Загрязнение сельскохозяйственной продукции

РЕФЕРАТ тема: “Загрязнение сельскохозяйственной продукции” Выполнила: студентка I курса . Проверил: преподаватель . г. Харьков 2000

 

ПЛАН РЕФЕРАТА.

 

		стр.
1.	Введение.	3
2.	Нитраты, нитриты и методы их определения.	4 - 9
3.	Пестициды.	9 - 10
4.	Тяжёлые металлы.	10-12
5.	Белково-витаминные концентраты.	12-13
6.	Заключение.	13
7.	Список использованной литературы.	14

 

 «Все вещества ядовиты,

но только доза делает их ядом»

Парацельс

1. ВВЕДЕНИЕ

Любая деятельность человека оказывает влияние на окружающую среду, а ухудшение состояния биосферы опасно для всех живых существ, в том числе и для человека. В природную среду во всё больших количествах попадают газообразные, жидкие и твёрдые отходы производства. Различные химические вещества, находящиеся в отходах, попадая в почву, воздух, воду, а затем и в продукцию сельского хозяйства, переходят по экологическим звеньям из одной цепи в другую, в конце концов попадают в организм человека.

В конце ХХ столетия в соответствии с рекомендациями ООН и её комитетов одной из основных программ, которые направлены на удовлетворение глобальных нужд человечества наряду с энергетической программой и программой охраны окружающей среды поставлена программа снабжения человека пищей. Обусловлено это тем что в настоящее время более 60% человечества питается неудовлетворительно, не получая достаточного количества белков и не удовлетворяя потребности в калориях. Всё это вынудило человечество применять различные стимуляторы для сельскохозяйственной продукции.

Применение огромного количества химических и органических удобрений для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, биостимуляторов в питании животных для повышения их продуктивности вызвали необходимость жёсткого контроля за качеством агропромышленной продукции.

Кроме того, растения способны накапливать в себе практически все вредные вещества. Поэтому особенно опасна сельскохозяйственная продукция, выращиваемая вблизи промышленных предприятий и крупных автодорог.

2. НИТРАТЫ И НИТРИТЫ.

Нитратная проблема рождена ХХ веком. Несомненно, это связано с возрастающей химизацией всех отраслей сельского хозяйства, в том числе с широким использованием минеральных удобрений.

Однако, наличие нитратов в растениях – нормальное явление. Ведь азот наряду с фосфором и калием составляет основу питания растений. Другое дело, когда поступление нитратов превышает потребности органического синтеза, и они начинают накапливаться в корнях, листьях и, самое главное, но далеко не приятное – в плодах различных сельскохозяйственных культур, как непосредственно употребляемых в пищу человеком, так и кормовых культурах, идущих на корм скоту. Тогда не переработанный их излишек под воздействием нитратредуктазы – фермента, содержащегося в растительных тканях, или иным путём восстанавливается в нитриты, которые обуславливают серьёзное нарушение здоровья не только детей, но и взрослых.

Аналогичное преобразование соединений происходит под влиянием микрофлоры уже непосредственно в полости рта или в желудочно-кишечном тракте человека (желудке и кишечнике), употребившего в пищу плоды, с повышенным содержанием нитратов. В кишечнике нитраты превращаются в соединения аммония.

Отсюда напрашивается простой вывод – получение экологически чистых, не пересыщенных азотом овощей – дело вполне реальное и даже не особенно сложное при грамотном, культурном ведении сельского хозяйства, высокой профессиональной ответственности земледельца.

Нитраты, содержащиеся в сельскохозяйственной продукции в незначительной концентрации или в среде, в состав которой не входят окислители, практически безопасны для организма взрослого здорового человека, поэтому нельзя говорить об их непосредственной токсичности.

Согласно данным Международной организации ВОЗ допустимая норма нитратов в сутки составляет 5мГ NaNO3 на 1кГ массы человека. Для человека массой 60 кГ это 220 мГ -NO3. Такой показатель установлен исходя из научно обоснованной нормы питания (за сутки –400 граммов овощей, 300 – картофеля).

Содержание нитратов нормируется только в той продукции, которая имеет существенное значение, как источник поступления «пищевых» нитратов в организм человека. Из сельскохозяйственных продуктов основными источниками нитратов являются овощи.

Предельно допустимая концентрация нитратов в некоторых продуктах приведена в таблице.

Таблица 1.

