Нитраты - это соли и эфиры азотной кислоты HNO 3 . Соли - кристаллы; удобрения, протравы при крашении, компоненты взрывчатых веществ. Нитраты аммония, щелочных и щёлочноземельных металлов часто называют селитрами. При неправильном использовании нитратов в качестве удобрений они накапливаются в сельскохозяйственных продуктах в чрезмерных количествах, что может привести к отравлению людей и животных. Эфиры - бесцветные или светло-жёлтые, приятно пахнущие жидкости; эфиры, содержащие несколько групп ONO 2 , например, нитроглицерин, применяются в качестве взрывчатых веществ и лекарственных препаратов.
1.3 Нахождение нитратов в природе, их место в круговороте азота.
Неорганические соединения азота не встречаются в природе в больших количествах, если не считать натриевую селитру, образующую мощные пласты на побережье Тихого океана и Чили. Почва содержит незначительное количество азота, преимущественно в виде солей азотной кислоты. Природные нитраты встречаются в виде солеобразных масс, выцветов, корочек, налетов. Все селитры хорошо растворяются в воде, обладают охлаждающим вкусом. Значительные месторождения находятся в Чили (провинция Тарапка и Антофагаста), где природные нитраты ассоциируют с галогенидами, сульфатами, селенатами и некоторыми иодатами. В этих месторождениях калийная и натриевая селитры составляют основную часть запасов. Щелочные нитраты часто формируются при взаимодействии азотистых органических веществ и щелочных солей. Например, налеты натриевой и калиевой селитры в полостях и трещинах пород или высыпки. На современном этапе природные нитраты добываются в ограниченном количестве; главную массу азотных соединений получают химическим путем.
Круговорот азота - биогеохимический циклазота. Большая его часть обусловлена действием живых существ. Очень большую роль в круговороте играют почвенные микроорганизмы, обеспечивающиеазотистый обмен почвы - круговорот в почве азота, который присутствует там в виде простого вещества (газа - N 2) и ионов: нитритов(NO 2 -), нитратов(NO 3 -) и аммония(NH 4 +). Концентрации этих ионов отражают состояние почвенных сообществ, поскольку на эти показатели влияет состояние биоты (растений, микрофлоры), состояние атмосферы, вымывание из почвы различных веществ. Они способны снижать концентрации азотсодержащих веществ, губительные для других живых организмов. Они могут переводить токсичный для живых существаммиакв менее токсичные нитраты и в биологически инертный атмосферный азот. Таким образом, микрофлора почвы способствует поддержанию стабильности её химических показателей.
Азотфиксация
Запасы азота в природе очень велики. Общее содержание этого элемента в организмах составляет более 25 млрд. тонн, большое количество азота находится также в почве. В воздухе азот присутствует в виде газа N 2 . Однако газ азот (N 2), содержание которого в атмосфере достигает 78 % по объёму, эукариотысами по себе ассимилировать не могут. А уникальной способностью превращать N 2 в азотсодержащие соединения обладают некоторые бактерии, которые называют азотфиксирующими, или азотфиксаторами. Фиксация азота возможна многими бактериями и цианобактериями. Они живут или в почве, или всимбиозес растениями, или с несколькими разновидностями животных. Например, семьябобовых растений(Fabaceae) содержит такие бактерии на своихкорнях. Типичным представителем свободноживущих азотфиксирующих микроорганизмов являетсяAzotobacter- грамотрицательная бактерия, связывающая азот воздуха. Продукты фиксации азота -аммиак(NH 3 ), нитриты.
Нитрификация
Азот в форме аммиака и соединений аммония, получающийся в процессах биогенной азотфиксации, быстро окисляется до нитратов и нитритов. Этот процесс носит название нитрификации, он осуществляется нитрифицирующими бактериями. Однако нет такой бактерии, которая бы прямо превращала аммиак в нитрат. В его окислении всегда участвуют две группы бактерий: одни окисляют аммиак, образуя нитрит, а другие окисляют нитрит в нитрат. Наиболее известные виды нитрифицирующих бактерий - это Nitrosomonas и Nitrobacter. Nitrosomonas окисляет аммиак:
NH 3 + 1½ O 2 = (NO 2 - ) + 2H + + H 2 O
Nitrobacterокисляютнитрит:
(NO 2 -) + ½ O 2 = NO 3 -
Бактерии, окисляющие аммиак, поставляют субстрат для бактерий, окисляющих нитрит. Поскольку высокие концентрации аммиака оказывают на Nitrobacter токсическое действие, Nitrosomonas, используя аммиак и образуя кислоту, тем самым улучшает и условия существования для Nitrobacter.
