Влияние нитратов на здоровье

Размещено на http://www.allbest.ru/

XXVIII Ставропольская краевая открытая научная конференция школьников

Название работы: «Влияние нитратов на здоровье»

Автор работы: Мальцева Елизавета Андреевна

МКОУ СОШ 1, 10 класс

Руководитель: Фадеева Ольга

Степановна, учитель химии и экологии

Грачёвка, 2017



Содержание

Введение

1.Теоретическая часть

1.1 Немного о нитратах

1.2 Пути попадания нитратов в растения

1.3 Способность растения накапливать нитраты

1.4 Нитраты и их влияние на здоровье человека

1.5 Пути попадания в организм человека

2. Практическая часть

2.1 Результаты анкетирования школьников МКОУ СОШ №1 с. Грачевка

2.2 Способы снижения влияния нитратов в растениях на организм человека

Заключение

Список использованных источников и литературы

Приложения



Введение

нитраты растение человек организм

Овощи и фрукты полезны для здоровья, но они могут накапливать в себе нитраты. Проблема повышенного содержания нитратов в овощах и фруктах стала одной из проблем питания и актуальной экологической проблемой современного мира. Поэтому необходимо развивать знания людей о нитратах. Нитраты представляют опасность тем, что из них образуются нитриты -- соли азотистой кислоты. Отрицательное влияние нитритов на организм человека сделали эту проблему актуальной. Важно развивать знания людей о нитратах, как естественных компонентах овощей и фруктов, о факторах, обуславливающих повышенное содержание нитратов в сельхоз культурах, о механизме токсического действия нитратов.

Цель: определить содержание нитратов в овощах и фруктах, употребляемых в пищу.

Задачи:

· Провести тест-анализ на содержание нитратов в овощах и фруктах.

· Выяснить, отличается ли содержание нитратов в разных частях овощей и фруктов

· Дать рекомендации, как избежать излишнего потребления нитратов.

Объект исследования: овощи и фрукты.

Предмет исследования: содержание нитратов в овощах и фруктах.

Гипотеза исследования: если школьники будут информированы о влиянии нитратов на здоровье, то они осознанно будут подходить к выбору овощей и фруктов.

Методы исследования: тестирование с помощью нитрат-полоски, проведение экспериментов. Работа проводилась с 2015 по 2016 год и продолжается в настоящее время.

Практическая значимость: информацию по проблеме можно использовать на классных часах и родительских собраниях.



1. Теоретическая часть

1.1 Немного о нитратах

Азот является основным элементом питания растений. Из почвы в растения азот поступает в виде нитратов (солей азотной кислоты). Когда их больше они накапливаются в вегетативной массе растений [14]. Нитраты -- не относятся к ядовитым веществам, но из них образуются нитриты -- соли азотистой кислоты. Именно нитриты могут оказывать токсическое действие на человека [9]. В случаях острого отравления необходимо промыть желудок и вызвать врача [14]. Нитраты снижают количество витаминов в пище, а при длительном поступлении в человеческий организм возникает проблема с щитовидной железой, так как нитраты уменьшают содержание йода [9]. Но так как человек относится к гетеротрофным организмам, в его питании должны присутствовать органические соединения, содержащие азот [7]. Установлено, что 60-80% поступающего количества нитратов человек получает с овощами [14]. Значительную часть нитритов (40%) мы получаем с консервированным мясом [13]. Нитраты поступают в почву двумя путями: а) искусственным - путем внесения удобрений, б) естественным - в результате деятельности азотофиксирующих бактерий, в частности клубеньков на бобовых растениях [14]. Только хорошее развитие бобовых может обогатить почву азотом и улучшить ее структуру [6]. Предельно допустимая концентрация (ПДК) нитратов в сухой почве - 78,8 мг/кг. Применение минеральных удобрений эффективно при явном недостатке азота в почве [14]. В России мало распространен метод смешанных или совмещенных посадок овощей. Фасоль сочетаются на грядке с картофелем, редисом, редькой, шпинатом, горчицей [5]. А картофель с фасолью, капустой, кукурузой, салатом, луком [19]. Сельскохозяйственная продукция, выращенная на полях с интенсивным использованием азотных удобрений, содержит высокое количество нитратов [12]. Все овощи и фрукты выращиваются в почве, которая может иметь разные питательные характеристики. Для определения питательного достоинства почвы можно применять полевые методы исследования [15]. Повышенное содержание нитратов можно определить «на глаз». Если это листовые овощи и огурцы - они будут более насыщенного зеленого, почти изумрудного цвета. У редиски и помидоров - будет более зеленая «ботва». Если же азота мало - листья будут не такими большими и яркими. Морковь - при наличии нитратов имеет ярко-оранжевый цвет. Одним из признаков наличия нитратов в яблоках, грушах, сливах можно считать отсутствие червоточин [1]. Нитраты практически отсутствуют в зерне. Неравномерность их распределения связана с разной скоростью транспортных и синтетических процессов [1]. Значительно снижает содержание нитратов длительное хранение продуктов [3]. Практически все нитраты хорошо растворимы в воде.