Продукты	мГ/кГ
·     Питьевая вода	45
·     Арбуз	60
·     Виноград, груши, яблоки	60
·     Дыня	90
·     Лук репчатый	90
·     Огурцы, томаты	150
·     Перец болгарский	200
·     Картофель	250
·     Морковь после 1 сентября	250
·     Морковь ранняя	400
·     Кабачки	400
·     Капуста белокачанная после 1 сентября	500
·     Лук перо	600
·     Капуста белокачанная ранняя	900
·     Свекла	1400
·     Салат, укроп, щавель, петрушка, сельдерей, шпинат	2000

Свекла считается королевой среди овощей, но ей же присвоен титул “чемпиона” по накоплению нитратов. Отдельные клубни могут содержать до 4000 мГ/кГ нитратов. И выбрасывать её или, по крайней мере, безжалостно срезать по этой причине приходится особенно часто. Следует иметь в виду, что нитраты в свекле распределяются крайне неравномерно. Если их содержание в центральном поперечном срезе принять за единицу, то в нижней части будет уже 4 единицы, а в верхней части – 8 единиц! Поэтому при малейшем подозрении лучше срезать верхушку примерно на 1/4 и хвостик на 1/8. Таким образом она освобождается от 3/4 нитратов.

В салате, шпинате, петрушке, укропе и другой зелени нитратов иногда бывает больше, чем в свекле. Причём, в растениях с неудобряемых грядок содержание солей обычно умеренное. А вот на хорошо подкормленной нитратами почве их концентрация может достигать 4000 – 5000 мГ/кГ. Концентрация солей в разных частях растений неоднородна. Особенно много нитратов содержится в стеблях и черешках листьев. Обрезав стебли, корни и черешки можно есть даже подозрительную зелень. К тому же в свежей зелени много витаминов, тормозящих превращение нитратов в нитриты. Но в нарезанной зелени под действием микроорганизмов и кислорода воздуха нитраты очень быстро переходят в нитриты. Достаточно 10 минут, чтобы концентрация ядовитых веществ резко возросла.

В белокачанной капусте нитраты “облюбовывают” верхние листья. В них и в кочерыжках нитратов вдвое больше, чем в средней части кочана. При хранении капуста не теряет свою нитритность до февраля, в марте же концентрация солей резко падает почти в 3 раза. В квашеной капусте первые три-четыре дня идёт бурное превращение нитратов в нитриты. Поэтому употреблять засоленную капусту лучше не раньше, чем через неделю, когда большая часть нитратов переходит в рассол.

Редис порой содержит до 2500 мГ/кГ нитратов. В круглой редиске нитратов значительно меньше, чем в вытянутой. Раза в два уменьшить нитратность можно только одним способом – на 1/8 срезая верхушки и хвостики.

Картофель. При хорошем хранении содержание нитратов в картофеле резко падает к началу марта почти в 4 раза. До февраля же концентрация остаётся неизменной. Большая часть солей в клубне сосредоточена ближе к средине, а ценные вещества ближе к кожуре. Поэтому обезвреживать картофель с помощью очистки бесполезно, к тому же витамины и ферменты, содержащиеся под кожурой ограничивают превращение нитратов в нитриты. Самый оптимальный способ приготовления картофеля – на пару, в “мундире”. При таком способе приготовления удаляется до 70% нитратов, в то время как жареный картофель избавляется от 15% нитратов, а вареный от 30-40%.

Содержание нитратов в продукции, получаемой в теплицах в десятки раз выше, чем при выращивании в открытом грунте, и может достигать коллосальных величин – до 10 Г на 1 кГ продукции. Это происходит потому, что в теплицах вредные вещества не могут беспрепятственно испаряться и уноситься потоками воздуха. После испарения они снова оседают на растения. Известны случаи и острого отравления, и даже смерти, особенно среди детей, в результате употребления продуктов, содержащих 80-1300 мГ/л нитрат ионов (пюре из свеклы, шпината и не свежих овощей.

Содержание нитратов в растениях зависит от срока посева их и уборки. Изучение суточной динамики содержания нитратов показывает, что сбор урожая, заготовку кормов лучше проводить во второй половине дня, когда растения содержат на 30 – 40% меньше нитратов, чем в первой половине дня. Это обусловлено тем, что в первой половине дня поступление нитратов преобладает над их преобразованием в соединения, участвующие в синтезе органических веществ. При соблюдении севооборотов в сельскохозяйственных культурах накапливается меньше нитратов, чем при выращивании монокультуры.

Загрязнение кормовых культур в сельском хозяйстве ведёт к загрязнению продукции животноводства. При этом необходимо иметь ввиду, что травоядные животные употребляют пищи в пересчёте на 1 кГ массы тела больше, чем человек, а соответственно и больше вредных веществ, которые содержатся в кормах. Так, например, если взрослый человек с питьевой водой и продуктами питания в среднем за сутки получает 2,5 – 3 мГ/кГ нитратов, для крупного рогатого скота эта нагрузка составляет 100 – 200 мГ/кГ, а для свиней 60 – 70 мГ/кГ по нитрат-ионам. И хотя в организме животных происходит распад большей части вредных веществ, всё же возникла необходимость в контроле, как кормовых культур, так и продукции животноводства. Продукты животного происхождения, как правило, содержат незначительное количество нитратов в сравнении с продукцией растеньеводства. Это касается прежде всего мяса, а в молоке обнаруживается значительное количество нитратов. При этом их концентрация зависит от времени года, что прежде всего связано с потреблением кормов.