Нитрификаторы - грамотрицательные бактерии, принадлежащие к семейству Nitrobacteracea. Им не нужны восстановленные соединения углерода для нормального роста и размножения, они способны восстанавливать CO 2 до органических соединений, используя для этого энергию окисления минеральных соединений азота - аммиака и нитритов. То есть нитрификаторы - бактерии, которые способны питаться исключительно неорганическими соединениями и осуществляют процесс хемосинтеза, синтеза органических соединений из минеральных. Хемосинтез - путь усвоения живыми существами неорганического углерода, альтернативный фотосинтезу. Растения используют нитраты для образования разных органических веществ. Животные потребляют с пищей растительные белки, аминокислоты и др. азотсодержащие вещества. Таким образом, растения делают органический азот доступным для других организмов - консументов.
Все живые организмы поставляют азот в окружающую среду. С одной стороны, все они выделяют в ходе жизнедеятельности продукты азотистого обмена: аммиак, мочевину и мочевую кислоту. Последние два соединения разлагаются в почве с образованием аммиака (который при растворении в воде даёт ионы аммония).
Аммонификация
Мочевая кислота, выделяемая птицами и рептилиями, также быстро минерализуется особыми группами микроорганизмов с образованием NH 3 и СО 2 . С другой стороны, азот, включённый в состав живых существ, после их гибели подвергается аммонификации (разложение содержащих азот сложных соединений с выделением аммиака и ионов аммония(NH 4 +)) и нитрификации.
Денитрификация
Продукты нитрификации - NO 3 - и NO 2 - в дальнейшем подвергаются денитрификации. Этот процесс целиком происходят благодаря деятельности денитрифицирующих бактерий, которые обладают способностью восстанавливать нитрат через нитрит до газообразной закиси азота (N 2 O) и азота (N 2). Эти газы свободно переходят в атмосферу.
10 [ H ] + 2 H + +2NO 3 - = N 2 + 6 H 2 O
В отсутствие кислорода нитрат служит конечным акцептором водорода. Способность получать энергию путем использования нитрата как конечного акцептора водорода с образованием молекулы азота широко распространена у бактерий. Временные потери азота на ограниченных участках почвы, несомненно, связаны с деятельностью денитрифицирующих бактерий. Таким образом, круговорот азота невозможен без участия почвенной микрофлоры.
Ассимиляция
Усваиваемые соединения азота могут накапливаться в почве в неорганической форме (нитрат) или могут быть включены в живой организм как органический азот. Ассимиляция и минерализация определяет поглощение соединений азота из почвы, объединение их вбиомолекулырастений и конверсию в неорганический азот после отмирания растений, соответственно. Ассимиляция - переход неорганического азота (типа нитрата) в органическую форму азота как, например,аминокислоты. Нитрат переходит с помощьюферментовсначала в нитрит (редуктаза нитрата), затем в аммиак (редуктаза нитрита). Аммиак входит в состав аминокислот.
Факторы, влияющие на круговорот азота в антропогенных биоценозах
В отсутствие деятельности человека процессы связывания азота и нитрификациипрактически полностью уравновешены противоположными реакциямиденитрификации. Часть азота поступает в атмосферу из мантии с извержениями вулканов, часть прочно фиксируется в почвах и глинистых минералах, кроме того, постоянно идёт утечка азота из верхних слоёв атмосферы в межпланетное пространство. Но в настоящее время на круговорот азота влияют много факторов, вызванных человеком. Во-первых, этокислотные дожди- явление, при котором наблюдается понижениеpHдождевых осадков и снега из-за загрязнений воздухакислотными оксидами(например, оксидами азота). Химизм этого явления состоит в следующем. Для сжигания органического топлива в двигатели внутреннего сгорания и котлы подается воздух или смесь топлива с воздухом. Почти на 4/5 воздух состоит из газа азота и на 1/5 - изкислорода. При высоких температурах, создаваемых внутри установок, неизбежно происходит реакция азота с кислородом и образуется оксид азота:
N 2 + O 2 = 2NO - Q
Эта реакция эндотермическая и в естественных условиях происходит при грозовых разрядах, а также сопутствует другим подобным магнитным явлениях в атмосфере. В наши дни человек в результате своей деятельности сильно увеличивает накопление оксида азота (II) на планете. Оксид азота (II) легко окисляется до оксида азота (IV) уже при нормальных условиях:
2NO 2 + H 2 O = HNO 3 + HNO 2
образуются азотная и азотистая кислоты. В капельках атмосферной воды эти кислоты диссоциируют с образованием, соответственнонитрат- и нитрит-ионов, а ионы попадают с кислотными дождями в почву. Вторая группа антропогенных факторов, влияющих на азотистый обмен почв, - это технологические выбросы.Оксиды азота- одни из самых распространенных загрязнителей воздуха. А неуклонный рост производства аммиака,сернойиазотной кислотынапрямую связан с увеличением объёма отходящих газов, а следовательно, с увеличением количества выбрасываемых в атмосферу оксидов азота. Третья группа факторов - переудобрение почв нитритами, нитратами (селитрой) и органическими удобрениями. И наконец, на азотистый обмен почв отрицательно влияет повышенный уровень биологического загрязнения. Возможные его причины: сброс сточных вод, несоблюдение санитарных норм (выгул собак, неконтролируемые свалки органических отходов, плохое функционирование канализационных систем и др.). Как следствие почва загрязняется аммиаком, солями аммония,мочевиной, индолом, меркаптанами и другими продуктами разложения органики. В почве образуется дополнительное количество аммиака, который затем перерабатывается бактериями в нитраты.
