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.

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 мг нитратов в сутки.

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

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).

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).

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 100г 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 отварном 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 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.

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.

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.

Тест-система «Активный хлор в дезинфицирующих растворах и промывных водах «Активный хлор Д» Возможности и перспективы применения тест-систем. Все обзоры и советы

Влияние нитратов на организм человека

Овощи и фрукты – важный поставщик витаминов и минеральных веществ, необходимых для организма человека. Но вместе с полезными веществами в организм человека попадают и опасные, которые накапливаются в растениях и вызывают отравление организма.
Этими опасными веществами являются нитраты.

Само по себе присутствие нитратов в растениях – нормальное явление, т. к. они являются источниками азота в этих организмах, но излишнее увеличение их крайне нежелательно, потому, что они обладают высокой токсичностью для человека и сельскохозяйственных животных. Нитраты в основном скапливаются в корнях, корнеплодах, стеблях, черешках и крупных жилках листьев, значительно меньше их в плодах, причём больше в зеленых, чем в спелых.
Угроза попадания на прилавки торговых точек города продукции с повышенной концентрацией солей азотной кислоты велика и последствия их для населения очень серьёзны.

При употреблении продуктов с повышенным содержанием нитратов в организм человека поступают не только нитраты, но и их метаболиты: нитриты и нитрозосоединения.
Составить точный баланс прихода и расхода нитратов в организме пока не удалось.
Дело в том, что нитраты не только поступают в организм извне, но и образуются в нем.
Еще в 1861 г. в Тартуском университете Wilffins было обнаружено, что даже при без нитратной диете из организма с мочой выделяются нитраты.
В малых количествах нитраты постоянно присутствуют в организме человека, как и в растениях, и не вызывают негативных явлений.
Все беды начинаются тогда, когда нитратов становится слишком много.

Муниципальное образовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа села Березина Речка Саратовского района Саратовской области »

Исследовательская работа по химии на тему:

Пономарев Андрей

Руководитель работы: учитель химии

Саратов 2011 г.

Введение……………………………………………………………………………………...3

3. Накопление нитратов зависит и от факторов окружающей среды (температуры, влажности воздуха, почвы, интенсивности и продолжительности светового освещения):

Практическое исследование.

Обнаружение нитратов в продуктах питания.

Цель работы: определить наличие нитратов в сырых овощах и предложить меры по предотвращению отравления нитратами.

Оборудование: набор разновесов, весы, пробирки с этикетками для стандартных растворов, мерные цилиндры, пипетки, мелкая тёрка, марля, сырые овощи, раствор дифиниламина в концентрированной серной кислоте, дистилированния вода, сухой нитрат калия.

Ход работы.

Готовим стандартные растворы по известным значениям ПДК нитрат – анионов в сырых овощах (картофель - 80 мг/кг, огурцы – 150 мг/кг, морковь – 300 мг/кг), используя нитрат калия. Реактивом на нитрат – анион служит раствор дифениламина в концентрированной серной кислоте, дающий синее окрашивание разной интенсивности. Из приготовленных растворов отбираем наиболее интенсивно окрашенные и проводим исследование тех продуктов, ПДК нитрат – анионов которых соответству

ет отобранным растворам.

Для этого сок каждого растения наливаем в пробирки и проводим реакцию с дифиниламином, сравнивая окраску раствора со

стандартным раствором для данного продукта. По разнице окраски можно судить о превышении ПДК. Можно определить приблизительное значение концентрации нитратов в данном продукте, сравнивая окраску с другими стандартными растворами.

Используя полученные данные, рассчитываем массу нитратов, съеденных с продуктами одним человеком. Результаты заносим в таблицу:

Название продппродукта	Значение концентрации NO3- , мг/кг	m продукта съеденного семьёй, кг	m (NO3-), съеденного всей семьёй с продуктами	Число членов семьи, съевших продукт, h	m (NO3-), съеденного с продуктами одним членом семьи
Картофель

Итого: один член семьи съел нитрат – анионов 15+0,125+10,5= 25,625 мг

Вывод: С пищей человек потребляет огромное количество нитратов.

Влияние нитратов на организм человека

Сейчас общеизвестно, что нитраты обладают высокой токсичностью для человека и сельскохозяйственных животных:

1) нитраты под воздействием фермента нитратредуктазы восстанавливаются до нитратов, которые взаимодействуют с гемоглобином крови и окисляют в нём 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.

2) Особенно опасны нитраты для грудных детей, т. к. ферментная основа младенцев несовершенна и восстановление метгемоглобина в гемоглобин идёт 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; увеличение печени, желтизна белков глаз; головные боли, повышенная усталость, сонливость, снижение работоспособности; одышка, усиленное сердцебиение, вплоть до потери сознания; при повышенном 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.