При переработке продукции животноводства нитраты и нитриты применяются главным образом при консервировании мяса для улучшения сенсорных показателей мясных изделий. В мясной промышленности их используют в виде калиевых или натриевых солей для получения красной окраски мяса.

При переработке молока нитраты применяются для подавления размножения некоторых штамбов бактерий. Молоко и молочные продукты как источник нитратов играют незначительную роль.

Настоятельная необходимость контролировать содержание нитратов в сельскохозяйственной продукции и пищевых продуктах предполагает применение соответствующих аналитических методов их определения – простых, быстрых и достаточно надёжных.

Методы определения нитратов подразделяются на прямые и косвенные.

 

1.Прямые методы основаны на физико-химических свойствах нитратов:

·     адсорбции в ультрафиолетовой области спектра;

·     восстановлении при определённой величине потенциала (полярография и полярогафическая кулонометрия);

·     активности ионов NO3 в растворе.

2.Косвенные методы.

Окислительное нитрование:

·     окисление органических соединений (например, дифениламина);

·     окисление ароматических соединений (например, хромотроповой и салициловых кислот) или их нитрирование;

·     нитрирование замещенных соединений фенольного типа.

Восстановление нитратов в:

·     нитриты (химическим или микробиологическим путём) и их определение фотометрическим методом;

·     аммиак с последующей его отгонкой и определением титриметрическим методом;

·     NO или N2 и их определение объёмным методом.

При выборе метода определения нитратов необходимо учитывать их содержание в анализируемом материале, наличие веществ, мешающих определению. Важно также обращать внимание на продолжительность анализа, требуемую точность определения.

Определение NO3 после восстановления его в аммиак.

Сущность метода заключается в том, что нитраты в присутствии МgO при помощи сплава Деварда восстанавливаются в аммиак, который отгоняют водным паром в раствор борной кислоты. Поглощённый аммиак потом титруют сильной кислотой. Этот метод является универсальным, так как он пригоден для анализа мутных, окрашенных экстрактов.

Метод с использованием салициловой кислоты.

Этот метод применяется для определения большого количества нитратов. Он основан на нитрировании салициловой кислоты в присутствии концентрированной серной кислоты. После нейтрализации раствора измеряют его оптическую плотность. Недостатком метода является его невысокая чувствительность.

Колометрический метод с применением сернокислого железа.

Метод базируется на реакции сернокислого железа с нитратами в кислой среде с образованием соединения FeNOSO4. окрашенного в пурпурный цвет и устойчивого в течении нескольких часов. В качестве реагента используют раствор сернокислого железа в H2SO4. На точность определения влияет содержание в растворе нитритов и тиосульфатов.

 

Колометрический метод на основе пиргаллола.

Данный метод основан на реакции пирагаллола, растворённого в H2SO4 с нитратами и нитритами. В результате образуются соединения, окрашенные в красный цвет. Окраска раствора может меняться от красной до коричнево-красной или даже чёрной, в зависимости от содержания нитратов в растворе. Метод позволяет определять NO3 в концентрации 7мГ/кГ. Интенсивность окраски анализируемого раствора сравнивают с окраской стандартных растворов.

Проверить содержание нитратов в продуктах можно также с помощью индикаторной бумаги. Часто её точность не высока, общее представление о качестве продуктов индикаторы всё же дают. Тем более имеет смысл проверять овощи, когда речь идёт больших заготовках продукции на зиму.

 

Есть способ попроще. Очевидно, каждому из нас приходилось покупать крупные красивых овощи и фрукты, но, к сожалению, в большинстве случаев, попробовав их мы выясняем, что они не отвечают нашим требованиям относительно вкуса. Дело в том, что овощи с очень большим содержанием нитратов имеют неестественный вкус. Их неприятно употреблять в пищу, они не доставляют никакого удовольствия. Причём, “на вкус” выявляется не отдельно “нитратность”, а сумма всех качеств того, что мы взяли в рот. Такая сельскохозяйственная продукция способна иметь не только плохие вкусовые качества, но и быть опасной для здоровья. Овощи с явным перебором нитратов лучше всего выбрасывать без сожаления.

Как вывод, можно сказать, что должна быть система научно обоснованного распределения и планирования использования удобрений, которая обеспечила бы их внесение на каждый конкретный участок в соответствии с истинными потребностями.