Чем реагируют нитраты. Что такое нитраты и как от них защититься? Нитраты в цифрах

Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова

Кафедра гигиены труда

Нитраты

Свойства, получение, применение, токсичность, гигиенические стандарты.

Выполнил:

Руководитель: Жилова Н.А.

Москва, 2002

Нитраты. Общие сведения.

Из многих солей азотной кислоты наибольшее значение для производства разнообразных химических продуктов, для сельского хозяйства и промышленности имеют нитраты натрия, калия, кальция, аммония, меди, железа, алюминия, хрома, ртути, серебра, висмута, бария, стронция, свинца.

Молекулярная формула солей азотной кислоты в общем виде: R, например нитрат натрия NaNO 3 , нитрат кальция Ca(NO 3) 2 и т.п.

Физико-химические свойства некоторых нитратов.

Нитрат натрия (натриевая селитра, чилийская селитра) – бесцветные кристаллы гексагональной формы; плотность при 20 0 – 2.257; температура плавления 308 0 . Выше температуры плавления разлагается на NaNO 2 и O 2 . При более высоких температурах продуктами разложения являются Na 2 O 2 и Na 2 O. Показатель преломления при 20 0 = 1.5874; гигроскопичен. Растворимость в воде: 42.2% при 0 0 , 47.6% при 25 0 и 64.3% при 100 0 . Насыщенный раствор кипит при 120 0 (222.0 г на 100 г Н 2 О).

Нитрат аммония – бесцветные кристаллы. При температуре от – 18 0 до + 32 0 устойчива модификация с простой ромбической решеткой. Плотность при 20 0 – 1.725; температура плавления 169.6-170 0 , при более высоких температурах разлагается. При нагревании выше 300 0 нитрат аммония взрывается.

Нитрат калия (калийная селитра) - бесцветные ромбические кристаллы; плотность при 20 0 – 2.11; температура плавления 336 0 . Растворимость в воде: 31.6 г на 100 г воды при 20 0 и 245 г на 100 г воды при 100 0 . Насыщенный раствор кипит при 118 0 (222.0 г на 100 г Н 2 О). При нагревании выше температуры плавления нитрат калия разлагается с выделением кислорода; смеси нитрата калия с органическими веществами легко воспламеняются и интенсивно сгорают. В природе нитрат калия образуется при разложении органических веществ в результате жизнедеятельности нитрифицирующих бактерий.

Нитрат свинца – прозрачные кристаллы кубической системы; плотность 4.59. Растворимость в воде: 38.8 г на 100г воды при 0 0 , 56.5 г при 20 0 , 95 г при 60 0 , 139 г при 100 0 .

Растворимость большинства нитратов в воде с повышением температуры возрастает. Нитраты щелочных металлов не содержат воды. У нитратов щелочно-земельных металлов свойство присоединять кристаллизационную воду усиливается от бария к магнию. Многие нитраты при нагревании в кристаллическом состоянии плавятся и разлагаются с отщеплением кислорода. При этом образуются нитриты, оксиды металлов или свободные металлы и окислы азота.

Водные растворы нитратов почти не обладают окислительными свойствами. Нитраты, растворенные в воде, способны восстанавливаться только при действии водорода в момент его выделения (вплоть до стадии образования аммиака).

Соли азотной кислоты склонны к образованию двойных нитратов, неустойчивых нитро-солей. Например, нитрат калия-бария. Иногда образуются так называемые «кислые нитраты» (нитратокислоты), например калия.

Получение.

В промышленности широко применяется метод получения аммиачной селитры из синтетического аммиака (или аммиак-содержащих газов) и разбавленной азотной кислоты. Получение растворов нитрата аммония производится в нейтрализационном прямоточном аппарате, который работает под атмосферным давлением.

Значительное количество аммиачной селитры в настоящее время производится из отходящих аммиаксодержащих газов некоторых систем синтеза карбамида. На 1 т карбамида получается от 1 до 1.4 т аммиака. Из такого количества можно выработать 4.6-6.5 т аммиачной селитры.

В небольших количествах нитрат аммония получают путем обменного разложения солей (конверсионные способы) при взаимодействии сульфата аммония с нитратом натрия или нитратом бария, а также при взаимодействии карбоната аммония с нитратом кальция или нитратом магния. Эти способы получения аммиачной селитры основываются на выпадении одной из образующихся солей в осадок или на получении двух солей с различной растворимостью в воде.

В промышленности широко распространен способ получения нитрата натрия путем утилизации хвостовых нитрозных газов, выделяющихся при производстве азотной кислоты из абсорбционных башен. Улавливая хвостовые нитрозные газы растворами соды или каустика, получают т.н. «туковые щелока», содержащие нитрит-нитрат натрия с примесями углекислой и двууглекислой соды. Туковые щелока перерабатываются в натриевую селитру.

