Нітрати і нітрити, і їх роль в рослинах
Азот - це один з найбільш найважливіших хімічних елементів в житті рослин, тому що він необхідний для синтезу амінокислот, з яких утворюються білки. Азот отримує рослину з грунту у вигляді мінеральних азотних солей (нітратних і аміачних).
У рослинах азот піддається складним перетворенням.
Метаболізм азоту в рослинах - це складний процес, і нітрати займають в ньому проміжне положення:
(Нітрат) (нітрит) (гіпонітріт) (гідроксиламін) (аміак)
Нітрати в рослинах відновлюються до нітритів. У цьому процесі беруть участь різні метали (молібден, залізо, мідь, марганець), і при цьому відбувається інтенсивна витрата вуглеводів, тому що на відновлення витрачається енергія, джерелом якої є вуглеводи. Нітрити можуть накопичуватися в рослинах і цим пригнічувати їх ріст. Але основна частина нітритів, піддаючись подальшим перетворенням, дає аміак (NH3).
Саме по собі присутність нітратів в рослинах - нормальне явище, тому що вони є джерелами азоту в цих організмах, але зайве збільшення їх украй небажано, тому що вони мають високу токсичність для людини сільськогосподарських тварин.
Нітрати в основному накопичуються в коренях, коренеплодах, стеблах, черешках і великих жилках листя, значно менше їх в плодах.
За здатністю накопичувати нітрати овочі, плоди і фрукти діляться на 3 групи:
Нітрати і якість води
Велика кількість нітратів міститься в колекторних і дренажних водах, дренуючих сільськогосподарські території, на яких застосовуються азотні добрива і гній. Концентрація нітратів в цих водах може перевищувати 120 мг / л. У природних (природних) умовах кількість їх не перевищує 9 мг / л. Найбільша кількість (понад 200 мг / л) нітратів знаходиться в побутових стоках і в стоках тваринницьких комплексів.
Грунтові води містять, як правило, менше нітратів, ніж поверхневі, оскільки грунт служить свого роду «фільтром» на шляху пересування нітратного азоту. Чим глибше залягають грунтові води, тим менше міститься в них нітратів.
Найбільш раціональний шлях зниження концентрації нітратів в поверхневих і ґрунтових водах полягає в зменшенні розмірів вивільнення азоту і його оксидів з природних і антропогенних джерел і обмеження їх міграції в агроландшафтах. У зонах інтенсивного застосування азотних добрив необхідно створення охоронних зон, що запобігають надходження рухомих сполук азоту в водойми, воду яких використовують як питну.
Норми азотних добрив повинні бути екологічно безпечними, терміни і способи їх внесення визначаються урахуванням грунтово-екологічних умов агроландшафту і біологічних особливостей реакції рослин на режим азотного харчування. Наприклад, система застосування азотних добрив при вирощуванні рису на основі локального внесення туків в грунт, завдяки чому знижується надходження нітратів в приґрунтовому шар води і виключається необхідність проведення підгодівлі протягом вегетації з літака. Останній спосіб внесення азотних добрив несе найбільшу загрозу якості поверхневих вод.
При утилізації стічних вод тваринництва рекомендується обмежити використання їх в нерозведеному вигляді. Найбільш прийнятним і доцільним є обов'язкове розведення стоків водою в 1,5 рази при обов'язковому внесенні в грунт фосфорних і калійних добрив в дозах, необхідних для полною забезпечення рослин у фосфорі і калії н збалансованих до кількості азоту, який застосовується в стічних водах.
Шкідливий вплив нітратів на організм людини
Загальновідомо, що надходження в організм нітратів шкідливо для людини і сільськогосподарських тварин. При цьому слід пам'ятати, особливо токсичні організму не самі нітрати, а нітрити, в які вони перетворюються при певних умовах:
1) Нітрати під впливом ферменту нітратредуктази відновлюються до нітратів, які взаємодіють з гемоглобіном крові і окислюють в ньому 2-х валентний залізо в 3-х валентний. В результаті утворюється речовина метгемоглобін, який вже не здатний переносити кисень. Тому порушується нормальне дихання клітин і тканин організму (тканинна гіпоксія), в результаті чого накопичується молочна кислота, холестерин, і різко падає кількість білка.
2) Особливо небезпечні нітрати для грудних дітей, тому що їх ферментна основа недосконала і відновлення метгемоглобіну в гемоглобін йде повільно.
3) Нітрати сприяють розвитку патогенної (шкідливою) кишкової мікрофлори, яка виділяє в організм людини отруйні речовини токсини, в результаті чого йде токсикації, тобто отруєння організму. Основними ознаками нітратних отруєнь у людини є:
-синюшність нігтів, обличчя, губ і видимих слизових оболонок;
-нудота, блювота, болі в животі;
-пронос, часто з кров'ю, збільшення печінки, жовтизна білків очей;
-головні болі, підвищена втома, сонливість, зниження працездатності;
-задишка, посилене серцебиття, аж до втрати свідомості;
-при вираженому отруєнні - смерть.
5) У вагітних жінок виникають викидні, а у чоловіків - зниження потенції.
6) При тривалому надходженні нітратів в організм людини (нехай навіть в незначних дозах) зменшується кількість йоду, що призводить до збільшення щитовидної залози.
7) Встановлено, що нітрати сильно впливають на виникнення ракових пухлин в шлунково-кишковому тракті у людини.
8) Нітрати здатні викликати різке розширення судин, в результаті чого знижується кров'яний тиск.
Допустимі норми нітратів для людини
Для дорослої людини гранично допустима норма нітратів 5мг на 1 кг маси тіла людини, тобто 0,25 на людину вагою в 60 кг. Для дитини допустима норма не більше 50 мг.
Порівняно легко людина переносить денну дозу нітратів в 15-200мг; 500мг - це гранично допустима доза (600мг - вже токсична доза для дорослої людини). Для отруєння грудного малюка досить і 10мг нітратів.
ГДК нітратів у воді згідно з СанПіН 2.1.4.1175-02 «Гігієнічні вимоги до якості води нецентралізованого водопостачання. Санітарна охорона джерел »становить 45 мг / дм 3
Як очищення води від нітратів використовуються зворотний осмос та іонний обмін. У першому випадку має проводитися знесолення води до такого ступеня, при якій концентрація нітратів буде відповідати нормі. Однак при зворотному осмосу видаляються всі Соліс малої селективність і в результаті виходить обезсолена вода. Питання про корисність такої води для організму і смакових якостях є дискусійним. Вартість такої обробки води досить висока. При високому вмісті нітратів цілком можливо використовувати малогабаритні установки зворотного осмосадля приготування води тільки для питних потреб.