Нитраты, или соли азотной кислоты, содержатся в любых продуктах, и в воде. Есть они и в организме человека. И только при повышенной концентрации нитратов появляются отрицательные реакции. Отравление нитратами может сопровождаться тошнотой, одышкой, диареей, а также слабостью и головными болями. В повышенной дозе нитраты могут привести и к изменениям в нервной и сосудистой системах. Особенно чувствительны к нитратам дети, пожилые люди и беременные женщины, а также все, кто страдает заболеваниями сердца. Кстати, нитраты влияют на концентрацию витаминов в овощах, в частности, витамина С. Допустимая доза нитратов составляет чуть более 300 мг в сутки.
ОТКУДА ПОЯВЛЯЮТСЯ НИТРАТЫ?
Причина кроется в химизации растениеводства и условиях выращивания овощей. На концентрацию нитратов влияет и количество солнечного света, и даже густота посева. Кстати, продукты животного происхождения нитратов практически не содержат.
ГДЕ ОНИ СОДЕРЖАТСЯ
Самое «опасное» время – начало уборки урожая. Нитраты может содержать любая зелень: шпинат, щавель, недозрелые овощи. Фрукты, арбузы и дыни содержат наименьшее количество нитратов ввиду большего количества воды в составе. Все овощи можно разделить на три степени опасности по содержанию нитратов.
Высокий: зелень, салаты, ботва свеклы, капуста.
Средний: морковь, белокочанная капуста и огуречные культуры.
Низкий: бобовые, картошка, помидоры.
У каждого растения есть свой участок плода, где могут скапливаться нитраты: в кочане капусты это кочерыжка, в редиске и огуречных культурах – верхний слой, у моркови – серединка, у кабачков, огурцов, дыни – кожура.
ОПРЕДЕЛИТЬ НИТРАТЫ НА ГЛАЗ
Определить количество нитратов в приобретаемых овощах и фруктах на глаз нельзя. Это возможно сделать только при помощи специального прибора.
Справка
Для нейтрализации нитратов необходимо:
- Тщательно мыть овощи и фрукты.
- Вымачивать зеленные культуры.
- Подвергать овощи необходимой тепловой обработке.
- Приобретать овощи и фрукты в сезон плодоношения.
- При консервировании, вымачивании или солении число нитратов уменьшается.
Однако при выборе следует обратить внимание: если размер плода слишком велик, это может свидетельствовать о скоплении вредных солей. Приобретать безопаснее те овощи, которые выращены не в теплицах и в сезон.
КАК ОБЕЗОПАСИТЬСЯ
Чтобы не пришлось промывать желудок и принимать ударную дозу активированного угля, специалисты советуют обращать внимание на фрукты и овощи и по возможности подвергать обработке или вообще не употреблять наиболее «опасные» их части.
Все овощи нужно тщательно мыть и обдавать паром, таким образом можно избавиться от 70 % нитратов. Уменьшается их количество и при хранении.
Азотная кислота представляет собой одноосновную кислоту, которая подвергается диссоциации в водном растворе согласно следующему уравнению:
HNO 3 ↔ H + + NO 3 — .
тем самым образуя соли - нитраты (NaNO 3 - нитрат натрия, Ca(NO 3) 2 - нитрат кальция, Al(NO 3) 3 -нитрат алюминия и т.д.).
В обычных условиях нитраты представляют собой твердые вещества с ионной кристаллической решеткой, хорошо растворимые в воде.