1.2 Пути попадания нитратов в растения

Высшие растения поглощают соединения азота из почвы. Основным источником азотного питания для растений являются нитраты и аммиак.

Корневые системы растений хорошо усваивают нитраты, которые, посту пая в корни растения, подвергаются ферментативному восстановлению до нитритов и далее до аммиака.

Этот процесс происходит главным образом в корнях, однако и клетки листьев обладают этой способностью. И органические, и минеральные удобрения, содержащие соединения азота, превращаются в почве в нитраты (соли азотной кислоты), вместе с водой поступающие в растения. В корневой системе, стеблях, листьях, плодах нитраты под воздействием ферментов восстанавливаются до иона аммония NH4, который становится основой аминокислот и далее белков (т.е. минеральный азот превращается в безвредный органический азот - компонент природных соединений). Когда же удобрений поступает слишком много, растения не справляются с их переработкой, и нитраты скапливаются в плодах, попадающих к нам на стол.

1.3 Способность растений накапливать нитраты

Способность растений накапливать нитраты зависит, во-первых, от биологических особенностей самих растений и их сортов. Выяснено, что больше всего нитратов содержится в редисе сорта «красный великан» по сравнению с другими его сортами («розовый сбелым кончиком», «жара» и др.). Содержание нитратов зависит и от возраста растений: в молодых их больше (кроме шпината и овса).

Меньше накапливается нитратов в гибридных растениях. Нитратов больше в ранних овощах, чем в поздних; Во-вторых, от режима минерального 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 замене 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 приводят к сильному накоплению нитратов, особенно в столовых корнеплодах. Содержание нитратов возрастает сильнее при использовании нитратных удобрений, чем при потреблении аммонийных. За последние годы произошло существенное снижение нитратов в продуктах отечественного растениеводства но причине меньшего использования химических удобрений в виду их дороговизны;

В-третьих, от факторов окружающей среды (температуры, влажности воздуха, почвы, интенсивности и продолжительности светового освещения):

- чем длиннее световой день, тем меньше нитратов в растениях;

- при влажном и холодном лете (например, 1985 г.) количество нитратов увеличивается в 2,5 раза;

- при повышении температуры до 20°С количество нитратов снижается в столовой свекле в 3 раза;

- нормальная освещенность растений снижает содержание нитратов, поэтому в тепличных растениях нитратов больше.

Содержание нитратов в растениях зависит и от свойств почвы. Чем богаче почва гумусом и общим азотом, тем больше накапливается нитратов в корнеплодах моркови. На содержание нитратов влияют и условия хранения растений. Установлено, что при хранении овощей в открытых емкостях вместе с гнилыми овощами содержание нитратов них увеличивается. Не следует перерабатывать корнеплоды моркови или плоды томатов, поврежденные 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 течение короткого времени и желательно в прохладном и темном месте. Нельзя хранить овощи битые, поврежденные. Овощи лучше собирать с огорода вечером. При употреблении фруктов в пищу следует внимательно следить за их качеством. Чтобы яблоки дольше хранились. Их покрывают эмульсионным налетом и насыщают консервантами. Такие яблоки внешне очень привлекательны, но порой в них нет ни вкуса, ни запаха, ни живой сочности, а консерванты, содержащиеся 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. Основными источниками пищевых нитратов являются растительные продукты. В овощах раннего срока созревания нитратов больше, чем в овощах позднего срока созревания. Важно знать распределение нитратов внутри растения. Например, в ранних тепличных огурцах количество нитратов от плодоножки уменьшается по длине огурца на каждый сантиметр в 1,5-2 раза. Больше всего нитратов в кожице огурцов и кабачков. У зеленых листовых овощей нитратов накапливаются главным образом в стеблях и черешках листьев, поскольку именно сюда идет сновной транспорт соединений азота.

