Ikviens no mums vismaz reizi dzīvē ir saskāries ar nepatīkamām sekām, ko rada nitrātus saturošu pārtiku. Dažiem šāda tikšanās turpinājās ar viegliem zarnu trakta traucējumiem, un kādam izdevās nokļūt slimnīcā un ilgu laiku ar piesardzību skatījās uz jebkuriem tirgū nopērkamiem augļiem un dārzeņiem. Gandrīz zinātniska pieeja un izpratnes trūkums no salpetras veido briesmoni, kas spēj pat nogalināt, taču ir vērts šos jēdzienus iepazīt tuvāk.
Nitrāti un nitrīti
Nitrīti ir slāpekļskābes sāļi kristālu veidā. Tie labi šķīst ūdenī, īpaši karstā ūdenī. Rūpnieciskā mērogā tos iegūst, absorbējot slāpekļa gāzi. Izmanto krāsvielu iegūšanai, kā oksidētāju tekstilrūpniecībā un metālapstrādes rūpniecībā, kā konservantu.
Nitrāti ir slāpekļskābes sāļi, ko agrāk sauca par salpetru. Tos iegūst pēc slāpekļskābes iedarbības uz metāliem, un paši par sevi tie ir ļoti spēcīgi oksidētāji. Labi šķīst ūdenī. Nitrātu sadalīšanās notiek temperatūrā, kas pārsniedz trīs simtus grādus pēc Celsija. Nitrātus galvenokārt izmanto lauksaimniecībā, bet dažus savienojumus pirotehnikā izmanto kā sprāgstvielas un kā raķešu degvielas sastāvdaļas.
Nitrātu loma augu dzīvē
Viens no četriem pamata elementiem, kas veido dzīvu organismu, ir slāpeklis. Tas ir nepieciešams olb altumvielu molekulu sintēzei. Nitrāti ir sāls molekulas, kas satur augam nepieciešamo slāpekļa daudzumu. Uzsūcas šūnā, sāļi tiek reducēti līdz nitrītiem. Pēdējie savukārt caur ķīmisko pārvērtību ķēdi sasniedz amonjaku. Un tas, savukārt, ir nepieciešams hlorofila veidošanai.
Dabiski nitrātu avoti
Galvenais nitrātu avots dabā ir pati augsne. Kad tajā esošās organiskās vielas tiek mineralizētas, veidojas nitrāti. Šī procesa ātrums ir atkarīgs no zemes izmantošanas veida, laikapstākļiem un augsnes veida. Zeme nesatur daudz slāpekļa, tāpēc vides aizstāvji neuztraucas par ievērojama daudzuma nitrātu veidošanos. Turklāt lauksaimniecības darbi (ecēšana, diskēšana, pastāvīga minerālmēslu izmantošana) samazina organiskā slāpekļa daudzumu.
Tāpēc dabiskos avotus nevar uzskatīt par faktoru, kas veicina gruntsūdeņu piesārņojumu un nitrātu uzkrāšanos augos.
Antropogēni avoti
Nosacīti antropogēnos avotus var iedalīt lauksaimniecības, rūpniecības un pašvaldību. Uz pirmo kategorijuietver mēslojumu un dzīvnieku izcelsmes atkritumus, otrajā - rūpnieciskos notekūdeņus un rūpnieciskos atkritumus. To ietekme uz vides piesārņojumu ir atšķirīga un atkarīga no katra konkrētā reģiona specifikas.
Nitrātu noteikšana organiskajos materiālos sniedza šādus rezultātus:
- vairāk nekā 50 procenti ir ražas novākšanas kampaņas rezultāts;
- apmēram 20 procenti ir kūtsmēsli;
- pilsētas sadzīves atkritumi tuvojas 18 procentiem;- viss pārējais ir rūpnieciskie atkritumi.
Visnopietnāko kaitējumu nodara slāpekļa mēslojums, ko iesmērē augsnē, lai palielinātu ražu. Nitrātu sadalīšanās augsnē un augos rada pietiekami daudz nitrītu, lai saindēties ar pārtiku. Lauksaimniecības intensifikācija šo problēmu tikai saasina. Visaugstākais nitrātu līmenis ir galvenajās notekcaurulēs, kas savāc ūdeni pēc apūdeņošanas.
