Нитраты

На первый взгляд, 30—50 лет  латентного периода — это очень  много, но для тех, у кого отсчет начался  с первого года жизни, с первого  в жизни огурца с нитратами, срок в 30—50 лет вряд ли покажется большим.

Все опасные последствия  для человека, в том числе рак  и метгемоглобинемию, вызывают не сами нитраты, а их метаболиты — нитриты, восстанавливающиеся из нитратов воды и пищи при хранении, кулинарной обработке и в пищеварительном тракте человека под действием разнообразных микроорганизмов, в том числе и необходимых для человека

Синтез нитратов в продуктах  зависит от обсемененности продуктов  микроорганизмами и условий их размножения. Синтез нитритов в пищеварительном  тракте человека определяется в значительной степени кислотностью желудочного  сока, которая зависит от возраста и состояния здоровья. Чем меньше кислотность, тем благоприятнее  условия для размножения микрофлоры, а значит, и синтеза нитритов. 

Нитриты, поступив в кровь  и превратив гемоглобин в метгемоглобин, вызывают кислородное голодание  организма.

Нитриты, соединяясь в желудочно-кишечном тракте с аминами и амидам, образуют канцерогенные нитрозосоединения, способные за 20—25 лет постоянного воздействия вызвать рак желудка. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нитраты в продуктах  питания  

 

Овощеводческая продукция  используется в пищу человеком как в свежем, так и в переработанном виде. В зависимости от режимов и видов технологической переработки меняется уровень содержания нитратного азота в конечном продукте. Как правило, количество нитратов в продукте в процессе переработки снижается, но при этом следует соблюдать режимы переработки. Предварительная подготовка продукции (очистка, мойка, сушка) снижает количество нитратов в продуктах питания на 3—25%. В процессе переработки продукции происходит быстрое разрушение ферментов и гибель микроорганизмов, что останавливает дальнейшее прекращение нитрата в нитрит.

В зависимости от способа  дальнейшего приготовления пищи количество нитратов снижается неодинаково. При варке картофеля в воде уровень нитратного азота падает на 40—80%. на пару — на 30—70%. при жарений в растительном масле — на 15%, во фритюре — на 60%.

Свежеприготовленные соки могут  стать опасными для здоровья, если длительное время не подвергаются дальнейшей обработке вследствие быстрого перехода нитратов в нитриты. При хранении свекольного сока в течение суток  при 37°С количество нитритов возросло от нулевого содержания до 296 мг/л, при комнатной температуре — до 188 мг/л, а в холодильнике — до 26 мг/л. В процессе сушки продукта или упаривания жидкости зачастую происходит увеличение количества нитратов.

С продуктами животного происхождения  в организм человека, как правило, поступает незначительное количество нитратов. Тем не менее накопление нитратного азота в них обусловлено, по всей видимости, с одной стороны, использованием животными кормов с высоким уровнем нитратов, а с другой — поступлением их в продукты в процессе технологической переработки.

       На концентрацию нитратов влияют сроки хранения. Исследования показали, что после 6 месячного хранения их количество в корнеплодах снижается в 1,5– 2 раза. Нитраты почти не обнаруживаются в овощах, хранящихся на зиму. В отдельных случаях исключено даже некоторое повышение уровня нитратов в процессе хранения моркови, которая выращивалась на переудобренных азотом участках.

      При хранении  картофеля концентрация нитратов  резко убывает. Так, если

во время уборки ( сентябрь ) клубни могут содержать 227 мг/кг нитратов и

более, то в январе и мае  следующего года – 150 и 120 мг/кг соответственно.

      Содержание  нитратов в проращенных корнеплодах   всегда ниже, чем в не

проращенных, так как на образование листьев расходуется  неорганический

азот. При зачистке капусты  после хранения следует оставлять  наружную

кочерыгу, наиболее богатую  свободными нитратами, длиной не более 1 см.

      Овощи нельзя  хранить при повышенной температуре,  особенно

размороженные. Установлено, что чем выше температура хранения и чем больше концентрация нитратов,  тем интенсивнее протекает процесс их восстановления и больше образуется нитритов.

