Нитраты и, что о них нужно знать.

Межрегиональная научно-практическая

конференция студентов и старшеклассников

«Образование как фактор конкурентоспособности выпускника в условиях рыночной экономики »

Окружающая среда и экология

Нитраты и, что о них нужно знать.

Автор: Володин Никита,

9 класс, МБОУ "Новолядинская СОШ", Тамбовский район

Руководитель: Володина Н.В., учитель географии

г. Мичуринск

2016

Оглавление

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

1.Обзор литературы………………………………………………………………………..... 4

1.1. Общая характеристика нитратов …………………………………….......................4

1.2. Нитраты и нитриты, и их роль в растениях. ………………………………………………………........................................... .4

1.3. Воздействие нитратов на организм человека.………………………………………………………….......................................... 4

1.4. Признаки нитратных отравлений у человека ……………………………………………………....................................................................5

1.5. Качество продуктов ……………………………………………………….....................5

2. Экспериментальная часть………………………………………………………………...6

2.1. Исследование информированности учащихся по проблеме нитраты и здоровье……………………………………………………………………………................. 6

2.2. Обнаружение нитратов……………….............................................................................6

3. Рекомендации …………………………………………………………………………….....7

Заключение…………………………………………………………………………………......8

Литература………………………………………………………………………………… .....8

Приложения...............................................................................................................................9

Введение

Данная тема заинтересовала меня потому, что в последнее время большое внимание уделяется содержанию нитратов в продуктах питания, поскольку их избыточное количество может привести к ряду негативных для человека последствий. Проблема токсичного накопления нитратного азота в сельскохозяйственной продукции и вредного воздействия его на человека является одной из наиболее 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.

Проблема заключалась в том, чтобы обобщить уже имеющиеся у нас знания и расширить наше представление о нитратах и способах их снижения.

Гипотеза нитраты способствуют росту и развитию растений, с одной стороны, с дугой - наносят непоправимый вред здоровью человека.

Задачи

1. Расширить представление обучающихся о вредном влиянии нитратов на организм человека.

2. Определить содержания нитратов в  овощах и фруктах, купленных в магазине и выращенных на собственном огородном участке.

3. Изучить способы предотвращения негативного воздействия нитратов на здоровье человека и разработать рекомендации по снижению нитратов в продуктах питания.

Этапы реализации

I этап констатирующий – сбор и обработка информации по теме;

II этап преобразующий – планирование исследовательской части, выполнение практических работ;

III этап заключительный – подведение итогов, выводы.

Методы исследования:

- Анализ научной литературы;

- наблюдение;

- анкетирование;

- интервью;

- сравнение полученных результатов.

1. Обзор литературы

Да, урожай от них растёт,

Но губится природа.

Нитратов кушает народ

Всё больше год от года.

Люди с давних времен хотели получить больше урожая со своего поля. Для этого они использовали двухполье, а потом трехполье. Теперь все это заменяют минеральные удобрения.

Минеральные удобрения – это соли, содержащие элементы питания растений и используемые для повышения плодородия почвы. Они обогащают почву питательными элементами, изменяют реакцию почвенного раствора, влияют на микробиологические процессы. Но применять их нужно строго в определенных дозах. Внесение избыточных доз удобрений приводит к их накоплению в органах растений. Такие растения не пригодны для питания.

Это отрицательная сторона вносимых удобрений. Ведь на наш стол каждый день попадают овощи и фрукты, выращенные с помощью минеральных удобрений.

1.1. Общая характеристика нитратов.

Нитраты – это соли азотной кислоты, например: NaNO3, KNO3, NH4NO3, Mg(NO3) 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. Существовали они еще до происхождения человека. Но проблема не в самих нитратах, а в том, какое их количество попадает в организм человека. Согласно заключению Всемирной организации здравоохранения, безопасным считается количество 5 мг нитратов на 1 кг веса человеческого тела. Взрослый человек может получать около 350 мг нитратов безо всяких последствий для здоровья.

