Нітрати і нітрити
Нітрити – це солі азотної кислоти, мають вигляд кристалів. Вони добре розчиняються у воді, особливо в гарячій. У промислових масштабах одержують при поглинанні нитрозного газу. Використовуються для отримання барвників, як окислювач у текстильної і металообробної промисловості як консервант.Нітрати – це солі азотної кислоти, які раніше мали назву селітри. Їх отримують після дії азотної кислоти на метали, та й самі по собі вони дуже сильні окислювачі. Добре розчиняються у воді. Розкладання нітратів настає при температурі вище трьохсот градусів за Цельсієм. Основна область застосування нітратів – це сільське господарство, але деякі сполуки використовують піротехніки у якості вибухових речовин, а також у вигляді компонентів ракетного палива.
Роль нітратів в житті рослин
Одним з чотирьох основних елементів, складових живий організм, є азот. Він необхідний для синтезу білкових молекул. Нітрати – це молекули солей, які містять необхідну рослині кількість азоту. Поглинається клітиною, солі відновлюються до нітритів. Останні, в свою чергу, з ланцюга хімічних перетворень доходять до аміаку. А він, у свою чергу, необхідний для утворення хлорофілу.Природні джерела нітратів
Основним джерелом нітратів у природі є сама грунт. Коли органічні речовини, які в ній містяться, минерализируются - утворюються нітрати. Швидкість цього процесу залежить від характеру землекористування, погоди і виду грунту. В землі не міститься багато азоту, тому екологи не турбуються через утворення значної кількості нітратів. Тим більше, що сільськогосподарські роботи (боронування, дискування, постійне використання мінеральних добрив) зменшують кількість органічного азоту. Тому природні джерела не можна вважати фактором забруднення підземних вод та накопичення нітратів у рослинах.Антропогенні джерела
Умовно антропогенні джерела можна розділити на сільськогосподарські, промислові і комунальні. До першої категорії належать добрива і відходи тваринництва, до другої – промислові стічні води і відходи виробництв. Їх вплив на забруднення навколишнього середовища неоднаково і залежить від специфіки кожного конкретного регіону. Визначення нітратів в органічних матеріалах дало такі результати: - більше 50 відсотків – це результат збиральної кампанії;- близько 20 відсотків – гній;
- до 18 відсоткам наближаються міські комунальні відходи;
- все інше – це промислове сміття.
Найбільш серйозної шкоди завдають азотні добрива, які вносяться в грунт для збільшення врожаю. Розкладання нітратів у ґрунті та рослинах утворює достатню кількість нітритів для харчового отруєння. Інтенсифікація сільського господарства тільки посилює цю проблему. Найбільш високий рівень нітратів помічають в магістральних водостоках, які збирають воду після поливу.
Вплив на організм людини
Нітрати і нітрити вперше скомпрометували себе в середині сімдесятих років. Тоді в Середній Азії лікарі зафіксували спалах отруєння кавунами. У процесі розслідування було з'ясовано, що фрукти обробляли аміачною селітрою і, мабуть, трохи перестаралися. Після цього випадку хіміки і біологи впритул зайнялися вивченням взаємодії нітратів з живими організмами, зокрема людиною.Метаболізм нітратів в організмі
Нітрати – це похідні аміаку, які, потрапляючи в живий організм, вбудовуються в обмін речовин і змінюють його. У невеликих кількостях вони не викликають занепокоєння. З їжею і водою нітрати добре всмоктуються у кишечнику, проходять з током крові через печінку і виводяться з організму нирками. Крім того, у годуючих матерів нітрати потрапляють в грудне молоко. В процесі метаболізму нітрати перетворюються в нітрити, окислюють молекули заліза в гемоглобіні і порушують дихальну ланцюг. Для того щоб утворилося двадцять грам метгемоглобіну, достатньо всього одного міліграма нітриту натрію. У нормі концентрація метгемоглобіну в плазмі крові не повинна перевищувати пари відсотків. Якщо цей показник піднімається вище тридцяти, спостерігається отруєння, якщо вище п'ятдесяти – це практично завжди смертельно.Для контролю над рівнем метгемоглобіну в організмі є метгемоглобинредуктаза. Це печінковий фермент, який виробляється в організмі, починаючи з трьох місяців життя.