Применение.

Большое количество нитратов применяется в виде высококачественных удобрений. Только растения из семейства бобовых, как клевер, люцерна и др., в состоянии черпать азот из воздуха. Другие же растения нуждаются в том, чтобы необходимый им азот находился в почве в связанном состоянии в виде нитратов. Значение азотных удобрений резко возрастает при современной интенсивности системы земледелия, особенно при выращивании высокоурожайных и наиболее требовательных к условиям питания технических культур.

Аммиачная селитра содержит 34-34,5% азота и является универсальным азотным удобрением, так как одновременно содержит аммиачную и нитратную формы азота. Нитрат аммония используется для удобрения хлопка, льна, конопли, табака, овощей. При внесении нитрата аммония в количестве 300-400 кг/га за год прирост урожая хлопчатника (хлопка-сырца) составляет 5-10 кг на 1 кг селитры; в количестве 200-250 кг/га прирост урожая сахарной свеклы (корни) составляет 30-60 кг на 1 кг удобрения. Проблема применения нитрата аммония в виде самостоятельного удобрения окончательно не решена, так как не найдено универсального способа получения не слёживающегося продукта для всех применяемых производственных схем. Поэтому на базе нитрата аммония увеличивается производство сложных удобрений, содержащих помимо азота и другие компоненты (калий, фосфор, кальций и др.).

Калиевая селитра применяется также в качестве удобрения, так как содержит одновременно два необходимых для растений вещества: калий и азот. Она входит в состав сложных удобрений, улучшая их физические свойства. Нитрат натрия является физиологически щелочным удобрением и лучше всего действует на кислых почвах. Применение натриевой селитры наиболее эффективно под сахарную свеклу, урожайность которой значительно возрастает. Нитрат кальция также является ценным удобрением, так как содержит, наряду с азотом, известь, которая, как известно, весьма необходима для некоторых почв. Кроме того при его применении сохраняется структура глинистой почвы, вследствие чего последняя не делается липкой. По агрономическому действию на ряд важных культур нитрат кальция не уступает натриевой селитре и в отдельных случаях даже превосходит ее. Нитрат кальция употребляется, главным образом, как удобрение для льна, ячменя, овса, сахарной свеклы и др. Технический продукт, выпускаемый под названием «норвежская известковая» селитра или «нитрокальцит», содержит около 13% азота.

Нитраты аммония, калия и натрия применяются для получения многих взрывчатых веществ и порохов. Из нитрата аммония готовятся так называемые бездымные взрывчатые вещества. Нитрат аммония при смешении в определенных пропорциях с древесной мукой, нитропродуктами и другими органическими продуктами образует взрывчатые смеси. Калиевая селитра особенно широкое применение находит при изготовлении черного пороха (смесь селитры, угля и серы) и в пиротехнике. Из неё готовят зажигательные фитили, селитряную бумагу и фейерверки.

Нитрат аммония применяют также для получения закиси азота и в горнорудном деле. Нитрат калия применяется как консервирующее средство для пищевых продуктов, особенно при солке мяса.

Нитрат при посоле мяса служит источником образования нитрита, которое происходит под действием денитрифицирующих бактерий, восстанавливающих соли азотной кислоты до солей азотистой кислоты. В результате этого образуется и сохраняется в процессе тепловой обработки колбасных изделий и копченостей розовый цвет, а также подавляется развитие микроорганизмов и токсинообразование.

Калиевая селитра применяется также для закалки металлов, в качестве добавки при приготовлении различных катализаторов, в стекольном, свечном и спичечном производстве и т. д.

Нитрат натрия в небольших количествах находит применение для получения нитрита натрия, в производстве пикриновой кислоты (мелинита), стекла, для чистки металлов и т. д.

Нитрат кальция применяется как исходный продукт для получения нитрозных газов при производстве камерным методом серной кислоты. Он служит также сырьем для получения обменным разложением нитратов калия, свинца, хрома и других солей азотной кислоты.

Нитраты железа, меди, алюминия, хрома находят применение в текстильной промышленности как протрава при крашении тканей.

Для медицинских целей широко используются нитраты ртути, серебра, висмута и другие азотнокислые соли.

Характер действия вещества.

В клинической картине острого отравления человека нитратами отмечается симптоматика, характерная для отравления аммиаком.

Описан случай токсико-аллергического отека легких при отравлении аммиачной селитрой. Кроме того, наблюдались признаки токсико-аллергического миокардита, токсического нефрита, токсического гепатита, острой сердечно-сосудистой недостаточности. При этом отмечались отеки всего тела, цианотичность кожи и видимых слизистых оболочек, ортопноэ; жесткое, ослабленное дыхание с многочисленными сухими и влажными хрипами. Пульс 120 в минуту, слабого наполнения. Артериальное давление 170-120 мм. Сердце расширено, тоны глухие,

тахикардия, экстрасистолия, акцент II тона на легочной артерии. Печень увеличена, болезненна. Симптом Пастернацкого положительный с обеих сторон.