      Содержание  нитратов снижается, если перед  реализацией в течение 6 – 8

суток выдержать корнеплоды при повышенной температуре.

      При хранении  овощей в открытых емкостях  происходит более интенсивное

развитие микроорганизмов, а в результате этого повышается уровень нитратов.

В растительных продуктах  нитраты находятся в растворимом  состоянии внутри

клетки и в межклеточном пространстве, благодаря чему они  сравнительно легко могут быть удалены из растительных тканей при переработке. Даже обычное вымачивание овощей приводит к снижению остаточных нитратов. Нельзя хранить овощи в луженой посуде, так как под действием олова нитраты

восстанавливаются до нитритов которые более опасны для здоровья.

Перед употреблением высоконитратной пищи (капусты, огурцов, колбасы) можно принять аскорбиновую кислоту или выпить фруктовый сок. Рекомендуется добавлять в продукты несколько сот миллиграммов на килограмм аскорбиновой кислоты (сто миллиграммов — это 2—3 драже витамина С), что во многих случаях полностью предотвращает образование N-нитрозодиметиламина.

Предполагают, что резкое уменьшение количества витамина С в растительной продукции при хранении вызвано взаимодействием его с нитратами и нитритами.

При варке и тушении  удаление нитрозоаминов с паром преобладает над их образованием, поэтому в процессе приготовления капусту, свеклу, кабачки не нужно закрывать крышкой.

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Источники нитратов

 

Природные источники

Основные источники нитратов в ненарушенных и агроландшафтах — органическое вещество почвы, минерализация которого обеспечивает постоянное образование нитратов. Скорость минерализации органического вещества зависит от его состава, совокупности экологических факторов, степени и характера землепользования. Поэтому динамика нитратов в земных экосистемах определенным образом связана с малым биологическим круговоротом азота. 

Сельскохозяйственное использование  почвы приводит к уменьшению запасов  органического азота. Убыль почвенного азота усиливается при проведении агротехнических мероприятий, стимулирующих  минерализацию органического вещества (севообороты с паром и пропашными культурами, интенсивная обработка  почвы, внесение повышенных доз минеральных  удобрений). В этой связи роль почвенного азота в загрязнении природных  вод нитратами и в накоплении растениями, по-видимому, более существенная, чем считалось до сих пор. 

 

Антропогенные источники

Что такое антропогенные  источники? Какова роль азотных минеральных  удобрений в загрязнении нитратами  объектов окружающей среды? Какой вклад  вносят органические удобрения и  отходы животноводческих комплексов в  загрязнение нитратами почв, воды и продукции? Как влияют отходы производства на поступление нитратов в окружающую среду?

Антропогенные источники  нитратов подразделяются на аграрные (минеральные и органические удобрения, животноводческое производство), индустриальные (отходы промышленного производства и сточные воды) и коммунально-бытовые. Роль каждого из этих источников в  отдельных страна, регионах, областях неодинакова, что зависит от природных  условий, соотношения аграрного  и промышленного секторов, интенсивности  их развития и масштабов производства, степени концентрации точечных источников нитратов и других факторов. Об интенсивности поступления промышленных и сельскохозяйственных отходов в окружающую среду в индустриально развитых странах можно судить по количеству образуемых в США азотсодержащих органических материалов. Из 730 млн. т. сухого вещества получаемых ежегодно отходов 53,7% составляют послеуборочные остатки, 21,8 — навоз, 18,1 — городские отходы, 4,5 — отходы деревообрабатывающей промышленности, 1 — индустриальные отходы. 0,5 и 0,4% — осадок сточных вод и пищевые остатки. все из перечисленных органических вещест виспользуются в той или иной мере в сельском хозяйстве.

Азотные удобрения представляют собой главный антропогенный  источник азота, который по своим  масштабам приближается к биологической  его фиксации на суше и по некоторым  прогнозам уже в ближайшие  десятилетия превысит ее.

В России, как и в других странах мира, азотные удобрения  в основном производят в виде концентратов, при этом в их ассортимента наибольшее место занимают мочевина и аммиачная  селитра. Преимущественное использование  аммонийных и амидных форм азотных  одобрений в земледелии не снижает  опасности значительных потерь азота  из почвы в силу быстрой нитрофикации аммонийного азота.

