Relevance Zvolené téma je zdůvodněno následujícím: podle Ústavu výživy Akademie lékařských věd naší země se roční potřeba zeleniny v různých regionech republiky pohybuje od 128 do 146 kg ročně na obyvatele. Jaké kolosální množství dusičnanů může člověk přijmout potravou a vodou? Aby se tomu zabránilo, byly stanoveny maximální přípustné koncentrace dusičnanů v potravinářských výrobcích.

Účel naší práce: hodnotit kvalitu zemědělských produktů zakoupených v obchodě čínské výroby a pěstovaných na zahradním pozemku v oblasti Olsk, jakož i vody na základě jejich obsahu dusičnanů a rozvíjet dovednosti pro racionální spotřebu produktů na základě získaných údajů.

Stáhnutí:

Příloha velikost
ФайлPolishchuk.docx 35.46 KB

Náhled:

MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ A VĚDY RUSKÉ FEDERACE

MBOU “Střední škola v Ola”

Stanovení dusičnanů v pitné vodě a zelenině doma

Autor: student 8. třídy “A”

Vědecký vedoucí: učitel chemie,

Fandeeva Yana Dmitrievna

1.Co jsou to dusičnany. 5

2. Vliv dusičnanů na lidský organismus………………………………………..5

3. Způsoby, jak se dusičnany dostávají do lidského těla………………………6

4. Přípustné normy dusičnanů pro člověka……………………………….7

V poslední době projevují hygienici velký zájem o problematiku obsahu dusičnanů v potravinách a vodě. Za prvé je to způsobeno porušením lidského zdraví, které může být způsobeno znečištěním dusičnany.

Исследования США, России установили, что нитраты и нитриты вызывают у человека метгемоглабию (кислородное голодание), рак желудка, отрицательно влияют на сердечно — сосудистую систему, на развитие эмбриона.

Do skupiny se zvýšeným rizikem poškození organismu sloučeninami dusičnanů patří kromě dětí také lidé s onemocněním kardiovaskulárního a dýchacího systému, těhotné ženy a starší lidé, kteří i bez expozice solím kyseliny dusičné či dusité mají nedostatečný přísun kyslíku do orgánů a tkání.

Při akutní otravě způsobují dusičnany u lidí methemoglobinémii různé závažnosti, dokonce i smrt; při chronické otravě – rakovina žaludku, změny funkcí centrálního nervového systému a srdeční činnosti. Děti, zvláště ty v prvním roce života, jsou nejcitlivější na nadbytek dusičnanů ve vodě a potravinách.

Relevantnost zvoleného tématu je zdůvodněna následujícím: podle Ústavu výživy Akademie lékařských věd naší země se roční potřeba zeleniny v různých regionech republiky pohybuje od 128 do 146 kg za rok na obyvatele. Jaké kolosální množství dusičnanů může člověk přijmout potravou a vodou? Aby se tomu zabránilo, byly stanoveny maximální přípustné koncentrace dusičnanů v potravinářských výrobcích.

Účel naší práce: zhodnotit kvalitu zemědělských produktů zakoupených v čínském obchodě a vypěstovaných na zahradním pozemku v oblasti Olsky, jakož i vody na základě obsahu dusičnanů a rozvíjet dovednosti pro racionální spotřebu produktů na bázi na získaných údajích.

  1. studovat literaturu o dusičnanech;
  2. ovládat metodiku jejich stanovení;
  3. stanovit obsah dusičnanů ve vodě a produktech zakoupených v obchodě a vypěstovaných na zahradě;
  4. posoudit vhodnost daného produktu pro výživu;
  5. navrhnout opatření ke snížení množství dusičnanů v rostlinných produktech;
  6. rozvíjet dovednosti racionálního zdravého stravování.

Hypotéza: Stanovení obsahu dusičnanů v pitné vodě a zelenině v domácnosti a návrhy opatření k prevenci otrav dusičnany.

Předmět studia: pitná voda a zelenina (brambory a mrkev).