В клинической картине отравления важную роль играло поражение сердечно-сосудистой системы, определявшееся электрокардиографически. Отмечали деформацию интервала S-Т и

зубца Т (отрицательный) в I-II, АVR-АVL отведениях и во всех левых позициях грудных отведении СК, дискордантность направления отрезков и зубцов в стандартных отведениях.

Дети более чувствительны к нитратам, чем взрослые. Четко прослеживается связь между содержанием нитратов в питьевой воде и содержанием метгемоглобина в крови. У детей, потреблявших воду с содержанием нитратов до 10 мг/л, уровень метгемоглобина был в пределах 1,43-1,8%. При содержании нитратов 182,5 мг/л уровень метгемоглобина в крови был в пределах 2,13-3,3% и при содержании нитратов в воде 209 мг/л уровень метгемоглобина в крови составил 3,1-7,05%. Отмечено, что уровень метгемоглобина в крови детей понижался с увеличением их возраста. Так, при обследовании детей от 2 месяцев до 3 лет у 59,3% обнаружено содержание в крови метгемоглобина на уровне более 5%; среди детей от 3 до 7 лет с таким же уровнем метгемоглобина оказалось 38,3%.

При обследовании детей, находящихся на воспитании в детских домах, в одинаковых условиях жизни и питания, но потреблявших питьевую воду с различным содержанием нитратов, установлено, что концентрация нитратов в воде 2-3 мг/л не вызывает повышения содержания метгемоглобина в крови детей. При содержании нитратов-10-11 мг/л количество метгемоглобина свыше нормы оказалось лишь у 4 из 94 детей. При содержании нитратов 50-60 мг/л и 100 мг/л уровень метгемоглобина в крови детей иногда доходил до 26%, а число детей с повышенным содержанием метгемоглобина увеличивалось до 85-87%. При этом максимальное увеличение метгемоглобина до 26,6% отмечалось у детей от 3 до 7 лет. У детей от 8 до 12 лет оно было в 2 раза меньше, а у взрослых (старше 18 лет) максимально доходило до 6,7%.

Одним из главных симптомов больных нитратной метгемоглобинемией является цианоз. Сгущенная синевато-серая окраска губ или цианотичность вокруг рта установлена как у детей, так и у взрослых, пользующихся нитратной водой. У детей картина цианоза была выражена более ярко, у большинства взрослых-менее заметно.

Действие азота нитратов на сердечно-сосудистую систему проявляется в учащении сердцебиения на 9-19 ударов в минуту. При воздействии нитратов питьевой воды (23,7-44,6 мг/л) у людей в возрасте от 3 до 75 лет снижается максимальное артериальное давление на 4,0-13,8 мм рт. ст. Однако достоверным было снижение максимального артериального давления лишь в возрастных группах 3-9, 10-14, 50-54 и 55-75 лет. Минимальное артериальное давление снижается на 2,9-7,6 мм рт. ст. и также достоверно в тех же возрастных группах.

Изменения внешнего дыхания при метгемоглобинемии проявляется в виде повышения частоты дыхательных движений. По-видимому, недостаток кислорода вызывает рефлекторное учащение дыхательных движений, действуя на хеморецепторы сосудистых рефлексогенных зон.

При воздействии нитратов в крови у больных разного возраста, кроме увеличенного содержания метгемоглобина, наблюдалось снижение эритроцитов до 3900000 в 1 мм 3 (у больных 5-9 лет). У больных старше 15 лет изменения количества эритроцитов не наблюдалось. Уменьшение числа эритроцитов, по всей вероятности, связано с макроцитозом эритроцитов, развивающимся вследствие кислородного голодания тканей, что может быть выражением приспособления к условиям недостатка кислорода. Уровень гемоглобина у больных до 10 лет увеличивался на 11,4% по сравнению со здоровыми того же возраста. Установлено, что у детей с повышенной концентрацией метгемоглобина (5,3%) время реакции на световой и звуковой раздражители удлиняется.

Проявления токсического действия.

Канцерогенез и мутагенез.

Канцерогенное действие нитратов связано с их возможным превращением в организме животных и человека в нитрозамины. Нитрозирующие свойства наиболее выражены у кишечной палочки и обнаружены у 50% штаммов, выделенных из кишечника человека. В пищевых продуктах, воде и воздухе в результате нитрозирования исходных компонентов (в том числе и нитратов) могут образовываться нитрозамины.