Химические формулы нитратов
Химические формулы нитратов рассмотрим на примере NaNO 3 - нитрата натрия, Ca(NO 3) 2 - нитрата кальция, Al(NO 3) 3 -нитрата алюминия. Химическая формула показывает качественный и количественный состав молекулы (сколько и каких атомов входит в конкретное соединение) По химической формуле можно вычислить молекулярную массу хлоридов (Ar(Na) = 23 а.е.м., Ar(N) = 14 а.е.м., Ar(Ca) = 40 а.е.м., Ar(Al) = 27 а.е.м.):
Mr(NaNO 3) = Ar(Na) + Ar(N) + 3×Ar(O);
Mr(NaNO 3) = 23 + 14 + 3×16 = 23 + 14 + 48 = 85.
Mr(Ca(NO 3) 2) = Ar(Ca) + 2×Ar(N) + 6×Ar(O);
Mr(Ca(NO 3) 2) = 40 + 2×14 + 6×16 = 40 + 28 + 96 = 164.
Mr(Al(NO 3) 3) = Ar(Al) + 3×Ar(N) + 9×Ar(O);
Mr(Al(NO 3) 3) = 27 + 3×14+ 9×16 = 27 + 42+ 144 = 213.
Графические (структурные) формулы нитратов
Структурная (графическая) формула является более наглядной. Рассмотрим структурные формулы нитратов на примере все тех же NaNO 3 - нитрата натрия, Ca(NO 3) 2 - нитрата кальция, Al(NO 3) 3 -нитрата алюминия.
Рис. 1. Структурная формула нитрата натрия.
Рис. 2. Структурная формула нитрата кальция.
Рис. 3. Структурная формула нитрата алюминия.
Ионная формула
Нитраты представляют собой средние соли способные диссоциировать на ионы в водном растворе:
NaNO 3 ↔ Na + + NO 3 — ;
Ca(NO 3) 2 ↔ Ca 2+ + 2NO 3 — ;
Al(NO 3) 3 ↔ Al 3+ + 3NO 3 — .
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
| Задание | Найдите формулу вещества, если его плотность по водороду равна 67,5, а состав выражается следующими массовыми долями элементов: 23,7% серы, 23,7% кислорода и 52,65% хлора. |
| Решение | Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле:
ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (сера), «у» (кислород) и «z» (хлор). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел): x:y:z = ω(S)/Ar(S) : ω(O)/Ar(O) : ω(Cl)/Ar(Cl); x:y:z= 23,7/32: 23,7/16: 52,65/35,5; x:y:z= 0,74: 1,48: 1,48 = 1: 2: 2. Значит простейшая формула соединения серы, кислорода и хлора будет иметь вид SO 2 Cl 2 и молярную массу 135 г/моль. Значение молярной массы вещества можно определить при помощи его плотности по водороду: M substance = M(H 2) × D(H 2) ; M substance = 2 × 67,5 = 135 г/моль. Чтобы найти истинную формулу соединения найдем отношение полученных молярных масс: M substance / M(SO 2 Cl 2) = 135 / 135 = 1. Значит простейшая формула соединения серы, кислорода и хлора совпадает с молекулярной и имеет вид SO 2 Cl 2 . Это сульфурилхлорид. |
| Ответ | SO 2 Cl 2 . Это сульфурилхлорид |
ПРИМЕР 2
| Задание | При полном сгорании на воздухе 7,4 г кислородсодержащего органического соединения образовалось 6,72 л (н.у.) углекислого газа и 5,4 мл воды. Выведите простейшую формулу этого соединения. |
| Решение | Составим схему реакции сгорания органического соединения обозначив количество атомов углерода, водорода и кислорода за «x», «у»и «z» соответственно:
C x H y O z + O z →CO 2 + H 2 O. Определим массы элементов, входящих в состав этого вещества. Значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел: Ar(C) = 12 а.е.м., Ar(H) = 1 а.е.м., Ar(O) = 16 а.е.м. m(C) = n(C)×M(C) = n(CO 2)×M(C) = ×M(C); m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H 2 O)×M(H) = ×M(H); m(H) =. Рассчитаем молярные массы углекислого газа и воды. Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr): M(CO 2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 г/моль; M(H 2 O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 г/моль. m(C) = ×12 = 3,6 г; m(H) = = 0,6 г. m(O) = m(C x H y O z) - m(C) - m(H) = 7,4 - 3,6 - 0,6 = 3,2 г. Определим химическую формулу соединения: x:y:z = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H) : m(O)/Ar(O); x:y:z= 3,6/12:0,6/1:3,2/16; x:y:z= 0,3: 0,6: 0,2 = 1,5: 3: 1 = 3: 6: 2. Значит простейшая формула соединения имеет вид C 3 H 6 O 2 . |
| Ответ | C 3 H 6 O 2 |
В 2014 году Российский институт потребительских испытаний проводил тесты на безопасность импортных овощей. Это исследование показало, что из пяти видов проверенных овощей четыре опасны для употребления в пищу. Они содержали запрещенные пестициды и нитраты.