Metody výzkumu: chemický experiment, popis, analýza.

Popis použité metodiky a materiálu: použitá metodika byla publikována v „Ekologickém ABC školáka“ a v časopise „Chemie ve škole“ (2000, č. 3, 2001, č. 3), materiál převzat z školní jídelna (pitná voda a zelenina, které byly vypěstovány v oblasti Olsk) a zelenina zakoupená v obchodě, vyrobená v Číně.

  1. Teoretická část
  1. Co jsou to dusičnany?
ČTĚTE VÍCE
Jak připravit naplavené dřevo do terária?

Dusičnany (soli kyseliny dusičné) jsou jednou z rostlinných živin. Jejich obsah v zelenině závisí na více než 20 nejdůležitějších faktorech, z nichž polovinu lze ovlivnit. Mezi hlavní faktory způsobující akumulaci dusičnanů v zelenině patří biologické vlastnosti a odrůdové vlastnosti rostlin, úroveň úrodnosti půdy, teplota a vlhkost půdy a vzduchu, intenzita a doba osvětlení, technologie pěstování zelenin.

  1. Vliv dusičnanů na lidský organismus

O dusičnanech se u nás začalo mluvit v 70. letech, kdy došlo v Uzbekistánu k několika hromadným otravám trávicího traktu vodními melouny v důsledku jejich nadměrného krmení dusičnanem amonným.

Světová věda znala dusičnany již mnohem dříve. Dnes je všeobecně známo, že dusičnany jsou pro člověka vysoce toxické.

Za prvé, když se dusitany dostanou do krve, oxidují dvojmocné železo na trojmocné. V tomto případě se tvoří methemoglobin, který není schopen transportovat kyslík do tkání a orgánů, což může mít za následek udušení.

Ohrožení života začíná vznikat, když hladina methemoglobinu v krvi dosáhne 20 % nebo vyšší. Snižuje se krevní tlak a zhoršuje se funkce jater. V důsledku toho klesá fyzická a duševní aktivita člověka.

Malé děti jsou zvláště citlivé na působení dusitanů a dusičnanů, což souvisí se špatnou funkcí jejich enzymatického systému. Proto se v některých zemích, například ve Švédsku, nedoporučuje podávat malým dětem některé druhy zelenin pěstovaných umělými hnojivy, i když obsah dusičnanů v nich nepřekračuje povolenou míru.

Do skupiny se zvýšeným rizikem poškození organismu sloučeninami dusičnanů patří kromě dětí také lidé s onemocněním kardiovaskulárního a dýchacího systému, těhotné ženy a starší lidé, kteří i bez expozice solím kyseliny dusičné či dusité mají nedostatečný přísun kyslíku do orgánů a tkání.

V horských oblastech se zvyšuje citlivost; když vzduch obsahuje oxidy dusíku, oxid uhelnatý, oxid uhličitý. Jejich toxicitu zvyšuje i pití alkoholu.

Za druhé, nebezpečí vstupu dusičnanů a dusitanů do těla ve zvýšeném množství je spojeno s jejich výrazným karcinogenním účinkem.

Nepřímým potvrzením karcinogenity dusičnanů a dusitanů zůstává fakt, že lidé s nízkou kyselostí žaludeční šťávy mají vyšší výskyt rakoviny žaludku.

Dusičnany přispívají k rozvoji patogenní (škodlivé) střevní mikroflóry, která uvolňuje do lidského těla toxické toxiny, což má za následek zdanění, tzn. otrava těla. Hlavní příznaky otravy dusičnany u lidí jsou:

• cyanóza nehtů, obličeje, rtů a viditelných sliznic;

• nevolnost, zvracení, bolest břicha;

• průjem, často s krví, zvětšená játra, zežloutnutí očního bělma;

• bolesti hlavy, zvýšená únava, ospalost, snížená výkonnost;

• dušnost, zvýšená srdeční frekvence až ztráta vědomí;

• при выраженном отравлении — смерть.