Предполагают, что образующиеся эндогенно нитрозосоединения вызывают мутации, проникая в клетки, благодаря нарушению защитного слизистого барьера грубой раздражающей пищей. Мутированные клетки продуцируют слизь иного состава, рН повышается, начинают размножаться микробы, способствующие образованию дополнительных количеств нитрозосоединений. Атрофия и метаплазия слизистой желудка нарастает в течение 30-50 лет, пока у некоторых людей с такой патологией не возникает окончательная мутация, приводящая к злокачественной трансформации клетки.

Характер комбинированного действия с широко используемыми лекарственными и химическими соединениями.

Довольно часто приходится сталкиваться с комбинированным действием нитратов и нитритов. Как известно, нитраты не являются метгемоглобинообразователями, но, будучи введены в организм, частично восстанавливаются в пищеварительном тракте до нитритов, которые и вызывают метгемоглобинемию. Значительные дозы нитратов и нитритов человек может получить с водой и с пищевыми продуктами.

Показано, что при воздействии смеси нитритов в дозе 2,7 мг/кг (в пересчете на нитрит-ион) и нитратов в дозе 40,8 мг/кг (в пересчете на нитрат-ион) отмечается резкое снижение активности щелочной фосфатазы (на 54%) и некоторая тенденция к снижению активности энтерокиназы (на 30%) и повышению активности липазы (на 28%). В опытах со смесью нитратов и нитритов наблюдается суммация их действия.

В опытах с многократным введением указанных доз нитратов и нитритов также наблюдается торможение пищеварительных ферментов, особенно щелочной фосфатазы (на 34% к 20 дню воздействия) и панкреатической липазы (на 49% к 20 дню воздействия).

При воздействии в течение 7 дней смесью нитратов (12,26 мг/кг) и нитритов (0,81 мг/кг) отмечено их влияние на всасываемость некоторых пищевых веществ. Отмечено наибольшее снижение всасываемости жиров, несколько меньшее-белков и минеральных веществ и незначительное углеводов.

При введении белым крысам нитрата натрия (в дозах 2,5-12,5 г/кг), растворенного в кефире, молочной кислоте (5% раствор), этаноле (2 и 5% раствор) и сорбиновой кислоте (1% раствор), отмечено их тормозящее влияние на образование метгемолгбоина. После удаления молочной кислоты (путем осаждения ее в виде лактата кальция) кефир терял ингибирующие свойства. В то же время кефир, молочная кислота, сорбиновая кислота и этанол способствовали в некоторой степени образованию сульфгемоглобина при одновременном действии с нитратом натрия.

Никотиновая, аскорбиновая кислоты и пиридоксин ослабляют метгемоглобинообразующее действие нитратов, но способствуют образованию сульфгемоглобина.

В овощах, выращиваемых в типичных производственных условиях, могут содержаться одновременно нитраты и пестициды: в капусте через две недели после обработки было 740 мг/кг нитратов, через 1 месяц-1139 мг/кг, через 2 месяца-1050 мг/кг, через 3 месяца-371 мг/кг. Содержание хлорофоса в капусте соответственно составляло 0,85; 0,27; 0,128 и 0,10 мг/кг, а фозалона-2,05; 1,31; 0,7; 0,19 мг/кг. С целью изучения характера комбинированного действия определяли средне-смертельные дозы при однократном пероральном введении хлорофоса, фозалона, нитратов и их комбинаций в различных соотношениях (1:3, 1:1, 3:1). В опытах на мышах и культуре ткани установлено, что совместное действие нитратов с хлорофосом или фозалоном характеризуется в основном суммацией токсического эффекта при всех изученных соотношениях. Однако с увеличением удельного веса нитратов, вводимых вместе с фозалоном (соотношение 3:1), наблюдается антагонистическое действие.

Сочетанное действие нитратов в дозе 1/10 от среднесмертельной с ультрафиолетовым излучением сопровождалось таким же подъемом уровня метгемоглобина в крови, как и при изолированном действии, однако при этом отсутствовала отчетливая эритроцитарная реакция, имевшая место при изолированном действии нитратов.

Влияние на процессы репродукции.

Анализ клинико-статистического материала выявил увеличение числа осложнений течения беременности (токсикоз, гипотония, нефропатия, угроза прерывания беременности и увеличение количества самопроизвольных выкидышей), так и патологию в родах (асфиксия плода, несвоевременное отхождение вод, слабость родовых сил и кровотечения) у работниц производства азотных удобрений.

В эксперименте при повторном введении в течение 60 дней нитратов в дозе 730 мг/кг у крыс отмечалось нарушение генеративной функции, проявлявшееся гонадо- и эмбриотоксическим действием (удлинение полового цикла у самок, нарушение функционального состояния сперматозоидов у самцов, увеличение пред- и постимплантационной смертности).