В 2016 году институт провел повторную проверку овощной продукции в сети супермаркетов в г. Москва, которая выявила, что более половины отечественных огурцов содержат нитраты в превышенной концентрации. Интересно, что из 12 образцов огурцов разных марок две содержали крайне опасное для человека количество нитратов. Употребление таких овощей людьми с хроническими заболеваниями может привести к серьезным последствиям для здоровья. Что касается томатов, то проверка показала допустимые пределы содержания нитратов. Однако, существует другая проблема — это высокая концентрация пестицидов в томатах. Во всех образцах из Испании, Турции, Марокко, Узбекистана и России были обнаружены неразрешенные пестициды (пириметанил, хлорпирифос, фипронил, о-фенилфенол).
Существует мнение, что проблема нитратов является лишь выдумкой, созданной для того, чтобы отвлечь покупателей от реальных глобальных проблем с запрещенными пестицидами. Известно, что пестициды вызывают онкологические заболевания, а также серьезные генетические мутации. Заметим, что для определения пестицидов нет и карманных бытовых приборов, в отличие от тестеров на нитраты, о которых речь пойдет ниже.
В настоящий момент нет подробных исследований, указывающих на то, что употребление нитратов в пищу снижает продолжительность жизни. Однако, абсолютно точно установлено, что для детей до трех лет и людей, страдающих, бронхиальной астмой, желудочно-кишечными заболеваниями, заболеваниями щитовидной железы, даже небольшие концентрации нитратов могут привести к серьезным отравлениям и даже к летальному исходу.
Что собой представляют нитраты? Научный подход
Нитраты — это кристаллические белые вещества. С химической точки зрения нитраты представляют собой соли азотной кислоты и могут быть получены синтетическим путем. Нитраты не разрушаются при комнатной температуре и хорошо растворимы в воде.
При нагревании нитраты разлагаются с образованием солей нитритов, металлов, кислорода, оксидов азота, которые так же растворимы в воде. Это является важным моментом, поскольку человек состоит из воды более чем на 50%. Тело новорожденного содержит почти 80% воды, а зародыша — 98%. Таким образом, при съедании нитратного овоща, соли сразу проникают во все биологические жидкости, вступая затем в реакции с образованием нитритов и других веществ.
Откуда нитраты появляются в фруктах и овощах
Небольшое количество нитратов содержатся во всех овощах и фруктах, так как эти соли участвуют в круговороте азота в природе. Из-за своей дешевизны нитраты являются также самыми распространенными минеральными удобрениями во всем мире. Их используют для повышения урожайности.
Наибольшее количество нитратов накапливается в овощах и фруктах, выращенных в тепличных условиях.
Cтоит отметить, что разные культуры имеют разную способность накапливать нитраты. Максимальный уровень нитратов обнаруживается в листовом салате из-за наличия большой системы капилляров и жилок в листьях, а также в помидорах и огурцах, выращенных в теплице вне сезона. Поэтому очень важно покупать сезонные овощи и фрукты в зависимости от региона проживания.
Кроме того, не стоит забывать, что во многие промышленно выпускаемые копченые изделия из мяса также добавляют нитраты.
Чем опасны нитраты для человека
Научно доказано, что нитраты для человека безопасны. Однако, попадая в организм, они под влиянием различных факторов могут переходить в другие соли — нитриты, а также в канцерогенные производные аминов. Например, гемоглобин крови при взаимодействии с нитритами образует производное, не способное переносить кислород. Таким образом, в организме человека при повышенной концентрации нитратов может возникнуть кислородный голод и затем отравление. Каждый организм индивидуален, поэтому симптомы отравления могут развиться спустя час после съеденного овоща, а может пройти и около 5-6 часов.
Симптомы отравления нитратами
Симптомами отравления на первом этапе являются:
- тошнота,
- пониженное артериальное давление,
- рвота или диарея,
- болезненность в области печени.
Следующим этапом отравления нитратами может стать:
- сильная головная боль,
- слабость,
- судороги тела,
- потеря сознания.
Нередко именно такие симптомы описывают люди, съевшие арбуз, содержащий опасную концентрацию нитратов. Обычно такое случается вначале «арбузного» сезона (июнь-начало июля), когда производители с целью повышения урожайности прибегают к удобрениям.
Прогностическое влияние нитратов на организм: нитраты могут снижать содержание витаминов и питательных веществ в организме. Например, известна активная биохимическая реакция с йодом. Как следствие завышенная доза нитратов может повлиять на работу щитовидной железы. Если вспомнить, что жители центральных регионов нашей страны испытывают чрезвычайный дефицит йода, то можно только предположить, как нитраты могут навредить здоровью эндокринной системы.