6) При длительном поступлении нитратов в организм человека (пусть даже в незначительных 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 кровяное давление.

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

1) Термическая обработка снижает количество нитратов в овощах на 60-80%.

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.

2) Вымачивание овощей способствует выведению нитратов:

в капусте на 58%; в свёкле на 20%; в картофеле на 40%.

3) Овощи следует очищать от кожуры.

· У огурцов, свёклы, редьки необходимо срезать оба конца.

· Хранить овощи нужно в холодильнике.

5) Зелень – петрушку, укроп, салат и другое – необходимо поставить, как букет, в воду на прямой солнечный свет. В таких условиях нитраты в листьях в течение 2-3ч почти полностью перерабатываются.

6) Естественные нейтрализаторы нитратов – это черная и красная смородина, другие ягоды и фрукты, зелёный чай.

7) Салаты следует готовить непосредственно перед употреблением и сразу съедать, не оставляя на потом.(8:91)

8) Чтобы оградить себя от влияния нитратной пищи, необходима физическая активность, не следует переедать даже самые полезные овощи.

Выводы

Работая над этой темой мы пришли к мысли, стоит ли пытаться «химизированными» продуктами, чтобы потом болеть? Нужны ли нам за такую цену «дары» агрохимии?

Как ни странно, но пока большинство населения страны, теоретически осуждая применение минеральных удобрений, широко использует их в своих жилищах и на огородах. Рядового потребителя прельщает очевидная «эффективность» химии: влил селитры – и помидоры растут, как на дрожжах. А то, что через несколько лет появляются аллергия , остеохондроз, рак – не столь очевидно, да и вообще врачи виноваты – лечить не умеют. Но почему же 30-40 лет назад и аллергия, и хондроз, и рак встречались гораздо реже?

Дешевизна интенсивно химизированных сельхозпродуктов объясняется неоплаченными долгами природе (загрязнение окружающей среды и продуктов). Эти долги и их проценты оплачивает всё общество собственным здоровьем и будущим своих детей. Интенсивная агрохимизация порождена погоней за наивысшей производительностью труда, за наивысшей прибылью во вред природе и человеку.

Поскольку химизация обусловлена экономическими условиями, погоней за прибылью, то и остановить её можно экономическими же средствами, - лишив производителя прибыли, разорительными штрафами и налогами за загрязнение среды. Для реализации экономических санкций необходима система контроля за качеством окружающей среды и продуктов.

Не смотря на нынешнее разнообразие продуктов питания на прилавках магазинов, не стоит забывать о влиянии каждого на наше здоровье, причём как положительное, так и отрицательное. Внешняя оболочка продукта не всегда соответствует своему внутреннему содержанию.

В нашем реферате ответы на проблемы здорового питания найдёт каждый, кто неравнодушен к своему здоровью. В связи с этим в пищу, предпочтительнее употреблять продукты экологически чистые.

А если встречаются овощи, насыщенные нитратами, то следует воспользоваться советами по снижению вредного влияния соединений азота на организм человека.

Используемая литература

1. , «Азотные удобрения и проблемы рака», Орел, «Вестник», 1980.

2. , «Экологические проблемы накопления нитратов в окружающей среде», Москва, «Просвещение», 1990.

3. Габович Л. С., «Гигиенические основы охраны продуктов питания от вредных химических веществ.», Новосибирск, «Синяя птица», 1990.

4. Э. Гроссе, Х. Вайсмантель, «Химия для любознательных», Ленинград, «Химия», 1979

5. Зарубин В. А. «Гигиеническая оценка нитратов в пищевых продуктах.» «Гигиена и санитария.», Мурманск, «Дракон», 1990.

6. , «Книга для чтения для неорганической химии», Москва, Просвещение. 1984

7. , «Здоровье человека в современной экологической обстановке», Москва, «Грант», 2001

Предельно допустимые концентрации нитратов
в продуктах растениеводства

Продукт
Kартофель
Kапуста белокочанная ранняя
Kапуста бело-кочанная поздняя
Морковь ранняя
Морковь поздняя
Свекла столовая
Лук репчатый
Листовые овощи (салат, петрушка, укроп)
Перец сладкий
Виноград
Яблоки, груши

К 10 мл исследуемого раствора прилить 10–15 капель щелочи, добавить 25–50 мг цинковой пыли, полученную смесь нагреть. Нитраты восстанавливаются до аммиака , который обнаруживается по покраснению фенолфталеиновой бумаги, смоченной в дистиллированной воде и внесенной в пары исследуемого раствора.