Dusičnany snižují obsah vitamínů v potravě, které jsou součástí mnoha enzymů, stimulují činnost hormonů a jejich prostřednictvím ovlivňují všechny typy metabolismu.

У беременных женщин возникают выкидыши, а у мужчин — снижение потенции.

ČTĚTE VÍCE
Co dělat, když ryba leží na dně bokem?

Při delším příjmu dusičnanů do lidského těla (i v malých dávkách) se množství jódu snižuje, což vede ke zvětšení štítné žlázy.

Bylo zjištěno, že dusičnany mají silný vliv na výskyt rakoviny v gastrointestinálním traktu u lidí. Dusičnany mohou způsobit prudké rozšíření krevních cév, což má za následek pokles krevního tlaku.

  1. Způsoby, jak se dusičnany dostávají do lidského těla

a) rostlinného původu;

b) živočišného původu;

Většina dusičnanů se do lidského těla dostává z konzerv a čerstvé zeleniny (40-80 % denního množství dusičnanů).

Незначительное количество нитратов поступает с хлебобулочными изделиями и фруктами; с молочными продуктами попадает их — 1% (10-100мг на литр).

Některé dusičnany mohou vznikat i v samotném lidském těle při jeho metabolismu.

Также нитраты поступают в организм человека с водой, которая является одним из основных условий нормальной жизни человека. Загрязнённая питьевая вода вызывает 70-80% всех имеющихся заболеваний, которые на 30% сокращают продолжительность жизни человека. По данным ВОЗ по этой причине заболевает более 2млрд человек на Земле, из которых 3,5млн. умирает (90% из них составляют дети младше 5 лет). В питьевой воде из подземных вод содержится до 200мг/л нитратов, гораздо меньше их в воде из артезианских колодцев. Нитраты попадают в подземные воды через различные химические удобрения (нитратные, аммонийные), с полей и от химических предприятий по производству этих удобрений. Наибольшее количество нитратов содержится в грунтовых водах. Обычно жители городов пьют воду, где содержится до 20мг/л нитратов, жители же сельской местности — 20-80мг/л нитратов.

Нитраты содержатся и в животной пище. Рыбная и мясная продукция в натуральном виде содержит немного нитратов (5-25мг/кг в мясе, и 2-15мг/кг в рыбе). Но нитраты и нитриты добавляют в готовую мясную продукцию с целью улучшения её потребительских свойств и для более длительного её хранения (особенно в колбасных изделиях). В сырокопчёной колбасе содержится нитритов 150мг/кг, а в варёной колбасе — 50-60мг/кг.

  1. Přípustné normy dusičnanů pro člověka

V přírodě neexistují absolutně čisté potravinářské produkty. V životním prostředí byly a budou dusičnany. Jde o to, kolik se toho hromadí v produktech. Potřebujeme hladinu dusičnanů, která nepředstavuje riziko pro lidské zdraví.

Pro dospělou osobu je maximální přípustná norma dusičnanů 5 mg na 1 kg tělesné hmotnosti člověka, tzn. 0,25 g na osobu vážící 60 kg. Pro dítě není přípustný limit vyšší než 50 mg.

Сравнительно легко человек переносит дневную дозу нитратов в 15-200мг; 500мг — это предельно допустимая доза (600мг — уже токсичная доза для взрослого человека). Для отравления грудного малыша достаточно и 10мг нитратов.

В Российской Федерации допустимая среднесуточная доза нитратов — 312мг, но в весенний период реально она может быть 500-800мг/сутки.

Разработка системы контроля посторонних веществ в сырье и готовой продукции – одна из важнейших задач, имеющих огромное значение для повышения качества продукции и главное — безопасности для здоровья людей. Решение этой весьма важной задачи возможно, в частности, путем принятия соответствующих постановлений, касающихся ограничений в содержании определенных веществ в овощной продукции.

ČTĚTE VÍCE
M se živí malé vodní želvy?