Растения обладают способностью поглощать из насыщенной удобрениями почвы больше соединений азота, чем им необходимо для развития. В результате только часть нитратов синтезируется в растительные белки, а остальные попадают в организм человека в чистом виде через плоды, корни и листья овощей. В дальнейшем одни нитраты быстро выводятся из тела, но другие образуют различные химические соединения. Какие-то из этих соединений безвредны и даже полезны для организма, но другие превращают соли снова в азотную кислоту, и именно это представляет наносимый нитратами вред для здоровья.

1.2. Нитраты и нитриты, и их роль в растениях. 

       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 нём промежуточное положение:

            HNO 3     –     HNO 2       –     (HNO) 2    –       NH 2 OH    +    NH 3 |

            ( нитрат)            (нитрит)         (гипонитрит)    (гидроксиламин)    (аммиак)

       Нитраты в растениях восстанавливаются до нитритов. В этом процессе участвуют различные металлы (молибден, железо, медь, марганец), и при этом происходит интенсивная трата углеводов, т.к. на восстановление тратится энергия, источником которой являются углеводы. Нитриты могут накапливаться в растениях и этим подавлять их рост. Но основная часть нитритов, подвергаясь дальнейшим превращениям, даёт аммиак ( NH 3 ) . Аммиак русский учёный Д.М. Прянишников назвал альфой и омегой в питании растений.

1.3. Воздействие нитратов на организм человека.

В организме человека нитраты, поступающие в пищу, всасываются в пищеварительный тракт, попадают в кровь, а с ней - в ткани. Около 65% нитратов превращаются в нитриты уже в полости рта. Нитриты окисляют гемоглобин до метагемоглобина, имеющую темную коричневую окраску; он не способен переносить кислород. Норма метагемоглобина в организме - 2%, а большее его количество вызывает различные заболевания. При 40% метагемоглобина в крови человек может умереть. У детей ферментативная система слабо развита, и поэтому нитраты для них более опасны. Нитраты и нитриты в организме превращаются в нитрозосоединения, являющиеся канцерогенами. В опытах на 22 видах животных было доказано, что эти нитрозосоединения обуславливают образование опухолей на всех органах, кроме костей. Нитрозоамины, обладая гепатотоксическими свойствами, вызывают также заболевание печени, в частности гепатит. Нитриты ведут к хронической интоксикации организма, ослабляют иммунную систему, снижают умственную и физическую работоспособность, проявляют мутагенные и эмбринотоксические свойства.

В питьевой воде содержание нитратов постоянно увеличивается. Сейчас их должно быть не более 10 мг/л (требования ГОСТ Приложение!)

1.4. Признаки нитратных отравлений у человека:

• синюшность ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек;

• тошнота, рвота, боли в животе;

• понос, часто с кровью, увеличение печени, желтизна белков глаз;

• головные боли, повышенная усталость, сонливость, снижение работоспособности;

• одышка, усиленное сердцебиение, вплоть до потери сознания;

• при выраженном отравлении - смерть.

Для овощей установлены предельные нормы содержания нитратов в мг/кг. Эти нормы постоянно корректируются в сторону увеличения. Уровень предельно допустимой концентрации нитратов, принятый сейчас в России, и оптимальная кислотность почвы для некоторых овощей даны в таблице (Приложение 1).

1.5. Качество продуктов

Повышая урожайность культур, минеральные удобрения влияют на их качество. В растениях уменьшается содержание углеводов и увеличивается количество сырого протеина. В картофеле уменьшается содержание крахмала, а в зерновых культурах изменяется аминокислотный состав, т.е. питательность белка снижается.