Существует ли норма употребления нитратов в организме?
Существует такое понятие, как предельная допустимая концентрация нитратов (ПДК) для человека в сутки. ВОЗ установила этот показатель для человека – 3,7 мг нитратов на 1 кг массы тела .
При этом в каждой стране он может изменяться. Например, в Германии это 50-100 мг в сутки, в Америке - 400-500 мг, в странах Узбекистана, Армении, Грузии — 300 мг.
В России этот вопрос регулируется постановлением N 36 от 14 ноября 2001 г. Главного государственного сан.врача «О введении в действие сан. правил». В данном постановлении для каждого продукта определено максимальное содержание нитратов на килограмм продукта.
Но и тут существуют подводные камни. Даже если овощи содержат предельно допустимое количество нитратов, то превысить эту норму очень легко. Например, если съесть не 100-200 г, а 300 г листового салата.
Существуют и приборы, которые, как нам обещает производитель, позволят установить концентрацию нитратов и подскажут, опасная она или нет для конкретного продукта. Сегодня на рынке эти тестеры-нитратомеры представлены в основном двумя фирмами российского и китайского производства, средняя розничная цена от 5-6 тыс. руб. Другие приборы не являются бытовыми, они рассчитаны на использование профессионалами в условиях лаборатории.
Принцип работы нитратомера основан на измерении электропроводности среды. Из школьного курса химии нам известно, что содержание всех без исключения солей влияет на электропроводность раствора. То есть получается, что тестер будет показывать не только избирательную концентрацию нитратов в овощах, а содержание всех солей. А ведь известно, что, например, помидоры содержат в себе соли калия, меди, магния, а еще хлора, если поливать помидоры обычной водопроводной водой. Следовательно, нитратомер уже заведомо будет искажать значение.
Если вы уже приобрели нитратомер, то можете провести простой опыт, доказывающий сказанное выше. Можете сначала определить нитраты в любом овоще или фрукте, а затем посолить их и снова воспользоваться тестером. При этом вы увидите, что нитратомер определяет завышение концентрации нитратов примерно в 3 раза, хотя добавили вы обычную соль.
Вывод: нитратомеры не производят химический анализ продуктов, а измеряют лишь электропроводимость среды, которая зависит не только от нитратов, но и от содержания любых солей.
Так стоит ли покупать тестер?
Лабораторные испытания нитрат-тестеров: исследования в настоящий момент проведены в лаборатории при Московском государственном университете пищевых производств под руководством ведущего научного сотрудника, кандидата биологических наук Александра Юрьевича Колеснова. Ученый доказал, что оба прибора показывают превышение концентрации нитратов в 5-10 раз в сравнении с определённой химическим методом в лаборатории.
Между тем, в инструкции к нитратомеру прописано, что он определяет содержание ионов, в том числе нитратов, а его погрешность измерения составляет 30%. Закладывая такую погрешность прибора, производитель заведомо уходит от ответственности, ограждая себя тем самым от ненужных споров. Производители тестеров доказывают, что они учли и то, что концентрация солей в разных овощах и фруктах будет отличаться, и ввели поправочный коэффициент на это. Например, для помидора характерно большее содержание солей, чем для огурцов. Но и здесь производитель лукавит.
А. Ю. Колеснов в своих исследованиях пришел к выводу, что содержание солей является величиной, зависимой от условий выращивания, например, от места произрастания и типа почвы. Кроме того, влияют на содержание солей и климатические условия, количество осадков, а также условия хранения плодов после сборки урожая. Поэтому точно предсказать, сколько солей будет в овощах, невозможно. Учитывая такие обстоятельства, погрешность прибора может составить 1000%.
Вывод: не стоит приобретать нитратомер, так как этот прибор не показывает реальное содержание нитратов, а учитывает все соли в растительном продукте.
Как уберечь себя от нитратов
Правило №1 Соблюдайте условия хранения овощной продукции!
Содержание нитратов в овощах существенно снижается при их правильном хранении. Если вы храните картофель в сухом проветриваемом помещении, то уже к февралю содержание нитратов снизится в нем на 30%. Немаловажным фактором является и температура хранения. Не зря 30 лет назад практически у каждого в семье были погреба для хранения. Считается, что идеальной для сохранности овощей является температура в 2-5 ºС. Чем выше температура хранения, тем выше риск перехода нитратов в нитриты.
При закладке на хранение овощи должны быть сухими и без механических повреждений. В противном случае микробы на поверхности овоща будут перерабатывать нитраты в нитриты.