На часовое стекло поместить три капли раствора дифениламина, пять капель концентрированной серной кислоты и несколько капель исследуемого раствора. В присутствии нитрат- и нитрит-ионов появляется темно-синее окрашивание.

Лето и ранняя осень - пора свежих овощей и ягод. Но продукты растительного происхождения, несмотря на всю свою полезность, могут представлять также опасность для человека. Это возможно, если овощи содержат в большом количестве химические соединения нитраты. Что нужно знать, чтобы не заполучить нитратами?

Чем опасны нитраты?

Нитраты - это аммонийные соли. Они являются компонентом почвы и используются растениями для синтеза необходимого аммония. Однако бурная человеческая деятельность человека привела к чрезмерному накоплению нитратов в почве. Это все результат бесконтрольного использования химических азотистых удобрений - селитры.

Овощи и ягоды, растущие на почве с высокой концентрацией нитратов, активно поглощают их. От этого растение растет быстрее, становится больше. При употреблении подобных овощей нитраты попадают в организм человека.

Сами нитраты вовсе не представляют опасности. Введение в кровь нитратов лабораторным животным не привело к каким-либо нарушениям организма. Но при попадании в желудочно-кишечный тракт под влиянием микрофлоры нитраты восстанавливаются до нитритов . Именно эти вещества опасны для человека.

Нитриты соединяются с гемоглобином и образуют метгемоглобин . Основная функция гемоглобина - переносить кислород из легких в ткани организма. Метгемоглобин не способен выполнять эту функцию, из-за чего ткани не получают кислород в полной мере и развивается кислородное голодание.

Известно также, что у взрослых людей под действием фермента метгемоглобин-редуктазы происходит обратное превращение метгемоглобина в гемоглобин. Вот почему острое отравление у взрослых, хоть и встречается, но не так уж и часто. Однако определенная категория людей более предрасположена к возникновению нитратного отравления. Это беременные, пожилые люди, а также лица с анемией, патологией дыхательной и сердечно-сосудистой системы.

Но наиболее подвержены отравлению нитратами дети до трех лет, особенно в первые месяцы жизни. Оказывается, что у маленьких детей фермент метгемоглобин-редуктаза слабо активен. То есть, метгемоглобин не способен превратиться обратно в нормальный гемоглобин.

Доза нитратов, опасная для человека

Максимальная допустимая доза нитратов для взрослого человека составляет 5 мг на кг массы тела, а для ребёнка - не более 50 мг.

Относительно легко, без возникновения каких-либо нарушений человек способен перенести дневную дозу нитратов в 15-200 мг. Считается, что 500 мг - это предельно допустимая доза, а вот 600мг - уже по-настоящему токсичная доза для взрослого. Для отравления грудничка достаточно порой каких-то 10 мг нитратов.

В России допустимая потребляемая среднесуточная доза нитратов составляет 312 мг. Хотя реально весной она способна достигать и 500-800 мг за сутки.

На территории советского союза впервые заговорили о вреде нитратов в семидесятых годах, когда в Узбекистане произошло массовое отравление нитратами при употреблении , выросших на почве массивно удобренной селитрой.

В минимальном количестве нитраты всегда присутствуют в растениях. Однако когда концентрация превышает допустимые уровни - растения становятся токсичными. Нитраты накапливаются главным образом в корнеплодах, корнях, стеблях, черешках, крупных жилках листьев, кожице. В значительно меньшей мере они концентрируются в плодах. Нитратов гораздо больше в зеленых, незрелых плодах, нежели в спелых. Максимальную концентрацию содержат растения в период созревания.

Продукты растительного происхождения разделяют на три группы:

• Первая группа - продукты с высоким содержанием нитратов (до 5000 мг/кг). К этой группе относят салат, укроп, листовую капусту, и .
• Вторая группа - продукты со средним содержанием нитратов (300-600 мг). Сюда относят цветную и , репу, редьку, хрен, и .
• Третья группа - продукты с низким содержанием нитратов (10-80 мг). Сюда относят брюссельскую капусту, фасоль, фрукты и ягоды.

Симптомы отравления нитратами

Симптомы отравления возникают, когда концентрация метгемоглобина составляет более 15%. Об остром отравлении нитратами свидетельствуют такие симптомы:

Важно! Отравление нитратами у детей протекает очень тяжело.

Обратите внимание: при хроническом отравлении наблюдаются неспецифические симптомы: слабость, быстрая утомляемость, снижение трудоспособности, бледность кожи.