Применение минеральных удобрений при выращивании сельскохозяйственных культур влияет также на хранение продуктов. Снижение сахара и сухого вещества в свекле и других овощах ведёт к ухудшению их лёжкости при хранении. У картофеля сильнее темнеет мякоть, при консервировании овощей нитраты вызывают коррозию металла банок. Известно, что нитратов больше в жилках листьев у салатов, шпинатов, в сердцевине моркови сосредотачивается до 90% нитратов, в верхней части свеклы - до 65%, их количество увеличивается при хранении сока и овощей при высокой температуре. Овощи с грядки лучше убирать зрелыми и во второй половине дня - тогда в них меньше нитратов. Откуда берутся нитраты, и когда эта проблема возникла? Нитраты в продуктах были всегда, просто их количество в последнее время растёт. Растение питается, берет из почвы азот, азот накапливается в тканях растения, это явление нормальное. Другое дело, когда этого азота в тканях имеется избыточное количество. Нитраты сами по себе не опасны. Часть из них выводится из организма, другая часть преобразуется в безвредное и даже полезные соединения. А избыточная часть нитратов превращается в соли азотистой кислоты - это и есть нитриты. Они и лишают красные кровяные тельца возможности питать кислородом клетки нашего организма. В результате нарушается обмен веществ, страдает ЦНС - центральная нервная система, снижается противодействие организма болезням. Среди овощей чемпион по накоплению нитратов - свекла. Меньше их в капусте, петрушке, луке. Нет нитратов в спелых помидорах. Нет их в красной и черной смородине.

Для меньшего потребления нитратов нужно у овощей убирать части, в которых нитратов больше. У капусты это кочерыжки, у огурца, редиса нитраты накапливаются в корешке. У патиссона это верхняя часть, примыкающая к плодоножке, у кабачка - кожица, хвостик. Незрелая мякоть арбуза и дыни, прилегающая к коркам, богата нитратами. С салатами нужно обращаться очень осторожно. Употреблять их нужно сразу после изготовления, а заправлять - подсолнечным маслом. В сметане и майонезе быстро размножается микрофлора, которая превращает нитраты в нитриты. Особенно способствует этому смена температур, когда мы несъеденные салаты или невыпитые соки ставим в холодильник и достаем их оттуда несколько раз. При приготовлении супа овощи нужно хорошо вымыть, почистить, удалить наиболее опасные места, один час нужно подержать их в воде, добавив в нее поваренную соль, 1% раствор. Хорошо снижает содержание нитратов в пище тушение овощей, жарка картофеля во фритюре. А после еды для компенсации нитратов нужно пить зелёный чай, а детям нужно дать аскорбинку.

2. Экспериментальная часть.

2.1. Исследование информированности студентов по проблеме нитраты и здоровье.

В качестве метода исследования было выбрано анкетирование. Я разработал анкету. Анкетирование проводилось письменно и анонимно, что повысило достоверность получаемых данных.

Результаты представлены (Приложение 3)

Вывод: учащиеся нашей школы проявляют интерес к проблеме содержания нитратов в продуктах питания, о чем свидетельствуют данные анкет;выявлен низкий уровень мотивации использования качественных продуктов питания для сохранения здоровья. Это можно объяснить несколькими причинами: недопониманием серьезности проблемы; надеждой на то, что "меня это не коснется"; недостатком рекламной и разъясняющей информации.

2.2. Обнаружение нитратов

Для исследования были взяты 3 группы продуктов:

1.  овощи

2.  фрукты

3.  вода

Реактивы и оборудование: раствор дифениламина в серной кислоте (0,1г дифениламина на 10 мл крепкой серной кислоты) в темной склянке; пипетка, ступка с пестиком, предметное стекло, стеклянная палочка, растительные объекты.

Кусочек растительного объекта растерли пестиком в ступке. Каплю полученного растительного сока поместили на предметное стекло и добавили в него несколько капель раствора дифениламина. По изменению окраски судим о содержании нитратов; при отсутствии нитратов сок не изменяет цвет; при небольшом количестве нитратов появляется светло-голубая окраска, а при большом количестве нитратов – темно-синяя.

(Приложение2)

Результаты исследования.

Для исследования взяты овощи, купленные в магазине и выращенные на приусадебном участке. Результаты эксперимента занесены в таблицу №1. (Приложение4)

Таблица 1. Содержание нитратов в воде и овощах.

Вывод: по данным исследования лидером на содержание нитратов оказалась капуста, купленная в магазине. Концентрация нитрат-ионов в ней, особенно в кочерыге, намного превышает предельно допустимый уровень. Это результат нарушения технологии выращивания белокочанной капусты, т.к. она отзывчива на азотные удобрения, но внесение избыточных доз и поздние подкормки вызывают накопление нитратов в кочерыге,  центральных жилках и листьях.  