Хотя масштабы производства и применения азотных удобрении  постоянно возрастают, сохраняется  тенденция неравномерного распределения  технического азота как по отдельным странам мира, так и в их пределах. Уровень применения азотных удобрений в экономически развитых странах значительно выше, чем в развивающихся.

По своему характеру действия на экологическую обстановку традиционные виды органических удобрений (навоз), применяемые  в умеренных нормах (20—50 т/га), можно  рассматривать как диффузный  источник нитратов, который, обеспечивая  определенный вклад в нитратный  бюджет агроландшафтов, не приводит к выраженному загрязнению природных объектов нитратами. Однако постоянное увеличение поголовья скота, использование комплексов промышленного типа для репродукции и откорма животных, образование скоплений экскрементов и отходов с достаточно высоким содержанием азота в пределах ограниченной территории ставит вопрос об экологически безопасной утилизации отходов, в том числе в виде органических удобрений.

Отходы животноводческого  производства, главные образом сточные  воды и активный избыточный ил, отличаются высоким содержанием общего азота (38—1500 мг/л), большая часть которого представлена органической и аммонийной формами. 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экологические последствия  распространения нитратов  

 

Избыточное количество нитратов вызывает не нормальный ход функционирования природных экосистем и живых  организмов, происходит снижение биологической  ценности продукции и возрастает негативное воздействие на человека и животных. Образование и накопление нитратов в почве и в воде становится экологическим фактором, определяющим не только режим питания растении, обмен веществ и продуктивность, но и качество урожая, воды и воздуха. Содержание нитратов в избыточных количествах  ухудшает биологическое качество растительной продукции, создает потенциальную  опасность для здоровья человека и животных. 

Количество нитратов в  природных водах определяется воздействием комплекса факторов (биологические, гидрохимические, геоморфологические, климатические, физико-химические свойства почв водосборной территории). Содержание нитратов в поверхностных и грунтовых  водах существенно меняется в  зависимости от вида деятельности человека. Большое количество нитратов содержится в коллекторных и дренажных водах, дренирующих сельскохозяйственные территории, на которых применяются  азотные удобрения и навоз. Концентрация нитратов в этих водах может превышать 120 мг/л. В естественных (природных) условиях количество их не превышает 9 мг/л. Наибольшее количество (свыше 200 мг/л) нитратов находится  в бытовых стоках и в стоках животноводческих комплексов. Существенному  повышению количества нитратов в  природных водах способствуют азотные  удобрения.

Грунтовые воды содержат, как  правило, меньше нитратов, чем поверхностные, поскольку почва служит своего рода “фильтром” по пути передвижения нитратного азота. Чем глубже залегают грунтовые  воды, тем меньше содержится в них  нитратов.

Наиболее опасными источниками  поступления нитратного азота в  воду являются отходы животноводческих комплексов, а также применение их стоков и жидкого навоза в повышенных дозах в качестве удобрений. 

Водоохранные мероприятия должны способствовать повышению культуры земледелия; предотвращению поступления дренажного и поверхностного стоков путем отвода их за пределы водного объекта в специальные буферные водохранилища, лагуны, накопительные и окислительные пруды, а также использование искусственных и естественных биологических методов очистки загрязняющих вод поверхностного стока. Для обезвреживания поверхностных вод перспективно использование биологических прудов, где очистителями являются микроводоросли и макрофильтры. Последние интенсивно усваивают азот аммонийной и нитратной форм. Использование макрофильтров для очистки сточных вод требует обязательного их изъятия из водоема после сформирования вегетативной массы с целью исключения вторичного загрязнения водоема биогенами.

Наряду с этим нормы  азотных удобрений должны быть экологически безопасными, сроки и способы  их внесения определяются учетом почвенно-экологических  условии агроландшафта и биологических особенностей реакции растений на режим азотного питания. Например, система применения азотных удобрений при выращивании риса на основе локального внесения туков в почву, благодаря чему снижается поступление нитратов в надпочвенный слой воды и исключается необходимость проведения подкормок в течение вегетации с самолета. Последний способ внесения азотных удобрений несет наибольшую угрозу качеству поверхностных вод.