Ietekme uz cilvēka ķermeni
Nitrāti un nitrīti pirmo reizi sevi apdraudēja septiņdesmito gadu vidū. Pēc tam Vidusāzijā ārsti reģistrēja saindēšanās ar arbūzu uzliesmojumu. Izmeklēšanas laikā tika konstatēts, ka augļi apstrādāti ar amonija nitrātu un, šķiet, nedaudz pārspīlēti. Pēc šī incidenta ķīmiķi un biologi sāka pētīt nitrātu mijiedarbību ar dzīviem organismiem, jo īpaši cilvēkiem.
- Asinīs nitrāti mijiedarbojas ar hemoglobīnu un oksidē tā dzelzi. Tas veido methemoglobīnu, kas nevar pārvadāt skābekli. Tas noved pie šūnu elpošanas traucējumiem un iekšējās vides oksidācijas.organisms.
- Traucot homeostāzi, nitrāti veicina kaitīgās mikrofloras augšanu zarnās.
- Augos nitrāti samazina vitamīnu saturu.
- Nitrātu pārdozēšana var izraisīt spontānu abortu vai seksuālās disfunkcijas.
- Hroniskas saindēšanās gadījumā ar nitrātiem samazinās joda daudzums un kompensējošs pieaugums vairogdziedzerī.
- Nitrāti ir gremošanas sistēmas audzēju attīstības izraisītājs.
- Liela nitrātu deva vienlaikus var izraisīt sabrukumu mazo trauku straujas izplešanās dēļ.
Nitrātu vielmaiņa organismā
Nitrāti ir amonjaka atvasinājumi, kas, nokļūstot dzīvā organismā, tiek iebūvēti vielmaiņā un maina to. Nelielos daudzumos tie nerada bažas. Ar pārtiku un ūdeni nitrāti uzsūcas zarnās, caur aknām iziet cauri asinsritei un izdalās no organisma caur nierēm. Turklāt nitrāti izdalās mātes pienā mātēm, kas baro bērnu ar krūti.
Vielmaiņas procesā nitrāti pārvēršas nitrītos, oksidē hemoglobīnā esošās dzelzs molekulas un izjauc elpošanas ķēdi. Lai izveidotu divdesmit gramus methemoglobīna, pietiek tikai ar vienu miligramu nātrija nitrīta. Parasti methemoglobīna koncentrācija asins plazmā nedrīkst pārsniegt pāris procentus. Ja šis rādītājs pārsniedz trīsdesmit, tiek novērota saindēšanās, ja virs piecdesmit, tā gandrīz vienmēr ir letāla.
Lai kontrolētu methemoglobīna līmeni organismā, irmethemoglobīna reduktāze. Tas ir aknu enzīms, ko organismā ražo no trīs mēnešu vecuma.
Nitrātu ierobežojumi
Protams, ideāls variants cilvēkam ir izvairīties no nitrātu un nitrītu nokļūšanas organismā, bet reālajā dzīvē tā nenotiek. Tāpēc sanitāri epidemioloģiskās stacijas ārsti ir noteikuši šo vielu normas, kas nevar kaitēt organismam.
Pieaugušam, kas sver vairāk nekā septiņdesmit kilogramus, tiek uzskatīta par pieņemamu devu 5 miligrami uz kilogramu ķermeņa svara. Bez nopietnām sekām veselībai pieaugušais var uzņemt līdz pat pusgramam nitrātu. Bērniem šis rādītājs ir vidēji 50 miligrami neatkarīgi no svara un vecuma. Tajā pašā laikā ar piekto daļu šīs devas pietiks, lai mazulis saindētos.
Infiltrācijas ceļi
Jūs varat iegūt saindēšanos ar nitrātiem pārtikas ceļā, tas ir, ar pārtiku, ūdeni un pat zālēm (ja tie satur nitrātu sāļus). Vairāk nekā puse no diennakts nitrātu devas cilvēkā nonāk ar svaigiem dārzeņiem un konserviem. Atlikušo devu iegūst no konditorejas izstrādājumiem, piena produktiem un ūdens. Turklāt nenozīmīga nitrātu daļa ir vielmaiņas produkti un veidojas endogēni.