На втором месте - огурец. Свежие огурцы, продаваемые зимой, выращенные в теплицах, накапливают в больших количествах нитраты.

Исследования показали, что в образцах лука, картофеля и моркови содержание нитратов не превышает ПДК.

2. Для исследования взяты фрукты, купленные в магазине.  Результаты эксперимента  занесены в таблицу №2.

Таблица №2

Вывод. Исследования показали, что во всех образцах содержание нитратов не превышает ПДК,  так как по мере продвижения  нитрат - соединений по стволу дерева, они вступают во множество химических реакций и на плодах особо не отражаются. В большинстве исследованных нами продуктов, содержание нитратов в норме.

3. Рекомендации.

Соблюдать агротехнику выращивания.

1. Растения - нитронакопители выращивать на открытых солнечных местах в разряженных посевах (при яркой освещенности уровень нитратов резко падает)

2. Удобрения вносить в грядки, а не в разброс, что снижает накопление нитратов.

3. Уменьшить глубину обработки почвы с 15-17 см до 8-10 см. Это способствует уменьшению накопления нитратов.

4. Заделка в почву резаной соломы снижает накопление нитратов.

5. Обрабатывать семяна микроэлементами (например марганцем) (снижается уровень нитратов в капусте 1,5-2 раза)

6. Убирать урожай в период физиологической зрелости.

Для снижения влияния нитратов на организм человека нужно:

1.Мыть все овощи, фрукты, ягоды под проточной водой. Твердые овощи и фрукты мыть – со щеткой.

2.Термическая обработка овощей

(при вымачивании количество нитратов снижается - на 20-30%,при варке на 60-70%, в капусте - на 58%, в свекле - на 20%,в картофеле - на 40%)

3. Клубни старого картофеля заливать 1%-ным раствором поваренной соли(NaCl, хлористый натрий). Овощи разрезать пополам и опустить в подсоленную, прохладную воду на 1-2 часа (избавитесь от  нитратов на 25 -50%).

4. У кабачков, баклажанов и патиссонов срезать верхнюю часть, которая примыкает к плодоножке.

5. Овощи и плоды очищать от кожуры, а у пряных трав выбрасывать стебли, использовать только листья.

6. У свеклы, редьки, огурцов срезать оба конца, т.к. в них самая высокая концентрация нитратов.

7. Хранить овощи и плоды в холодильнике, т.к. при t 2 C невозможно превращение нитратов в ядовитые вещества - нитриты.

8. Консервирование овощей снижает содержание нитратов на 20-25%, т.к. нитраты уходят в рассол и маринад, который нужно выливать.

9. Салаты надо готовить перед их употреблением и сразу съедать, не оставляя на потом.

10. Для уменьшения содержания нитратов в организме человека, следует использовать в пищу витамины С и Е, т.к. они снижают вредное воздействие нитратов и нитритов.

Для реализации этих предложений нами выполнены следующие мероприятия:

1. Подготовлены и проведены беседы по гигиене питания в 8 классах с демонстрацией презентации «Нитраты »

2. Проведено практическое занятие с одноклассниками на тему «Определение содержания нитратов в продуктах питания».

3. Разработана памятка «Осторожно нитраты», "Как выбрать качественные овощи"(Приложение 5,6,7)

4. Заключение

В природе нет абсолютно чистых продуктов питания, поэтому наше здоровье -в наших руках. Информация о накапливании нитратов в растениях, рекомендации о правильном выборе овощей, поможет нам правильно питаться и сохранить свое здоровье.

Список литература

1. Уральский садовод № 23, июнь 2013

2. Т. И.Дорофеева. Эти двуликие нитраты.//Химия в школе,5,2002,с. 45.)

3. Н. Л.Харьковская. Анализ воды из природных источников//Химия в школе, 3,1997,с. 62.)

Приложение 1

Норма содержания нитратов в фруктах, овощах на 1 кг продукта.