1.4 Нитраты и их влияние на здоровье человека

Особенно опасны нитраты для грудных детей, так как их ферментная основа несовершенна и восстановление метгемоглобина в гемоглобин идет медленно.

Нитраты способствуют развитию вредной кишечной микрофлоры, которая выделяет в организм человека ядовитые вещества - токсины, в результате чего происходит токсикация, т.е. отравление организма. Основными признаками нитратных отравлений у человека являются;

а) синюшность ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек;

б) тошнота, рвота, боли в животе;

в) понос, часто с кровью, увеличение печени, желтизна белков глаз;

г) головные боли, повышенная усталость, сонливость, снижение работоспособности;

д) отдышка, усиленное сердцебиение, вплоть до потери сознания;

е) при выраженном отравлении - смерть

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

У беременных женщин происходят выкидыши.

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

Установлено, что нитраты в значительной степени влияют навозникновение раковых опухолей в желудочно-кишечном тракте.

8. Нитраты способны вызывать резкое расширение сосудов, в результате чего понижается кровяное давление. При всем вышеизложенном следует помнить: вред наносят организму человека не сами нитраты, а нитриты, в которые они превращаются при определенных условиях. Например, существует гипотеза, что аномально высокое число заболеваний раком желудка в Чили по сравнению с другими регионами мира вызвано высоким содержанием в почве этой страны природных нитратов. Ученые полагают, что в организме человека нитраты превращаются и в другие нитросоединения, прежде всего в нитроамины.

Нитроамины способствуют образованию злокачественных опухолей и могут быть причиной 70-90% случаев онкологических заболеваний, возникновение которых приписывают действию факторов окружающей среды.Человек относительно легко переносит дозу в 50 - 200 мг нитратов в день; 500 мг - предельно допустимая доза; 600 мг в стутки - доза, токсичная для взрослого человека, а для грудного ребенка даже 10 мг нитратов может вызвать сильное отравление. В питьевой воде допускается до 45 мг/л нитратов. Однако в день мы потребляем гораздо больше этих солей, так как некоторые овощи способны накапливать их в очень широких пределах. Оценивая количество попадаемых в организм нитратов, следует иметь в виду, что Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует для профилактики сердечно - сосудистых и онкологических заболеваний ежедневно употреблять 500г овощей и фруктов, т.е. 180 кг в год.

1.5 Пути попадания в организм человека

Нитраты попадают в организм человека различными путями:

1) 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 хлебо -булочными изделиями и фруктами; с молочными продуктами попадает их 1% (10 - 100 мг/л).

Часть нитратов может образоваться в самом организме человека при его обмене веществ. Нитраты поступают в организм человека также с водой, которая является одним из основных условий нормальнойжизни человека.

Нитраты есть и в животной пище. Рыбная и мясная продукция в натуральном виде содержит немного нитратов (5 - 25т мг/кг в мясе и 2 - 15 мг/кг в рыбе). Но нитраты и нитриты добавляются в готовую мясную продукцию для улучшения ее потребительских свойств и для более длительного хранения (особенно в колбасных изделиях). В сырокопченой колбасе содержится нитритов 150 мг/кг, а в вареной колбасе - 50 - 60 мг/кг.

Нитраты попадают в организм человека также через табак.

Выяснено, что некоторые сорта табака содержат до 500 мг нитратов на 100 г сухого вещества.



2. Практическая часть

2.1 Результаты анкетировчания учащихся МКОУ СОШ №1 с. Грачевка

В анкетировании приняли участие 7- 11 классов МКОУ СОШ№1 с.Грачевка: мальчиков - 75 учащихся и девочек - 80 учащихся ( приложение № 2). Вопрос о том знаете ли Вы о, что такое нитраты: да - 95 учащихся и нет - 60 учащихся ( Приложение №3). Полезны ли нитраты для человека: польза 82 учащихся, вред - 21 учащийся и не знают - 52 учащихся( Приложение № №4). Нитраты встречаются в: овощах - 109, фруктах - 46, свой вариант (Приложение №5)

2.2 Способы снижения влияния нитратов в растениях на организм человека

Очень важно знать не только, в каких растениях, в каких их органах и частях содержатся в основном нитраты, но и как уменьшить содержание этих ядовитых веществ для организма. В связи с этим предлагают ряд советов.