Komise pro výživu a zemědělství FAO OSN stanovila maximální přípustné množství (MAC) pro lidskou spotřebu dusičnanů za den – 500 mg. V zemích SNS se za přípustnou denní dávku dusičnanů pro dospělého člověka považuje 300-325 mg (průměrně 312,5 mg), pro děti se počítá na 5 mg dusičnanů na 1 kg tělesné hmotnosti.

Světová zdravotnická organizace (WHO) v rámci FAO stanovila maximální přípustné koncentrace dusičnanů a dusitanů. Denní přípustná dávka je 3,7 mg dusičnanů na 1 kg tělesné hmotnosti a dusitanů – 0,2 mg na kg tělesné hmotnosti. To znamená, že člověk vážící 70 kg může bezpečně zkonzumovat až 250 mg dusičnanů denně (v přepočtu na dusičnan sodný až 350 mg) a dusitanů až 15 mg denně.

Таблица 1. Минимальное и максимальное накопление нитратов в овощах.

Количество нитратов в мг/кг

V mnoha částech Ruska je problém zajištění bezpečné pitné vody velmi akutní. V regionech je situace krizového charakteru. Kvalitativní změny ve složení vody spojené s lidskou činností jsou často nevratné. Abyste se vyhnuli následkům pitné vody, která nesplňuje hygienické požadavky, musíte vědět, co teče z vašeho kohoutku, a reagovat na to. Pokud vaše voda obsahuje dusičnany, je čas zvážit systémy čištění vody.

Если вода с нитратами что делать

Pojďme zjistit, co způsobuje dusičnany ve vodě. Dusičnany neboli soli kyseliny dusičné se nacházejí v povrchových a podzemních vodách. Tyto sloučeniny se vyznačují dobrou rozpustností a disociují za vzniku NO 3- aniontu. 100 g dusičnanu sodného (NaNO) se rozpustí ve 20 ml vody při 87,6 °C3), 31,6 g dusičnanu draselného (KNO3) nebo asi 200 g dusičnanu amonného (dusičnanu amonného). S rostoucí teplotou se rozpustnost těchto látek zvyšuje a při 100 °C dosahuje 176, 245 a 1024 g, resp.

Všechny dusičnany ve své čisté formě jsou dobrými oxidačními činidly. Za určitých teplotních podmínek (380 °C pro NaNO3) předávají jeden atom kyslíku a přeměňují se na dusitany (MeNO2). V roztoku (při úplné disociaci) ztrácejí své oxidační schopnosti. Rozpouštění dusičnanových sloučenin je doprovázeno intenzivní absorpcí tepla, a proto probíhá pomalu. Pro urychlení procesu se roztoky zahřejí a po malých dávkách se dávkují čisté dusičnany.

Hlavním důvodem, proč studniční voda obsahuje dusičnany, je zemědělství. Dusičnany se účastní koloběhu dusíku a reagují s organickými sloučeninami. Jako hnojivo pro rostliny podporují dusíkaté sloučeniny růst jejich vegetativních částí.

Dalším důvodem, proč mohou být ve studniční vodě dusičnany, jsou kameny. V přírodě se vyskytují přírodní ložiska dusičnanů. V Chile jsou obrovská ložiska dusičnanů a v Indii – nitrokalitu. Tyto minerály se skládají především z dusičnanu sodného a dusičnanu draselného. V současné době probíhá průmyslový rozvoj těchto přírodních ložisek. Dusičnany kovů vznikají také absorpcí oxidu dusnatého na uhličitanech.

Voda obsahující dusičnany je způsobena vnikáním dusičnanu amonného. Dusičnan amonný se vyrábí reakcí koncentrované kyseliny dusičné a bezvodého amoniaku. Tato sůl se používá v zemědělství (jako hnojivo) a v pyrotechnice. K rozkladu dusičnanu amonného dochází různě v závislosti na podmínkách:

  • při teplotách pod 200 °C se mění na plynný oxid dusičitý, přičemž se uvolňuje teplo;
  • Při teplotách nad 300 °C nebo při detonaci vzniká při reakci kyslík, dusík a voda.
ČTĚTE VÍCE
Jak se jmenuje tráva s fialovými květy?