• Петрушка, укроп – 1500 мг;

• Редиска, салат, редька, щавель, шпинат – 1200 мг;

• Свекла – 1400 мг;

• Картофель – 120мг;

• Капуста, кабачки – 400 мг;

• Перец сладкий, огурцы – 200мг;

• Морковь, баклажаны – 300мг;

• Лук репчатый, дыня,   – 90 мг;

• Арбузы, яблоки, помидоры, груши – 60 мг.

Приложение 2

Определение нитрат- ионов

Приложение 3

АНКЕТА

НИТРАТЫ И ПРОБЛЕМА ЗДОРОВГО ПИТАНИЯ

1. Считаете ли Вы себя человеком, информированным в вопросе «Нитраты и здоровье человека»?

да - 33

нет - 17

недостаочно-10

2. Считаете ли Вы «проблему нитратов» надуманной?

да -15

нет - 30

затрудняюсь ответить-15

3. Верите ли Вы в то, что нитраты вредны для Вашего здоровья?

да - 45

нет - 5

затрудняюсь ответить-10

4. Известно ли Вам, какие заболевания вызываются повышенным содержанием нитратов в продуктах питания?

да-38

нет-4

затрудняюсь ответить-18

5. Хотели бы Вы иметь достоверную информацию о содержании нитратов в овощах и фруктах при покупке их на рынке?

да - 52

нет - 4

затрудняюсь ответить-4

6. Знаете ли Вы, в каких частях растений накапливается больше всего нитратов?

да -46

нет - 5

затрудняюсь ответить-9

7. Знаете ли Вы, как уменьшить содержание нитратов в овощах и фруктах?

да - 36

нет - 16

затрудняюсь ответить-8

8. Хотели бы Вы сами контролировать качество продуктов при помощи НИТРАТ - ТЕСТЕРА?

да - 47

нет - 3

затрудняюсь ответить-10

9. Используете ли Вы рекомендации СМИ по здоровому питанию?

да -39

нет - 8

иногда-13

СПАСИБО!

Приложение 4

Приложение 5

Как выбрать качественные овощи?

Первое, что нужно знать – это то, что импортные фрукты собирают недозревшими. Хранятся они в ящиках, где нет ни солнечного света, ни удобрений, поэтому постепенное созревание не позволяет набрать необходимое количество витаминов и микроэлементов. Мы едим «пустые» продукты, не несущие никакой пользы.

Исключение - цитрусовые, которые не теряют витамины при дозревании и хранении.

Овощи с нитратами выглядят идеально, на них нет даже следов насекомых. Насекомые избегают такие продукты и натуральные плоды не имеют идеальных форм.

Помидоры

Выбирая помидоры, в первую очередь, надо обратить внимание на оттенок цвета. Если он чуть оранжевый, как будто недозрелый, значит, его выращивали с применением удобрений. Проверить помидоры на присутствие нитратов можно и на ощупь. Для этого надавливаем пальцем на шкурку. Если она не лопается, а от пальца остается вмятина, помидор вырос на нитратах.

Второй способ – это разрезать помидор пополам и посмотреть на цвет мякоти и прожилок. Если они светлые, значит, в помидоре много нитратов. Если же он одинаково красный снаружи и внутри, значит, количество нитратов соответствует норме.

Помидоры на веточках "черри". Напичканные химикатами внешне будут свежими и красивыми, не оторвутся от ветки, даже когда начнут гнить изнутри. Но если веточка упругая, ярко-зеленая, свежая, значит, помидоры были сорваны недавно. Если же ветка сухая - плодам несколько месяцев и внутри они могут оказаться гнилыми.

Огурцы

Проверка огурцов на наличие химикатов. Проводим рукой по их поверхности. Если шипы тонкие, мягкие, и их можно с легкостью стереть ладонью, такой огурец можно покупать. Если же шипы грубые, а кожура имеет темно-зеленый цвет, он был выращен с применением химикатов. Можно ковырнуть шкуру возле основания ножки огурца. Если овощ ничем не пахнет, его лучше не покупать.

С солнечной стороны огурец может быть ярко-зеленым, а со стороны, которая росла в тени – бледно-желтым. Натуральные огурцы имеют тонкую шкурку Если шкурка огурца толстая, а сам овощ не пахнет, то это означает, что он выращен на нитратах.