Известно также, что нитраты могут взаимодействовать с аминами, образуя нитрозамины. Эти вещества оказывают канцерогенное и мутагенное действия.

Водно-нитратная метгемоглобинемия у детей

Риску отравления нитратами подвергаются люди, пьющие воду из децентрализованных источников. Почва загрязняется нитратами не только химическими удобрениями, но и содержимым сточных и выгребных ям.

Нитраты проникают в грунтовые воды, а оттуда в водоносный горизонт. В неглубоких скважинах, колодцах, каптажах вода может быть с повышенным содержанием воды. Верхняя допустимая граница содержания нитратов в воде - 50 гм/дм 3 . В некоторых населенных пунктах содержание нитратов в воде может в 10-20 раз превышать предельно допустимую концентрацию.

Как правило, вода с повышенным содержанием нитратов не вызывает нарушений у взрослого человека, но приводит к серьезным последствиям у маленьких детей.

Первые случаи водно-нитратной метгемоглобинемии описаны в середине ХХ века. У детей на искусственном вскармливании отмечались синюшность кожи, одышка, учащенное сердцебиение. Оказалось, что смеси готовили на воде с высокой концентрацией нитратов. За 1949-1950 годы в США было зарегистрировано 278 случаев водно-нитратной метгемоглобинемии, 39 из них привели к летальному исходу.

Только на территории России каждый год регистрируются сотни случаев отравления нитратами, некоторые из них заканчиваются летально. Сейчас в стране осуществляется мониторинг содержания нитратов в воде из децентрализованных источников. Страшно представить, каковы были бы показатели заболеваемости водно-нитратной метгемоглобинемией, если бы мониторинг не осуществлялся.

Когда у детей концентрация метгемоглобина превышает 10% - появляются симптомы отравления. Ребенок становится вялым, отказывается от еды. Родители замечают, что кожа малыша становится синюшной, наблюдается цианоз носа, губ, видимых слизистых оболочек. У ребенка развиваются одышка и тахикардия. Рвота, диарея возникают не всегда. При тяжелой форме болезни, когда концентрация метгемоглобина превышает 30%, у малыша развиваются судороги, возникает патологическое дыхание Чейн-Стокса. Тяжелое отравление может привести к смертельному исходу.

Чтобы не допустить отравления, детям нельзя давать воду с превышением нитратов, готовить на этой воде пищу, смеси. Также не следует пить такую воду женщинам во время беременности.

Лечение отравлений нитратами

Если у человека наблюдаются признаки нитратного отравления, необходимо добиться у него . Для этого можно дать больному несколько стаканов подсоленной воды. В это время необходимо вызвать скорую помощь.

В стационаре больному вводят внутривенно нитритосоединений - раствор метиленового синего. Также назначают растворы глюкозы, тиосульфата натрия и . При необходимости проводят оксигенотерапию.

Для восстановления тканевого дыхания больному вводят кокарбоксилазу, кофермент А.

Задачи лечения при отравлении нитратами - ускорить выведения яда из организма, устранить гипоксию, восстановить гемоглобин.

Как уберечь себя от отравления нитратами?

Предотвратить отравление можно, если знать меры профилактики. Следовать им совсем несложно, но это поможет сохранить здоровье, а иногда и жизнь.

• Овощи и ягоды употребляйте во время сезона, ранние недозревшие плоды содержат нитраты в максимальной концентрации.
• Покупайте овощи и ягоды в магазинах, супермаркетах, где каждая партия сопровождается документами с указанием содержания нитратов. Покупая арбузы у дороги нельзя быть уверенным в том, что они безопасны.
• Помните, что нитраты в воде никак не пахнут, не ощущаются на вкус. Определить их наличие возможно только лабораторным путем.
• От нитратов в воде невозможно избавиться ни кипячением, ни фильтрами.
• При чистке растения удаляйте наиболее нитратные части: у бахчевых это часть, примыкающая к плодоножке, а у огурцов, свеклы, редьки - оба конца.
• Замачивайте в воде овощи перед использованием. Этот метод позволяет снизить уровень нитратов на 20-30%.
• Снижение нитратов наблюдается при термической обработке продуктов. Так, при варке удается снизить уровень нитратов в овощах приблизительно на 60-80%.
• Поскольку нитраты максимально сосредотачиваются в кожице овощей, ее необходимо счищать. Это касается в частности огурцов и кабачков.

Григорова Валерия, медицинский обозреватель

Влияние нитратов на организм человека - естественно негативное и парой просто опасно и в тоже время неизбежное. Но не все известно, откуда берутся нитраты и как уберечься от их воздействия. Что же представляют собой эти нитраты?