С целью изучения влияния нитратов на развивающийся зародыш были поставлены опыты на оплодотворенных яйцах кур породы «Русская белая», инкубированных в лабораторном термостате при температуре 38° С и 60% относительной влажности. Нитрат натрия вводили в желток однократно в дозах от 1 нанограмма до 1 миллиграмма на яйцо в 0,1 мл водного раствора, в различные сроки развития зародышей. В контрольные яйца вводили чистый растворитель (воду) в том же объеме и при тех же условиях, что и в опыте.

Кроме того, имелся контроль без какого-либо вмешательства. Результаты учитывались на 10 сутки развития, при этом регистрировались аномалии развития и гибель эмбрионов.

Установлено, что нитрат натрия обладает тератогенной активностью, которая зависит от дозы и стадии развития эмбриона.

Максимальное количество живых аномальных эмбрионов было получено при дозе нитрата натрия 1 нанограмм на яйцо. Наибольшее количество уродливых эмбрионов приходилось на ранние сроки введения нитрата натрия (на 1 и 3-4 сутки).

В контроле без вмешательства аномальных эмбрионов было 3,1%, в контроле с введением растворителя от 3,5% (на 3-й сутки) до 6% (на 1-е сутки), при воздействии нитрата натрия-22,2% до инкубации и 17,6% на 4-е сутки развития зародыша. Аномалии выражались общим недоразвитием, уродствами мозга, глаз, дефектами передней грудной и брюшной стенок, редукцией хвоста, дефектами конечностей и клюва. Установлено также, что нитрат натрия обладает высокой эмбриотоксичностью, вызывая максимум гибели эмбрионов на 3 и 8 дни

вскрытия (до 57-89%).

При гистологических и гистохимических исследованиях печени зародышей установлены значительные дистрофические изменения в виде белковой и жировой дистрофии. Изменения в печени при введении нитрата в дозе 1 нанограмм на яйцо были слабо выражены.

После воздействия нитрата натрия в дозе 3000 мг/кг на беременных крыс-самок роды у них обычно запаздывали. Чаще всего они происходили на 23 день после оплодотворения самок, реже на 22 день, а иногда на 24-25 день беременности (в контрольной группе, как правило, на 22 день).

При введении нитрата натрия в дозе 3000 мг/кг родился один аномальный крысенок уменьшенных размеров и без хвоста. При воздействии этой же дозы в 10% случаев у крысят отмечали весьма выраженный цианоз. При дозе 40 мг/кг цианоз не отмечался. Цианоз, как правило, сопровождался редким еле заметным дыханием и пониженной мышечной активностью крысят. Подкожные гематомы встречались преимущественно на мордочке, лапках и спинке.

Нитрат натрия оказывал также воздействие на количество крысят в пометах. Если среднее число новорожденных крысят в контрольной группе составляло 11,1 ±0,3, то при введении нитрата в дозе 3000, 300 и 40 мг/кг соответственно-8,0±0,3; 8,9±0,4; 9,1 ±0,7. Максимальное снижение среднего веса новорожденных крысят на 17% происходило при дозе 3000 "мг/кг.

Характерным являлось то, что при дозах 3000 и 300 мг/кг крысят через 5 дней увеличивали свой вес в 1,9-2 раза, а контрольные только в 1,5 раза. Указанная закономерность отмечалась вплоть до 20-25 дня жизни. Начиная с 25-30 дня опытные крысята начали отставать в весе от контрольных. Отмеченный факт, по-видимому, следует объяснить тем, что, пока опытные крысята вскармливались молоком матери, они

прибавляли в весе больше, чем контрольные, поскольку численность пометов была меньше. Изменение характера питания к 25 суткам в момент наибольшей активации перемещения крысят позволило проявиться неполноценности потомства, полученного от самок, подвергавшихся во время беременности воздействию нитрата натрия. Предполагается, что отставание в развитии новорожденных крысят может быть связано с нарушениями развития у них скелета. Отставание в окостенении скелета как следствие общего недоразвития эмбрионов отмечалось при дозах нитрата натрия 3000, 1200 и 300 мг/кг. В дозах 3000, 1200 и 300 мг/кг нитрат натрия наиболее часто вызывал отставание оссификации проксимальных фаланг плюсны; в дозе 3000 мг/кг, кроме того, проксимальных фаланг пястья и хвостовых позвонков. Развитие скелета крысят, матери которых во время беременности подвергались воздействию нитрата натрия, отстает от такового в контрольной группе не менее, чем на 1-2 суток.

Лечение.

Лечение больных токсической метгемоглобинемией проводят специфическими лекарственными средствами – аскорбиновой кислотой и метиленовым синим.