Морковь. Выбирая морковь, обращаем внимание на ее цвет. Она должна быть полностью

оранжевой, без желтых и зеленых вкраплений.

Вот такую морковку кушать можно

Капуста

У здоровой капусты листья должны быть плотные, а основание листа у кочерыжки не должно быть толстым.

Листья этой капусты поражены грибком, а основание очень толстое. Ничего, кроме вреда, этот овощ здоровью не принесет

Картофель

Натуральный картофель плотный и упругий. А клубень, который содержит много нитратов и пестицидов, ровный, гладкий и мягкий. Чтобы проверить, не содержит ли картофель опасные пестициды, сильно надавливаем на нее ногтем. Хруст, который вы услышите, свидетельствует о том, что в нем пестицидов нет. Если же ноготь входит в клубень бесшумно, значит, картофель был выращен на азотных и минеральных удобрениях

Несмотря на неидеальные формы картошки (которые являются признаком натуральности) она с нитратами.

Чтобы проверить фрукты на натуральность, использовался еще один способ – наблюдение за насекомыми. Обычно они летят только на натуральные фрукты, а ненатуральные игнорируют. По утверждению биологов, в кубометре воздуха насекомые могут «вычислить» даже одну молекулу пестицида. Высматривая в плотных рыночных рядах пчел и ос, вы найдете прилавки с натуральными продуктами.

Приложение 6,7

ПАМЯТКА

Нитраты – это соли азотной кислоты, например: NaNO3, KNO3, NH4NO3, Mg(NO3) 2. Внесение избыточных доз удобрений приводит к их накоплению в органах растений. В организме человека нитраты, поступающие в пищу, всасываются в пищеварительный тракт, попадают в кровь, а с ней - в ткани.

Опасность отравления нитратами можно избежать, следуя следующим советам:

1.  Нитраты химически активны и даже при обычном хранении их содержание в плодах быстро уменьшается. При мытье и чистке теряется 10-15%, при варке 40-70% нитратов;

3.  Нитраты хорошо растворимы в воде, поэтому свеклу, кабачки, картофель, капусту, тыкву и другие овощи перед приготовлением необходимо нарезать кубиками и 2-3 раза залить водой, выдерживая в ней по 5-10 мин;

4.  Варка овощей, квашение, соление уменьшают содержание нитратов, а сушка, наоборот, повышает;

5.  Очищенный картофель лучше залить на сутки 1% раствором поваренной соли или аскорбиновой кислоты;

6.  У капусты необходимо снимать верхние кроющие листья и выбрасывать кочерыжку;

7.  У свеклы и моркови нужно срезать верхнюю и нижнюю части корнеплода;

8.  Огурец нужно очищать от кожицы и отрезать у него хвостик;

9.  Имейте ввиду, что самое высокое содержание нитратов (мг/кг) отмечается в свекле, капусте , салате, петрушке;

10.  Нитраты накапливаются в таких частях растения:

А) у капусты – в кочерыжке;

Б) у моркови – в сердцевине;

В) у огурцов и кабачков – в кожуре;

Г) у зеленых культур – в стеблях.

ВОЗ считает допустимым содержание нитратов в продуктах до 300 мг на 1 кг сырого вещества (или 45 мг на 1 л сока).

БУДТЕ ЗДОРОВЫ!

ПАМЯТКА

Содержание нитратов в растениях.

• Самое высокое содержание нитратов – 3000мг; бахчевые культуры, редис, свекла, листовая зелень.

• Средне содержание нитратов – 400, 900мг; капуста, огурцы, тыква, морковь, кабачки.

• Низкое содержание нитратов – 50 – 100 мг; в бобах, фасоли, зерновых, чесноке, смородине, вишне, яблоках и сливах.

Чем овощ спелее, тем в нем меньше нитратов.

Как выявить визуально наличие нитратов в овощах и фруктах?

• отсутствие сладкого вкуса у овоща (арбуза, дыни);

• несозревшие семена у арбуза, дынь;

• неясно выраженный вкус и аромат (у огурцов, помидоров, дынь);

• сосудистая ткань в таких овощах в средней части хорошо выражена.

БУДТЕ ЗДОРОВЫ!