Правило № 2 Выбирайте только сезонные овощи и фрукты в зависимости от вашего места жительства.
Правило № 3 Делайте домашние заготовки овощей и фруктов впрок .
Многие сегодня отказываются от маринования овощей на зиму. Большинство витаминов и полезных веществ теряется при консервировании, а из-за повышенного содержания соли в консервации употреблять маринованные овощи некоторым людям, страдающим скачками давления, бывает вредно. Однако, научно доказано, что в соленых и маринованных овощах содержание нитратов существенно снижается. Спустя две недели после засолки нитраты переходят в рассол и их количество снижается.
Хорошая новость к Великому посту: самыми безвредными маринады считаются к весне, когда количество нитратов может снижаться в два раза.
Кроме того, эффективным методом сохранения овощей и фруктов является их заморозка или сушка.
Правило № 4 Употребляйте те части овощей, в которых нитраты накапливаются в меньшей степени.
- В листовых салатах наибольшая концентрация обнаружена в центральных стеблевых остовах и ближе к корню.
- У укропа, петрушки, кинзы следует выбрасывать стебли.
- С капусты необходимо снимать первые листья, а кочерыжку выкидывать.
- Огурцы и редис накапливают нитраты в кожуре и в разных концах овоща, поэтому их лучше почистить перед употреблением.
- Также около плодоножки накапливаются нитраты у кабачков и баклажанов.
- В дынях и арбузах самая большая концентрация нитратов в корке.
- У свеклы большинство нитратов в верхней и нижней части корнеплода, а у моркови в кожице и в сердцевине.
Правило № 5 Заведите домашний огород.
Выращивать зелень, зеленый лук и листовой салат можно круглый год на подоконнике. Так вы обезопасите себя от лишнего употребления нитратов. Например, полезный кресс-салат уже через 2-3 недели после появления всходов можно употреблять в пищу. Лук является самым неприхотливым и быстро растущим растением для домашнего огорода.
Такие сорта салата, как Витаминный, Новогодний и Лолло Росса, также не требуют дополнительного света и тепла.
Что такое нитриты и нитраты
В Большой Советской Энциклопедии (БЭС) читаем: «Нитриты — соли и эфиры азотистой кислоты HNO2». Нитриты используются в резинотехнической, текстильной, металлообрабатывающей промышленностях. Нитрит натрия (мы писали про него ) – популярный консервант в мясных продуктах.
А что такое нитраты? Это «соли и эфиры азотной кислоты HNO3». Казалось бы, разница небольшая, но все же это два разных химических соединения – одно переходит в другое в результате химических реакций в рамках азотного цикла в биосфере. Как именно это происходит, для нас не так уж важно.
Откуда берутся нитриты и нитраты и для чего они нужны?
Азот – это хорошо и важно, даже жизненно необходимо. Азотистые соединения – это строительный материал аминокислот, из которых состоят белки, из которых, в свою очередь, состоит значительная часть нашего организма. Азот и фосфор – основные минеральные вещества, которыми питаются растения, недаром именно про азотистые и фосфорные удобрения мы слышим больше всего. Без азота не было бы жизни на земле, какой мы ее знаем.
С другой стороны, азотный цикл в биосфере – это четко отлаженная устоявшаяся система, имеющая свои постоянные величины и «дозировки» азота в разных соединениях в разных местах. Внося гигантские количества азотных удобрений на поля в рамках модели традиционного сельского хозяйства, человек добивается рекордных урожаев из красивых, ровных и крупных плодов, но вместе с тем нарушает отлаженный природой механизм азотного цикла, вредя природе и самому себе.
Внесение большого количества азота ведет к вымыванию его с полей в озера, реки, оттуда в моря и океаны. Это ведет к процессу эвтрофикации, т.к. фосфор и азот – основные питательные вещества фитопланктона, т.е. мельчайших растений, которыми, в свою очередь, питается зоопланктон.
Вся эта масса накапливается на поверхности водоема, начинается бурное цветение водорослей, солнечный свет больше не попадает на дно водоема, придонные растения больше не могут фотосинтезировать, кислорода в воде не хватает, как следствие – погибает рыба и животные. Водоем вымирает, вокруг мрак и тлен.
Но вернемся к нитритам и нитратам…
Как нитраты попадают в человеческий организм?
Во-первых, через продукты питания, причем через растительную пищу в гораздо большей мере, чем через животную. Овощи, растущие в земле, получают больше дозы нитратных и аммонийных удобрений, чем корова, пасущаяся на лугу.