Nitrāti ūdenī – tas ir iemesls atsevišķai diskusijai. Tas ir universāls šķīdinātājs, tāpēc satur ne tikai noderīgas minerālvielas un mikroelementus, kas nepieciešami normālai cilvēka dzīvei, bet arī toksīnus, indes, baktērijas,helminti, kas ir bīstamu slimību patogēni. Saskaņā ar Pasaules Veselības organizācijas datiem, aptuveni divi miljardi cilvēku katru gadu saslimst sliktas kvalitātes ūdens dēļ, un vairāk nekā trīs miljoni no tiem mirst.
Ķīmiskais mēslojums, kas satur amonija sāļus, iesūcas augsnē un pazemes ezeros. Tas noved pie nitrātu uzkrāšanās, un dažreiz to daudzums sasniedz divus simtus miligramu litrā. Artēziskais ūdens ir tīrāks, jo tiek iegūts no dziļākiem slāņiem, taču tajā var nokļūt arī toksīni. Lauku apvidu iedzīvotāji kopā ar akas ūdeni katru dienu saņem astoņdesmit miligramus nitrātu no katra izdzertā ūdens litra.
Turklāt tabakas nitrātu saturs ir pietiekami augsts, lai ilgstoši smēķētājiem izraisītu hronisku saindēšanos. Šis ir vēl viens arguments par labu cīņai pret slikto ieradumu.
Nitrāti pārtikas produktos
Produktu kulinārijas pārstrādes laikā tajos ievērojami samazinās nitrātu daudzums, bet tajā pašā laikā uzglabāšanas noteikumu pārkāpšana var radīt pretēju efektu. Cilvēkam toksiskākās vielas nitrīti veidojas temperatūrā no desmit līdz trīsdesmit pieciem grādiem, īpaši, ja pārtikas uzglabāšanas vieta ir slikti vēdināta, dārzeņi ir bojāti vai sākuši pūt. Nitrīti veidojas arī atkausētos dārzeņos, savukārt dziļa sasaldēšana novērš nitrītu un nitrātu veidošanos.
Optimālos uzglabāšanas apstākļos salpetra daudzumu produktos var samazināt līdz pat piecdesmit procentiem.
Saindēšanās ar nitrātiem
Saindēšanās ar nitrātiem pazīmes:
- zilas lūpas, seja, nagi;
- slikta dūša un vemšana, var būt sāpes vēderā;
- acu b altumu dzeltenums, asiņaini izkārnījumi; - galvassāpes sāpes un miegainība;
- manāms elpas trūkums, sirdsklauves un pat samaņas zudums.
Jūtība pret šo indi ir izteiktāka hipoksijas apstākļos, piemēram, augstu kalnos vai saindēšanās ar tvana gāzi vai spēcīga alkohola intoksikācija. Nitrāti nonāk zarnās, kur dabiskā mikroflora tos pārvērš nitrītos. Nitrīti uzsūcas sistēmiskajā cirkulācijā un ietekmē hemoglobīnu. Pirmās saindēšanās pazīmes var aizstāt pēc stundas ar lielu sākumdevu vai pēc sešām stundām, ja nitrātu daudzums bija mazs.
Jāatceras, ka akūta saindēšanās ar nitrātiem pēc izpausmēm ir līdzīga alkohola intoksikācijai.
Mūsu dzīvi nav iespējams nošķirt no nitrātiem, jo tas ietekmēs visas cilvēka dzīves jomas: no uztura līdz ražošanai. Tomēr jūs varat mēģināt pasargāt sevi no pārmērīga to patēriņa, ievērojot vienkāršus noteikumus:
- pirms ēšanas nomazgājiet dārzeņus un augļus;
- uzglabājiet pārtiku ledusskapī vai speciāli aprīkotās telpās;- dzeriet attīrītu ūdeni.
