можно путем проведения химического анализа жидкости. При этом важным шагом является дальнейшая качественная очистка водного источника.

Избыток нитратов встречается в подземных и поверхностных водных источниках, реже - в скважинах глубиной до 35 метров. В артезианских водах соли азотной кислоты содержатся в минимальных количествах или почти отсутствуют.

Существует три уровня токсичности соединений, способных нанести вред человеку. Первый уровень - это нитрат, второй - нитрит, третий - опасный нитрозамин.

Негативное влияние на организм человека и домашних животных проявляется в следующем:

Нитраты способствуют образованию опасного вещества в крови - метгемоглобина, который приводит к кислородному голоданию. Если показатель метгемоглобина составляет 15 %, это проявляется быстрой утомляемостью, вялостью и головокружением. Увеличение метгемоглобина до 60 % приводит к летальному исходу.
Снижение уровня гемоглобина приводит к ухудшению работы сердечной и сосудистой системы, закупорке сосудов и капилляров, инсульту.
Недостаточность кислородного питания вызывает сильные головные боли, мигрени, обмороки и тошноту.
Превышение концентрации нитратов в воде становится причиной отравления, нарушения в работе ЖКТ, выделительной и эндокринной системы, разрушения зубной эмали и появления кариеса.
Опасно давать воду, перенасыщенную нитратами, домашним животным. Ведь подобная жидкость не проходит термической обработки, поэтому может привести к серьезным нарушениям в работе внутренних органов.

Откуда поступают нитратные соединения в воде

Скважина и колодец - главные источники воды для частных домовладений, которая используется в бытовых, хозяйственных и сельскохозяйственных нуждах.

Водный источник может загрязняться в следующих случаях:

при использовании бытовой химии, сливаемой в грунт вблизи гидротехнического сооружения;
при проведении сельскохозяйственных работ с применением удобрений, в состав которых входит азот и магний в высокой концентрации;
при обустройстве кладбищ домашних животных и скота возле водозаборных точек.

Это приводит к насыщению почвы нитратами, которые вначале проникают в водные горизонты, а затем в частные гидросооружения.

Эффективные способы водоочистки от нитратов

Чтобы выбрать эффективный способ водоочистки, необходимо знать норматив, который установлен ВОЗ по ПДК (предельно-допустимой концентрации) нитратов.

Норма нитратов в воде составляет 45 мг на литр, в некоторых европейских государствах норма может быть увеличена до 50 мг на литр. Вода для приготовления пищи и напитков не должна содержать больше 10 мг/л нитратов.

В природных водных источниках содержание солей азотной кислоты не превышает 2 мг/л.

Быстро и качественно удалить нитраты из воды можно профессиональными очистными установками обратного осмоса и ионного обмена.

Очистка обратным осмосом

Подобный метод позволяет убрать большую часть нитратов в воде, добытой из скважины при помощи особых очистных элементов, которые эффективно фильтруют поступающую жидкость. Глубокая фильтрация позволяет задерживать вредные вещества и примеси на мембранах-перегородках.

Процесс очистки повторяется циклично до получения чистой воды, которая выводится в специальный бак, а осадок - в сточный резервуар.

Принцип осмоса основан на разделении жидкого вещества на два раствора, имеющих различную концентрацию. В рабочей системе поддерживается постоянное давление осмоса, которое определяет скорость прохождения жидкости через фильтрующие мембраны.

Система обратного осмоса - инновационный способ фильтрации воды, который позволяет снизить повышенное содержание имеющихся нитратов в воде до нормальных показателей.

Главное преимущество обратного осмоса - надежность конструкции, доступная установка и простота эксплуатации. Установить и настроить подобную систему достаточно просто, кроме того, она не требует больших энергетических и финансовых затрат на свое обслуживание.

Обратный осмос эффективен для снижения уровня нитратов, который превышает 35 г/л, а также для уменьшения сухой остаточной массы в воде.

Главный недостаток подобного способа очистки - высокая цена на готовый комплект. Малогабаритные установки предназначены для монтажа под кухонной мойкой, стандартные установки - для размещения в специальных помещениях. Системы обратного осмоса не менее востребованы в городских квартирах для фильтрации водопроводной воды.

Очистка ионным обменом

Принцип ионного обмена предусматривает многоступенчатую фильтрацию поступающей жидкости, в результате чего опасные ионы вытесняются полезными соединениями.

Ионообменный фильтр позволяет быстро и качественно очистить воду от нитратных и прочих примесей, а также уменьшить ее жесткость.

Подобная фильтрация успешно используется в промышленности, сельском хозяйстве и быту.

В частном домовладении часто используется одноступенчатая схема ионообменной очистки воды, которая имеет ряд недостатков. В ней задействуется небольшое количество реагентов, которые при этом требуют больших водных ресурсов для промывки ионита от образовавшегося осадка. Кроме того, подобная установка не гарантирует высокое качество фильтрации в отличие от многоступенчатых схем, эффективное воздействие которых зависит от применения кислотных водородных катионов.

Чтобы выбрать наиболее подходящий вариант очистки воды от нитритов, проводятся следующие мероприятия:

санитарная экспертиза водозаборной точки для выявления возможных источников загрязнения воды, а также способов их нейтрализации;
лабораторный анализ на определение нитратов в воде, а также полного химического и бактериологического состава.

На основании полученных данных принимается решение о выборе лучшего способа решения подобной проблемы.

От нитратных соединений в воде можно избавиться и другими доступными способами, но указанные в статье, являются самыми результативными. Чтобы обеспечить дом чистой водой и оградить себя от негативного влияния нитратов, стоит заранее позаботиться об установке эффективной и безопасной водоочистной системы.