Исследовательская работа

Определение содержания нитратов в овощах, фруктах и воде

Сайфеева Алсу Ахметовна, 10 класс

Направляющая организация

МАОУ «Гимназия №77»

E-mail: M 172463@ mail . ru

Научный руководитель:

Ильясова Лайсира Бариевна,

Учитель химии и биологии

1

Содержание

I Введение…………………………………………………………………..3-4

1.1 Для кого нитраты представляют наибольшую опасность?…………3-41.2 Нитраты в продуктах питания …………………………………………41.3 Нитраты и качество воды ………………………………………………4

II Основная часть…………………………………………………………….4-8

2.1 Обнаружение нитратов в овощах, фруктах и воде .………………....4-8

2.2 Что нужно сделать, чтобы уберечь себя от попадания нитратов

в организм …………………………………………………………………8

IIIЗаключение

3.1 Вывод…………………………………………………………………...8-9

IV.Список использованной литературы………………………………….9

V.Отзыв на работу…………………………………………………………9

2

I.Введение

Проблема: за последние 50 лет в разы выросло образование нитритов организме, оно значительно выше того кол-ва, к которому был адаптирован организм миллионы лет. И конечно же это не может не отразится на состоянии здоровья людей. Мы обеспокоены состоянием здоровья людей и поэтому мы решили выбрать эту тему и провести исследования по определению содержания нитратов в овощах, фруктах и воде.

Наша цель:определить содержание нитратов в отобранных образцах овощей и фруктов,сопоставить полученные сведения о содержании нитратов в овощах, купленных в магазине и выращенных на собственном огородном участке.

Задачи:

-собрать и изучить информацию о солях азотной кислоты (селитра);

-проанализировать теоретическую информацию;

-использовать методы эксперимента, наблюдения, сопоставления, анализа;

-разработать рекомендации, которые помогут уберечь себя от попадания большого количества нитратов в организм.

Гипотеза 1: чем меньше солнечного света поступает, тем больше нитратов образуется в овощах, фруктах.

Гипотеза 2:чем больше азотных удобрений вносится в почву, тем больше будет содержание нитратов в овощах и фруктах.

Для достижения данной цели использованы следующие методы: эксперимент, наблюдение, сопоставление, анализ.

Нитраты – это соли азотной кислоты (селитра), которые находятся в овощах и фруктах. Они - участники круговорота азота, который необходим для синтеза белков и нуклеиновых кислот. Безнитратных продуктов в природе не существует и присутствие нитратов в растениях является нормальным явлением, однако, их увеличение методом удобрений нежелательно, так как они токсичны для человека. 

1.2Для кого нитраты представляют наибольшую опасность?

Для взрослого человека смертельная доза нитратов составляет от 8 до 14 г, острые отравления наступают при приеме от 1 до 4 г нитратов. Если до 60-х годов главной опасностью неумеренного использования нитратных удобрений считалась метгемоглобинемия, то сейчас большинство исследователей считают главной опасностью рак, в первую очередь рак желудочно-кишечного тракта. В присутствии нитритов канцерогенные нитрозамиды и нитрозамины могут синтезироваться практически из любых продуктов как в желудке, так и в кишечнике. В Колумбии обнаружена прямая взаимосвязь между частотой заболевания раком желудка, атрофическим гастритом и высоким содержанием нитратов в воде колодцев и моче жителей. В различных областях Чили и Венгрии выявлена связь между количеством применяемых азотных удобрении и

3

смертностью от рака желудка. В Англии, в г. Уорксопе, врачи считают причиной высокой заболеваемости раком большое количество нитратов в питьевой воде—90 мг в литре.

Особую опасность нитраты представляют для новорожденных - токсичная доза всего 10 мг! Если матери употребляют высоконитратные овощи, нитраты попадают в грудное молоко: молочная железа не является барьером для нитратов [6.http://vita-labs.ru/medicinskij-centr/ekologiya/kancerogeny-roditeli-raka.].