1. Количество нитратов снижается при термической обработке овощей (мойке, варке, жарке, тушении или бланшировке), 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 бланшировке (обваривании кипятком) овощей в воду уходят нетолько нитраты, но и ценные вещества: витамины, минеральные соли и др.

2. Чтобы снизить количество нитратов в старых клубнях картофеля, его клубни следует залить 1%-ным раствором поваренной соли.

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

4. Так как нитратов больше к кожуре овощей и плодов, то их (особенно огурцы и кабачки) надо очищать от кожуры, а у пряных трав выбрасывать стебли и использовать только листья.

5. У огурцов, свеклы, редьки к тому же надо срезать оба конца, так как здесь самая высокая концентрация нитратов.

6. Хранить овощи и плоды надо в холодильнике, так как при температуре 2°С невозможно превращение нитратов в более ядовитые вещества - нитриты.

7. Чтобы уменьшить содержание нитритов в организме человека, надо в достаточном количестве использовать в пищу витамин С (аскорбиновую кислоту) и витамин Е, так как они снижают вредное воздействие нитратов и нитритов.

8. Выяснено, что при консервировании содержание нитратов в овощах уменьшается на 20 - 25%, особенно при консервировании огурцов, капусты, так как нитраты уходят в рассол и маринад, которые поэтому надо выливать.



Заключение

В результате проведенной работы сделаны следующие выводы:

Большинство проверенных овощей и фруктов безопасно для здоровья. Из 88 проведенных тест-анализов превышение нитратов обнаружено три раза в тепличных огурцах, приобретенных в магазинах города, по 1 разу в белокочанной капусте и кабачках с дач горожан. 32% тест-анализов показали нулевое содержание нитратов. Наибольшее количество нитратов обнаружено в стеблях укропа (без превышения ПДК)

В разных частях овощей и фруктов неодинаковое содержание нитратов. У большинства продуктов в кожуре их значительно больше, чем в сердцевине. У зелени стебли накапливают нитратов больше, чем листья.

При нарушении норм агротехники количество нитратов в продукции сильно увеличивается, при соблюдении норм содержание нитратов не превышает ПДК.

Количество нитратов в продуктах, выращенных в разных регионах не одинаково. Превышение ПДК обнаружено в овощах Северо-Западного региона, овощи и фрукты южных районов содержат небольшое количество нитратов и более безопасны.

При совместной посадке продуктов с бобовыми культурами количество нитратов в почве и продуктах не увеличивается. Для того чтобы обогатить почву азотам, бобовые культуры нужно использовать как органическое удобрение, т.е. закопать в почву.

В результате работы можно дать следующие рекомендации: при выращивании овощей и фруктов необходимо соблюдать правила агротехники, чтобы избежать отравлений при приготовлении пищи, нужно удалять те части овощей и фруктов, которые содержат много нитратов, чтобы уменьшить содержание нитратов в продуктах можно применять тепловую обработку.

Работа имеет практическое применение, так как в ней даны рекомендации, как избежать излишнего потребления нитратов. Проведены исследования, в результате которых выяснено, какого качества (по содержанию в них нитратов) овощи и фрукты продаются в торговой сети г. В результате проведения экспериментов выяснено, что несоблюдение правил агротехники очень негативно отражается на качестве выращиваемой продукции. Работа будет продолжена в дальнейшем, чтобы проверить литературные рекомендации по уменьшению нитратов в продуктах (консервирование, хранение).



Список использованных источников и литературы

Андреева Г. Нитраты - в картинках // Химия и жизнь, № 5. 1988. стр. 50-53.

Бахтенко Е. Ю. Плотникова Г. А., Горина Н. Н. Опытническая работа с картофелем на школьных учебно-опытных участках. Методические рекомендации. Вологда, 2001.

Гельгор А. Еще раз о злополучных солях - нитратах и нитритах // Химия и жизнь, № 5. 1988. стр. 52-53.

ГОСТ Р 7.0.5 - 2008. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая ссылка. Общие требования и правила составления. 2008. URL: http: // www.protect.gost.ru.