Прием внутрь аскорбиновой кислоты (по 0,15-0,3 г 3 раза в день) уже в течение первых дней снижает концентрацию метгемоглобина в крови до 10% от общего количества гемоглобина. Далее переходят на поддерживающие дозы (0,05-0,1 г 3 раза в день) в течение длительного времени (2-3 месяца); при этом необходимо делать перерывы в приеме лекарства продолжительностью 2-4 недели. Метиленовый синий при внутривенном введении оказывает быстрый эффект и уже через 1 час относительная концентрация метгемоглобина в крови уменьшается до 1 % и ниже. Его применяют в виде препарата «Хромосмон», вводят внутривенно медленно из расчета 1 мл на 1 кг массы тела или в капсулах (по 100 мг) 3-4 раза в день.

При отравлении нитратами по показаниям применяют сердечные, десенсибилизирующие средства, кровопускание, оксигенотерапию, гормонотерапию, мочегонные, витамины и др.

Для лечения профессиональной метгемоглобинемии применяются никотинамид и пиридоксин.

Для лечения сельскохозяйственных животных при нитратно-нитритной интоксикации с наличием метгемоглобинемии вводят внутривенно метиленовую синь в дозе 1 г на 100 кг массы животного в виде 1 % раствора, приготовленного на изотоническом растворе натрия хлорида (0,9%) или глюкозы (5%). При необходимости через 5-8 часов инъекцию повторяют. Эффективным средством является также хромосмон - 1 % раствор метиленовой сини на 25% растворе глюкозы, который вводят внутривенно из расчета 1 мл на 1 кг массы животного. При внутривенном введении растворов необходимо избегать попадания указанных средств под кожу.

Наряду с внутривенным введением раствора метиленовой сини хороший терапевтический эффект дает парэнтеральное введение 5% раствора аскорбиновой кислоты в дозе 10 мг на 100 кг массы животного. Кроме того, при подострых или хронических отравлениях необходиммо применять витамин А и обволакивающие средства.

В крайне тяжелых случаях сначала следует парэнтерально ввести на 100 кг массы животного 2 мл 5 % раствора эфедрина гидрохлорида, 3 мл цититона (0,15% раствор цитизина) и 2 мл 10% раствора коразола, а затем при улучшении общего состояния целесообразно ввести внутривенно раствор метиленовой сини.

Дпя ускорения восстановления нитратов в конечные нетоксичные продукты жвачным животным дают внутрь раствор патоки или сахара, разведенную молочную или уксусную кислоту в общепринятых дозах. В конце первых или на вторые сутки применяют лечебные средства против атонии преджелудков(сульфат натрия, настойка черемицы и др.).

Лето – пора созревания большинства сельскохозяйственных культур. Когда, как не в это время, лакомиться плодами щедрой матушки природы! На рынках – изобилие овощей и фруктов. Продавцы наперебой предлагают свою продукцию, уверяя покупателей, что их товар – самый полезный, экологически чистый и без нитратов! Что же такое нитраты, так ли они опасны для здоровья и возможно ли вырастить урожай без них?

Нитраты – это соли азотной кислоты. Они в небольших дозах присутствуют во всех живых организмах, а растения без них просто не смогут вырасти и дать плоды. Но даже, если растение выросло без применения азотных удобрений, в нем все равно будут присутствовать нитраты. Количество их зависит от множества факторов: особенностей сорта, влажности, температуры, интенсивности освещения, использования удобрений.

В организм человека они попадают с водой или пищей, могут превращаться в нем в вещества с канцерогенной активностью, со временем провоцирующие онкологические заболевания.

Проблема не в наличии нитратов, а в их количестве и концентрации.

Для человека по данным ВОЗ предельно допустимая суточная доза нитратов составляет 3,7 мг на 1 кг массы тела. Если она превышена, может произойти отравление. Его симптомы: головокружение, тошнота, усиленное сердцебиение, общая слабость.

При появлении первых признаков отравления пострадавшему необходимо:

Промыть желудок.

Принять активированный уголь.

В разных частях растения содержание нитратов не одинаково. Наибольшее количество солей азотной кислоты концентрируется:

	в сердцевине
	в кочерыжке и жилках листа
	в стеблях и на кончике корня
	в стебле и корнях
	в кожуре
	прямо под коркой
	в слое, прилегающем к кожуре

Чтобы нитраты не доставили вам неприятностей, необходимо знать несколько правил, которые сведут к минимуму возможную опасность:

при правильном длительном хранении овощей нитраты со временем разрушаются;

максимально накапливаются нитраты в плодах на начальной стадии роста, по мере созревания они расходуются, поэтому незрелые плоды наиболее опасны;

не следует покупать слишком большие плоды или слишком маленькие; наименьшее количество нитратов в полностью дозревших овощах и фруктах среднего размера;

в кислых на вкус плодах наименьшее содержание нитратов, так как витамин С, содержащийся в них, разрушает их;

в соленом и консервированном виде часть вредных веществ переходит в раствор;

тщательно мойте овощи, фрукты, корнеплоды, очищайте их от кожуры;

снизить количество вредных веществ, поможет их замачивание в холодной воде на несколько часов;

при кулинарной обработке овощей большая часть нитратов разрушается;

выращенные в ранние сроки растения содержат намного больше нитратов, чем овощи, выросшие в свой срок в открытом грунте.