Co způsobuje dusičnany ve vodě? Zdroje dusičnanů v pitné vodě

Koncentrace dusičnanů ve vodě může být několikrát překročena. A existuje pro to vysvětlení. Existuje několik důvodů, proč studniční voda obsahuje velké množství dusičnanů.

Jedním z hlavních důvodů, proč se dusičnany dostávají do vody, je nekontrolované používání dusičnanů jako hnojiva pro zemědělské plodiny. Kvůli jejich levnosti a dostupnosti je mnoho zemědělsko-průmyslových podniků přispívá nadměrně. Část dusičnanů s taveninou a dešťovou vodou končí v otevřených nádržích a proniká do horních vodonosných vrstev.
Dalším zdrojem dusičnanových iontů ve vodě jsou komplexy hospodářských zvířat a drůbežárny. Vznikají v důsledku rozkladu hnoje, který probíhá za účasti nitrobakterií. Pokud jsou na území farmy pohřebiště, dále to zhoršuje situaci s hromaděním dusičnanů v půdě a jejich převáděním do vodních zdrojů.

Nekontrolované vypouštění odpadních vod průmyslovými podniky vede ke zvýšení koncentrace dusičnanů v přírodních vodách. Výroba a spotřeba sloučenin kyseliny dusičné je rozšířená.

Rozklad živočišných tkání ve vodních útvarech je doprovázen uvolňováním dusičnanů. Dusík je součástí mnoha aminokyselin.
Existuje řada dalších zdrojů dusičnanů, ale jejich význam je nevýznamný. Například úder blesku do vodní plochy je doprovázen tvorbou sloučenin kyseliny dusičné. Přítomnost dusičnanů ve vodě po bouřce není významná.

Na území Moskvy a moskevské oblasti představují potenciální nebezpečí průmyslové podniky na jihu a jihovýchodě a také skládka Timochovskaja, největší úložiště pevného odpadu a průmyslového odpadu v Evropě. Je obtížné určit, kolik dusičnanů ve vodě pochází z těchto zdrojů. Hladiny dusičnanů v otevřených a podpovrchových vodních útvarech se mohou lišit v závislosti na ročním období. V létě jsou v teplé vodě nitrobakterie vysoce aktivní a rozkladné procesy v ní probíhají rychleji.

Norma dusičnanů ve vodě

Снижение нитратов в воде

Maximální přípustná koncentrace dusičnanů v pitné vodě, předepsaná v SanPiN, je 45 mg/dm3. Doporučení WHO jsou prakticky stejná: uvádějí maximální přípustnou koncentraci dusičnanů pro vodu 50 mg/dm 3 . V klasifikátoru odpadů (FKKO) jsou nespotřebovaná minerální hnojiva, statkový odpad a další zdroje dusičnanů zařazeny do třídy nebezpečnosti III.
Kvalita vody z hlediska množství dusičnanů ve vodě se v různých regionech a dokonce i ve stejné lokalitě desetinásobně liší. Několik příkladů z Moskvy a moskevského regionu:

  1. Centralizované zásobování vodou, JSC “Mosvodokanal”. Obsah dusičnanů nepřesahuje 5,2 mg/dm3. Díky kvalitní úpravě vody, novým rozvodům, vnitroblokovým a vnitroblokovým sítím dostávají abonenti společnosti kvalitní vodu. V jiných městech může být situace s množstvím dusičnanů ve vodě mnohem složitější.
  2. Soukromý a průmyslový sektor, pískové vrty. Vodní vrstvy umístěné v pískovcích v hloubce do 30 metrů obsahují až 150 mg/dm 3 dusičnanů. Takovou vodu nelze bez úpravy použít jako pitnou, pokud voda obsahuje dusičnany. Obsah dusičnanů v pitné vodě musí být přísně kontrolován státem.
  3. Soukromý a průmyslový sektor, artéské studny. Voda s nejnižším obsahem dusičnanů se získává z vodonosných vápencových zlomů nacházejících se v hloubce 70 metrů. Při přechodu z oblasti dobíjení do tlakové oblasti je voda filtrována přes usazené horniny. Všechny dusičnany přicházející shora zůstávají v tloušťce silného přírodního filtru. Hladiny dusičnanů ve vodě se dosahuje pomocí speciálních filtrů.
ČTĚTE VÍCE
Jak dlouho žijí rosničky červenooké doma?