Допустима норма нітратів
Звичайно, ідеальний варіант для людини – уникати попадання нітратів і нітритів на організм, але в реальному житті так не буває. Тому лікарі санітарно-епідеміологічної станції встановили норми цих речовин, які не зможуть зашкодити організму. Для дорослої людини з вагою більше сімдесяти кілограмів допустимою вважається доза в 5 міліграмів на кілограм ваги. Без серйозних наслідків для здоров'я дорослий може проковтнути до половини грама нітратів. У дітей цей показник усереднений – 50 міліграм, незалежно від ваги і віку. У той же час немовляті для отруєння буде достатньо і п'ятої частини від цієї дози.Шляхи проникнення
Отримати отруєння нітратами можна аліментарним шляхом, тобто через їжу, воду і навіть ліки (якщо до їх складу входять солі нітратів). Більше половини добової дози нітратів потрапляє в людину зі свіжими овочами та консервами. Залишилася доза надходить з випічки, молочних продуктів і води. Крім того, незначна частина нітратів є продуктами обміну речовин і утворюється ендогенно. Нітрати у воді – це привід для окремої розмови. Вона – універсальний розчинник, отже, в ній містяться не тільки корисні мінерали і мікроелементи, необхідні для нормальної життєдіяльності людини, але і токсини, отрути, бактерії, гельмінти, які є збудниками небезпечних хвороб. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я, із-за неякісної води щороку захворює близько двох мільярдів осіб, а помирає з них більше трьох мільйонів. Хімічні добрива, що містять солі амонію, просочуються через грунт і потрапляють у підземні озера. Це призводить до накопичення нітратів, і іноді їх кількість сягає двохсот міліграм на літр. Артезіанська вода чистіша, так як видобувається з більш глибоких шарів, але і в неї можуть потрапити токсини. Жителі сільської місцевості разом з криничною водою щодня отримують по вісімдесят міліграм нітратів з кожної літри випитої води. Крім того, вміст нітратів в тютюні досить високо, щоб у курців з великим стажем викликати хронічне отруєння. Це ще один аргумент на користь боротьби з шкідливою звичкою.Нітрати в продуктах
Під час кулінарної обробки продуктів кількість нітратів у них істотно знижується, але в той же час порушення правил зберігання може призвести до зворотного ефекту. Нітрити, найбільш токсичні для людини речовини, що утворюються при температурі від десяти до тридцяти п'яти градусів, особливо якщо місце зберігання продуктів погано вентилюється, а на овочах є пошкодження або вони почали гнити. Нітрити утворюються і розморожених овочах, з іншого боку, глибока заморозка запобігає утворення нітритів і нітратів. При оптимальних умовах зберігання можна знизити кількість селітри в продуктах до п'ятдесяти відсотків.Отруєння нітратами
Ознаки отруєння нітратами: - синюшність губ, обличчя, нігтів;- нудота і блювота, можуть бути болі в животі;
- жовтушність білків очей, стілець з кров'ю;
- головний біль і сонливість;
- помітна задишка, серцебиття і навіть втрата свідомості. Чутливість до цього отрути проявляється сильніше в умовах гіпоксії, наприклад, високо в горах або при отруєння чадним газом або сильному алкогольному сп'янінні. Нітрати потрапляють у кишечник, де природна мікрофлора метаболізує їх до нітритів. Нітрити всмоктуються в системний кровотік і впливають на гемоглобін. Перші ознаки отруєння можна замінити вже через годину при великій початковій дозі або через шість годин, якщо кількість нітратів була невелика. Слід пам'ятати, що гостре отруєння нітратами за своїми проявами схоже на алкогольну інтоксикацію. Неможливо відокремити наше життя від нітратів, тому що це позначиться на всіх сферах життя людини: від харчування до виробництва. Однак можна спробувати захистити себе від надмірного їх споживання, дотримуючись простих правил: - мити овочі і фрукти перед вживанням;
- зберігати продукти в холодильниках або в спеціально обладнаних приміщеннях;
- пити очищену воду.