К сожалению, определить на глаз содержание нитратов в продуктах практически невозможно, но при покупке стоит обратить внимание на слишком крупный размер, наличие белых прожилок в мякоти, ее рыхлость и водянистость, чрезмерно насыщенный цвет и идеальную форму – все это может быть признаком большого содержания нитратов.

Берегите себя и своих близких, и пусть дары природы приносят вам только пользу!

Миловзорова А. М., Морозова С. М., Самойленкова Т. Г.

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.

С наступлением осени приходит время сбора урожая свеклы, капусты, моркови и других огородных культур. И то тут, то там, начинает звучать страшное слово «нитраты»!

Нас пугают, нас предупреждают, нам предлагают купить недорогие, но способные спасти нам жизни - нитрат-тестеры! Так что же такое нитраты и с чем на самом деле их едят? Давайте разберемся по порядку.

Нитраты и нитриты. Who is who?

С химической точки зрения нитраты это просто соли азотной кислоты - HNO2, а в состав азотной кислоты, как мы все помним из курса химии, обязательно входит азот (N), другими словами, нитраты - это часть азотного питания, естественная часть растения. Растения поглощают нитраты из почвы и превращают их в белки и другие органические соединения, т.е. происходит образование органики из неорганики. Поэтому в растениях ВСЕГДА есть нитраты, которые уже поступили из почвы, но еще не трансформировались в белки. Однако нитраты распределяются по организму растения неравномерно, наименьшая их концентрация, как правило, в плодах. Именно поэтому мы редко слышим о нитратных яблоках или грушах, зато постоянно о нитратной картошке, свекле или морковке.

Поглощение нитратов из почвы и преобразование их в органику (скорость химических процессов) напрямую зависит от температуры и времени дня. В растениях нитраты восстанавливаются до нитритов, которые затем, проходя через определенные химические процессы, на выходе дают аммиак (NH3), являющийся основой питания всех растений.

Итак, наличие нитратов в растении - это не просто норма, а жизненная необходимость, однако, если в человеческий организм попадает чрезмерное количество нитратов, то они становятся опасны. Как некогда говаривал великий ученый Парацельс: «Все есть яд». В больших дозах нитраты - это яд. Высокой токсичностью для человека обладают именно нитриты, после попадания в организм, они взаимодействуют с гемоглобином крови, в итоге образуется метгемоглобин, который в отличие от родного нам гемоглобина совершенно неспособен переносить кислород, что и приводит к накоплению в организме молочной кислоты и снижению количества белка. А вот теория о том, что нитраты приводят к раку желудка, многими учеными оспаривается…

Когда и что есть?

Итак, теперь мы знаем, что нитраты всегда есть в растениях, но в разное время и в разных частях растений их количество различается! Утром и вечером, в растениях уровень нитратов и тем более страшных для нас нитритов ниже, чем днем, когда все химические процессы активизируются.

Кроме того, в плодах уровень нитратов ниже, чем в зеленых частях растения. Однако и в каждой части растения распределение нитратов неравномерно. Возьмем для примера одно из самых «нитратных» растений - свеклу: в верхней части корнеплода количество нитратов в два раза выше, чем в хвосте, ну а меньше всего их в середине. Т.е. если у свеклы срезать верхушку на четверть, а хвостик - всего лишь на восьмую часть, это снизит потребляемое вами количество нитратов на 75%!

В белокочанной капусте нитратов больше всего содержится в верхних листьях и кочерыжке. Снизить количество нитратов позволяет процесс квашения, так в течение первых 3-4 дней идет процесс превращения нитратов в нитриты! Но затем, все токсины уходят в рассол, так что если вы не хотите получить ударную дозу нитритов, то начинайте снимать пробу с капусты не ранее, чем через неделю.
В редисе также концентрация нитратов довольно высока, однако в круглых корнеплодах их все-таки значительно меньше, чем в ныне так модных вытянутых. Кроме того, как и в свекле, в редисе наибольшая концентрация нитратов наблюдается в верхушке и хвостике корнеплода, обрежьте их и ешьте любимые овощи спокойно.
В огурцах больше всего нитратов под кожурой, поэтому у крупных плодов срезайте кожуру целиком. То же самое касается и кабачков.