Со скотом, конечно, отдельный вопрос, потому что они получают массу всего другого в зависимости от того, чем их кормят и колют, но это отдельная тема. Так вот, все, что растет в земле, которую удобряют химическими азотистыми удобрениями, получает массу нитратов. Человек, съедая овощ, фрукт или зелень, выращенные в традиционном сельском хозяйстве, почти со 100% вероятностью получает дозу нитратов.
Во-вторых, нитриты и нитраты попадают в организм человека с питьевой водой – этим вечным источником веществ, про который многие забывают. Все, что в рамках с/х выливается на поля, попадает со стоком не только в реки и моря, но часто и в подземные воды.
Структура подземных вод сложна и отличается в зависимости от рельефа местности, глубины залегания и типа почв – в некоторых случаях подземные воды хорошо изолированы глинистыми слоями почвы, и никакие вещества с поверхности в них не проникают.
Как правило, это артезианская вода – она одна из самых чистых. В других случаях, однако, в подземные воды попадают те самые азотистые удобрения, причем не только с полей, но и непосредственно с производящих такие удобрения предприятий, если у последних стоят плохие системы очистки водных сбросов и атмосферных выбросов. Результат – повышенный уровень нитратов и нитритов в воде в близлежащей местности.
Тут мы опять скажем спасибо Мосводоканалу за его сайт и в той воде, что течет из-под крана в вашем районе Москвы. Например, в районе Проспект Вернадского, где живет автор этих строк, с водой все хорошо: уровень нитритов у нас менее 0,5 мг/дл3 (при норме не более 3), а уровень нитратов – 3,3 мг/дл3 (при норме не более 45).
Источниками попадания нитратов и нитритов в человеческий организм может стать и табак, и лекарства, и животная пища – например, в мясных и колбасных изделиях нитрит натрия используется в качестве консерванта.
Наш главный редактор Татьяна Лебедева как раз недавно писала о том, а вот здесь мы (пока только говядину), которое тоже не содержит этих веществ по умолчанию. Почитайте на досуге, если едите мясо.
Чем опасны нитриты и нитраты
«При неправильном использовании нитратов в качестве удобрений они накапливаются в сельскохозяйственных продуктах в чрезмерных количествах, что может привести к отравлению людей и животных», — написано в БЭС.
В человеческом организме конкретно нитраты не задерживаются — под действием ферментов они преобразуются в нитриты и образуют нитрозил-ионы. Основная опасность заключается в том, что нитрозил-ионы воздействуют на гемоглобин, ответственный за перенос кислорода в крови по всему организму.
Гемоглобин превращается в метгемоглобин, а превышение в крови концентрации метгемоглобина даже в 1% ведет к метгемоглобинемии – явлении, при котором кровь плохо или вообще не переносит кислород от легких к тканям организма. Чем грозит подобная дисфункция крови, думаю, объяснять не требуется.
Нитриты особенно опасны для грудных детей, у которых выработка ферментов еще не устоялась, организм в целом слабый, репродукция гемоглобина идет медленно, что дает большую уязвимость. Поэтому предельно допустимая суточная доза нитратов, установленная в РФ для взрослых – 0,2 мг/кг массы тела – для детей не применима. Кстати, в ЕС эта цифра вдвое меньше – 0,1 мг/кг массы тела.
Как избегать нитритов и нитратов
Как избегать овощей и фруктов? Никак. Но полезно знать, что нитраты в основном скапливаются в корнях, корнеплодах, стеблях, черешках и крупных жилках листьев, значительно меньше их в плодах – это хорошие новости, ведь именно плоды нас и интересуют (правда, корнеплоды составляют значительную часть нашего рациона, но тут уж ничего не поделаешь).
Нитратов также больше в зеленых плодах, чем в спелых – и это тоже хорошо. Из разных сельско-хозяйственных растений больше всего нитратов содержится в салате (особенно в тепличном), в редьке, петрушке, редисе, столовой свёкле, капусте, моркови и укропе.
Так что эти продукты по возможности надо покупать у тех поставщиков, в которых вы уверены, растить их самим на даче с использованием только натуральных (в идеале — самодельных) удобрений из трав, навоза, компоста или покупать в органическом качестве.
Не курите, не ешьте мясные продукты с нитритом натрия. Следите за водой. Если вы выяснили, что в вашем районе вода не отличается чистотой, озаботьтесь вопросом фильтра. Если у вас есть дачный участок и вы не в курсе качества воды там, скиньтесь всем кооперативом и закажите лабораторные анализы воды из вашего колодца, скважины, пруда или откуда вы там получаете свою воду. Будьте активны и неравнодушны – здоровье любит, чтобы о нем думали и заботились, тогда оно не будет о себе напоминать.