Жирмунская Н.М. Хорошие и плохие соседи на огородной грядке (второе издание). Москва: 2002.

Лебедев С.И. Физиология растений. М: Колос, 1982.

Лисичкина Г.В., Чернова Н.Н. Человек и среда обитания. Хрестоматия. М: Мир, 2003.

Муравьев А. Г. и др. Руководство по применению комплекта лаборатории «Пчелка - У» и его модификаций при учебных экологических исследованиях. С-Пб: Крисмас, 2000.

Нитриты опаснее нитратов. URL:http://www.vegglife.ru/beware/nitrite.html. (дата обращения: 10.04. 2011).

Плавинский В.А. Почвы Вологодской области, их классификация и свойства: Учебное пособие. Вологда, ВоГТУ, 2007.

Продукция ООО ЭМ - Технология. Каталог продукции АРГО - Новосибирск, 2010.

Прохоров Б. Б. Экология человека. - М: МНЭПУ, 2000.

Ревелль П., Ревелль Ч. Среда нашего обитания, кн. 4. М: Мир, 1995.

Сапаев Е. А., Илюшина Н.П. Нитраты вокруг нас. Казань: Полиграфический комбинат, 1990.

Сказкин Ф.Д, и др. Летние практические занятия по физиологии растений. Полевая практика. Под редакцией кандидата биологических наук М. С. Миллер. М.: Просвещение, 1973.

Скупинова Е. А., Золотова О. А. География Вологодской области. Учебник для учащихся 8 - 9 классов общеобразовательной школы. 8-е изд., переработ. и доп. Вологда: Учебная литература, 2005.

Установленные общесоюзные санитарно-гигиенические и санитарно-противоэпидемические правила и нормы. URL: http://www.gosthelp.ru/text/ POTRO973000495Pravilapoox.html.



Приложения

Приложения №1

«Содержание нитратов в овощах и фруктах»

Таблица 4

Количество проведенных тест-анализов и их соответствие ПДК

№	Продукт	Количество проведенных анализов
		Всего	Соответствие норме	Превышение ПДК	Критическое содержание (ПДК)
1.	Абрикос	1	1	-	-
2.	Апельсин	2	2	-	-
3.	Арбуз	4	4	-	-
4.	Виноград	1	1	-	-
5.	Груша	1	1	-	-
6.	Дыня	3	3	-	-
7.	Капуста	8	8	1	1
8.	Кабачок	2	1	1	-
9.	Картофель	3	3	-	-
10.	Листовой салат	8	8	-	-
11.	Лук зеленый	1	1	-	-
12.	Мандарин	1	1	-	-
13.	Морковь	2	2	-	-
14.	Огурец	23	17	3	3
15.	Петрушка	4	4	-	-
16.	Помидор	5	5	-	-
17.	Редис	3	3	-	-
18.	Сельдерей	1	1	-	-
19.	Тыква	1	1	-	-
20.	Укроп	5	4	-	1
21.	Хурма	1	1	-	-
22.	Яблоко	9	9	-	-



Таблица 5

Содержание нитратов в капусте белокочанной (ПДК - 500 мг/л)

№	Время варки, мин	До варки, мг/л	После варки, мг/л	В отваре, мг/л
1.	10	700	150	60
2.	10	700	250	70
3.	10	900	400	70
4.	10	500	100	35
5.	10	500	150	35



Приложение №2 « В анкетировании приняли участие»



Приложение 3 « Знаете ли Вы о нитратах»



Приложение №4 « Полезны ли нитраты?



Приложение №5 Где встречаются нитраты?»

Рис. 1 Определение содержания нитратов в капусте

Рис. 5 Содержание нитратов в листьях и стеблях укропа

мг/кг

Рис. 6 Содержание нитратов в стеблях и листьях петрушки мг/кг



Рис. 7 Содержание нитратов в стеблях и листьях листового салата мг/кг

Рис. 8 Содержание нитратов в прожилках, кочерыжке и листьях капусты мг/кг

Рис. 9 Содержание нитратов в кожуре и мякоти арбуза



мг/кг

Рис. 10 Количество нитратов в экспериментальном картофеле (2010 г.)

мг/кг

Рис. 11 Количество нитратов в экспериментальном картофеле мг/кг

Рис. 12 Количество нитратов в экспериментальной капусте

мг/кг

Размещено на Allbest.ru

...