Большинство обычных людей почему то уверены, что эти страшные нитраты попадают к нам в организм только с растительной пищей. На самом деле мы постоянно получаем нитраты с лекарственными препаратами, водой, хлебобулочными изделиями, мясом и колбасой! Дело в том, что в колбасные изделия нитраты добавляют СПЕЦИАЛЬНО - для улучшения потребительских свойств.

В картошке количество нитратов можно сократить, если замочить очищенный картофель на сутки в однопроцентном растворе соли. Еще один способ - готовить на пару в мундире: мелкие клубни положите целиком, а крупные разрежьте на две-три части. Таким образом вы сможете удалить до 70% токсинов (для сравнения: при обычной варке уходит до 40%, а при жарке всего - 15% вредных веществ).
Безусловный же лидер по содержанию нитратов - это зелень! В салате, петрушке, укропе, особенно в корнях, стеблях и черешках листьев содержится самое большое количество нитратов. После двух часов вымачивания в воде листья петрушки, укропа, салата теряют до 15-20% нитратов.

Еще один важный совет: готовые салаты лучше заправлять растительным маслом, поскольку майонез и сметана ускоряют процесс перехода нитратов в нитриты. Ну а любителям майонеза можно посоветовать тщательно обрезать верхушки и хвостики корнеплодов и чистить овощи (огурцы) для салата, чтобы в нем не было ничего «лишнего».

Откуда что берется?

Долгое время считалось, что во всем виновата современная химическая промышленность, т.е. та ее часть, которая производит в огромных количествах всевозможные азотные удобрения. Ну и конечно, как следствие «передоз» т.е. «перекорм» растений. Этому находили подтверждение в том, что часто количество нитратов зашкаливало именно на обычных садовых участках. Однако оказалось, что даже на не удобряемых химией участках садоводы-огородники получали высоконитратные урожаи.

Истинная причина избытка нитратов в урожае - в нарушении агротехники, и, как правило, в так любимом всеми огородниками навозе! Несвоевременное внесение свежего навоза повышает шансы на получение высоконитратной свеклы, моркови и редиса в сотни раз.

Внесение большого количества навоза способствует росту овощей, так что, покупая на рынке свеклу и морковку, отдайте предпочтение корнеплодам, имеющим средние размеры. И тогда вам не придется покупать нитрат-тестеры и бороться с продавцами за право проверить понравившийся продукт.

Нитраты в цифрах

Предельно допустимая суточная доза нитратов для взрослого человека - 300 - 325 мг.
А это будет интересно для курильщиков, ходящих с нитрат тестером по рынку: в некоторых сортах табака содержат до 500 мг нитратов на 100 г сухого вещества!

Предельно допустимая концентрация нитратов, мг:
Арбуз - 60
Дыня - 90
Лук репчатый - 90
Лук зеленый - 600
Огурцы, Томаты - 150
Перец сладкий - 200
Картофель - 250
Морковь осенняя - 250
Морковь ранняя - 400
Кабачки - 400
Капуста белокочанная - 500
Капуста ранняя - 900
Салат, укроп, щавель, шпинат, петрушка - 2000

Попробуем подумать... о нитратах!

Самая «нитратная» культура - это свекла! А вы слышали когда-нибудь о человеке, который заболел после чрезмерного употребления свеклы? Вот и я нет… А вот о людях, болеющих по причине того, что они отказываются от употребления свежих овощей и фруктов я слышала очень много. Так давайте будем умнее, забудем это страшное слово «нитраты» и будем есть свежие овощи и фрукты! Конечно, не злоупотребляя при этом на своем дачном участке свежим навозом и не покупая гигантских овощей на рынке.

Альтернативное мнение о нитратах

Все вышеизложенное представляет в основном традиционный взгляд на нитраты. Однако некоторые современные ученые считают, что наш организм не просто приспособился к нитратам, он в них нуждается!
Во-первых, попадая в организм, нитраты концентрируются в слюнных железах, затем они оказываются в полости рта, где преобразуются бактериями как раз в те самые страшные нитриты, которые вместе со слюной и попадают в желудок.

Пока вроде примерно так, как мы до этого себе и представляли: были нитраты - стали нитриты. Но вот тут становится по-настоящему интересно: в желудке нитриты превращаются в полезный оксид азота. А оксид азота защищает нас от таких опасных инфекций, как например кишечная палочка или сальмонелла, и даже предотвращает возникновение язвы.

Кроме того, нитратная диета снижает возникновение кариеса! Так что смело жуйте петрушку, ешьте салат, грызите морковку и будьте здоровы!

Ольга Петина

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.