Нитраты - это азотистые соединения, обладающие токсическим действием. В последнее время, нитраты стали представлять значительную опасность для здоровья человека в целом, а особенно для маленьких детей. Попадают эти, совсем ненужные человеческому организму соединения, несколькими путями. Во-первых, с растительной пищей, особенно привозной. В процессе роста овощей, практически все сельскохозяйственные производства применяют различные азотистые удобрения, а в целях быстрой наживы производитель увеличивает дозу удобрений. Во время роста растение накапливает в себе опасные вещества - нитраты, которые уже восстанавливаются в виде нитритов превышающих дозу токсичности в 100 раз.

Во-вторых, нитраты попадают в организм человека с некачественной питьевой водой, которая загрязнена продуктами распада органических веществ или содержанием азотнокислых солей. Особенная опасность попадания вредных веществ в воду, вязано с близостью сельскохозяйственных полей, с которых смываются удобрения, попадая в ближайшее водохранилище различными путями.
В-третьих, попадают нитраты в организм с уже готовыми продуктами питания, процесс изготовления которых предполагает применение нитратных соединений. Конечно, всё процессы производства продуктов предписаны, но этот процесс остаётся бесконтрольным. Нет гарантии, что очередная покупка колбасных изделий не станет причиной очередного поступления вредных веществ.

Влияние нитратов на организм человека само по себе малотоксичное и умеренное содержание в пище и воде, не приводит практически не к каким последствиям. Они не накапливаются в организме и легко выводятся из него. Ситуация меняется, когда поступление нитратов ежедневное и накопление в организме человека приводит к образованию уже более опасных соединений - нитритов, под влиянием кишечной микрофлоры.
Нитриты всасываются в кровь, взаимодействуют с гемоглобином, преобразуя его в метгемоглобин, который неспособен переносить кислород к тканям. Это и приводит к кислородному голоданию органов и тканей человеческого организма, вызывая развитие, так называемой метгемоглобинемии. Накопление нитратов и нитритов в кишечнике способствует, образованию канцерогенных соединений ниртозаминного типа. Такое накопление опасных соединений в организме, может привести к значительным проблемам в здоровье и образованию злокачественных опухолей.

При попадании нитратов в организм человека с водой, в значительном количестве могут вызвать острое отравление, признаки которого проявляются уже через 1-1,5. Кроме типичных признаков отравления в виде болей в животе, рвоты и слюнотечения появляется синюшность губ, слизистых оболочек, лица и ногтей. Отравление нитратами с пищей проявляется спустя 4-6 часов и проявляется сначала с синюшностей, в опорожнении могут присутствовать примеси крови. Характерны - общая слабость, сонливость, потемнение в глазах, сильные головные боли у детей сильное беспокойство. При тяжёлых отравлениях наблюдаются судороги и потеря сознания. Особо опасны отравления нитратами и нитритами у маленьких детей, особенно постепенное образование метгемоглобина в крови. Влияние нитратов опасно и для людей преклонного возраста страдающими сердечнососудистыми недугами, заболеванием почек и печени, малокровием.
Значительное накопление нитратов отмечено в салате, шпинате, зелени, редьке, сельдерее, бахчевых и практически во всех корнеплодах. Особо опасны овощи выращенные в теплицах в не сезон, в связи с ограниченным пространством и применением большего количества удобрений.

Как же уберечь себя от воздействия нитратов и нитритов?
Следую нехитрым правилам обработки и приготовление овощей можно пусть и не полностью, но всё же снизить содержание нитритов в продуктах. К примеру, воду можно кипятить или пропускать через специальные домашние очистительные приборы. Снизить накопление нитратов в овощах поможет тщательная промывка или замачивание в холодной воде, что снижает содержание опасных веществ на 10-12%. Варка овощей без использования алюминиевой посуды снижает уровень нитратов на 80%. Очищенный картофель следует варить в двух водах, так как всё содержание нитратов переходит в отвар и его употребление нежелательно. Соление, маринование и квашение овощей снижает количество вредных соединений на 40%.
Ещё один немаловажный фактор - питание следует разнообразить и не употреблять одни и те же продукты каждый день. Так снизить воздействие и какое-либо преобразование нитрозосоединений, помогут пищевые волокна, они сорбируют и предотвращают их попадание в кровь, выводя из организма естественным путём.
Качество наших продуктов питания оставляет желать лучшего, но пользуясь не хитрыми способами устранения всякой гадости и её накопление в организме, можно обеспечить поддержание своего здоровье надолго.