Stojí za zmínku, že ne všechny artéské studny obsahují čistou vodu. Hlavními důvody, proč se do nich dusičnany dostávají, je nevhodné uspořádání nebo provoz zdroje. Porušení těsnosti pláště často vede k pronikání usazené vody a s ní dusičnanů do hlubokých vrstev. I když si majitel hlídá zásobování vodou, existuje šance, že na sousedním pozemku je „sirotčí“ studna vrtaná do stejného vápencového zlomu. Dusičnany a další nečistoty přes něj mohou proniknout a znehodnotit celou vodonosnou vrstvu.

Jak určit dusičnany ve vodě

Existuje několik metod pro stanovení množství dusičnanů ve vodě. Výběr závisí na očekávané koncentraci dusičnanových sloučenin a účelu studie. Pro studium pitné vody se široce používají fotometrické metody pro stanovení dusičnanů ve vodě pomocí Griessova činidla nebo salicylátu sodného. Obě metody vyžadují použití koncentrované kyseliny sírové a specializovaného optického zařízení. Měření dusičnanů ve vodě se provádí v laboratorních podmínkách a poskytuje vysoce přesné výsledky.

Jak otestovat vodu doma na dusičnany

Existuje poměrně bezpečný způsob, jak zjistit obsah dusičnanů v pitné vodě doma – reakce rivanol. K jeho provedení potřebujete tabletu rivanolu, 200 ml farmaceutické kyseliny chlorovodíkové, zinkový prášek a fyziologický roztok. Metoda umožňuje určit přebytek maximální přípustné koncentrace dusičnanů, ale neumožňuje vypočítat jejich obsah.

Testování vody na dusičnany pomocí indikačních proužků není nejlepší možností, nedávají spolehlivé výsledky. Významné chyby vznikají v důsledku přítomnosti jiných solí ve vodě. Do vody nejsou vhodné ani domácí dusičnanové testery pro kontrolu zeleniny. Některé modely mají funkci pro posouzení tvrdosti nebo celkového obsahu soli. Víme, jak otestovat vodu na dusičnany a uděláme to za vás!

Vliv dusičnanů ve vodě na lidský organismus. Proč jsou dusičnany ve vodě nebezpečné?

Každý živý organismus obsahuje dusičnany. Jsou přirozenou součástí metabolismu dusíku. Při překročení maximální přípustné koncentrace však dusičnany působením enzymu nitrátreduktázy odevzdají jeden atom kyslíku a přemění se na dusitany – vysoce toxické soli kyseliny dusité. Jejich účinek na organismus je podobný jako u oxidu uhelnatého. Dusitany nevratně reagují s hemoglobinem v krvi a blokují jeho schopnost přenášet kyslík. Při pravidelném překračování maximálního limitu koncentrace dusičnanů v pitné vodě není tělo schopno obnovit množství hemoglobinu v krvi. To vede k hladovění kyslíkem, onemocněním nervového a kardiovaskulárního systému. Existuje hypotéza o mutagenních a karcinogenních účincích dusičnanů. Není to ani potvrzeno, ani vyvráceno systematickým výzkumem.

Co ale dělat, když ve studniční vodě najdete dusičnany. Překročení nejvyšší přípustné koncentrace dusičnanů neznamená, že voda je nevhodná k použití. Existují způsoby, jak snížit koncentraci dusičnanových sloučenin na bezpečnou úroveň. Podrobně je popíšeme v článku „Jak čistit vodu od dusičnanů“.

Aplikace pro výběr zařízení