1.3 Нитраты в продуктах питания

В организм человека нитраты попадают, в основном, через пищу. Их содержание в овощах является более частым случаем, чуть реже встречаются нитраты в фруктах , хлебобулочных изделиях и молочных продуктах. Животная пища также содержит нитраты, однако в натуральном виде та же мясная или рыбная продукция содержит меньшее их количество. Нитриты (более ядовитые вещества, образующиеся из нитратов) и нитраты добавляют в уже готовую продукцию, например сырокопченую или вареную колбасу. Даже тот же табак может быть переносчиком нитратов, так как некоторые сорта табака их содержат. [1, c26].

В процессе хранения и переработки продукции количество нитратов, как правило, несколько снижается, однако при нарушении режимов хранения их содержание может расти, и довольно существенно. Образованию нитратов и нитритов в процессе хранения продукции способствуют различные виды микроорганизмов. [4, c34].

1.4 Нитраты и качество воды

Количество нитратов в природных водах определяется воздействием комплекса факторов (биологические, гидрохимические, геоморфологические, климатические, физико-химические свойства почв водосборной территории). Содержание нитратов в поверхностных и грунтовых водах существенно меняется в зависимости от вида деятельности человека. Большое количество нитратов содержится в коллекторных и дренажных водах, дренирующих сельскохозяйственные территории, на которых применяются азотные удобрения и навоз. Концентрация нитратов в этих водах может превышать 120 мг/л. В естественных (природных) условиях количество их не превышает 9 мг/л. Наибольшее количество (свыше 200 мг/л) нитратов находится в бытовых стоках и в стоках животноводческих комплексов. Существенному повышению количества нитратов в природных водах способствуют азотные удобрения. Грунтовые воды содержат, как правило, меньше нитратов, чем поверхностные, поскольку почва служит своего рода «фильтром» по пути передвижения нитратного азота. Чем глубже залегают грунтовые воды, тем меньше содержится в них нитратов[1, c87].

II Основная часть

2.1Обнаружение нитратов в овощах, фруктах и воде

Наша цель:определить содержание нитратов в отобранных образцах овощей и фруктов,сопоставить полученные сведения о содержании нитратов в овощах, купленных в магазине и выращенных на собственном огородном участке.Для достижения данной цели использованы следующие методы: эксперимент, наблюдение, сопоставление, анализ.

4

Использованные продукты и материалы: картофель, капуста белокочанная, киви, яблоко сорта «Антоновка», морковь, родниковая вода, вода из под крана, гидроксид натрия, цинковая пыль, мензурки, шпатели, скальпель, терка, пинцет, сульфат железа (II), концентрированная серная кислота, индикаторная бумага.

Ход работы:

Картофель, морковь, киви, яблоко измельчили на тёрке, отжали сок, родниковую воду и воду из под крана налили в мензурки.[Pic_1, Pic_3]

Pic_1

Листовые овощи(капуста) мелко нарезали ножницами (не боле 0,5 см) 12,5г полученной массы поместили в колбу (50 мл), долили дистиллированной воды, закрыли пробкой и энергично встряхнули в течение 5-10 минут. Полученную суспензию использовали для определения нитратов.

Pic_3

I способ:

а) в каждую пробирку поместили разные овощи и прилили 5-10 капель гидроксида натрия,25 мг цинковой пыли[Pic_5,Pic_6], полученную смесь нагрели[Pic_8].

5

Pic_5

Pic_6 Pic_7

Pic_8Pic_9

Б) Нитраты восстановились до аммиака, который обнаружился по посинению индикаторной бумаги, смоченной в дистиллированной воде и внесенной в пары исследуемого раствора[Pic_8]. Итак, индикаторные бумаги посинели, а это значит, что в продуктах

6

содержатся нитраты. По насыщенности цвета индикаторной бумаги мы определили в каких продуктах нитратов больше, а в каких меньше [2, с.56].II способ: в пробирку поместили несколько капель испытуемого раствора и кристаллик сульфата железа (II) величиной с булавочную головку, после чего медленно прилили по стенке пробирки 1-2 капли концентрированной серной кислоты так, чтобы образовал ось 2 слоя жидкости. Появление бурого кольца на границе раздела 2 слоев жидкости свидетельствуют о наличие нитратов[Pic_9].[2, c.60]

При проведении этих исследований выяснилось :

Продукт, купленный в магазине

Окраска индикаторной бумаги.

Концентрация Содержание нитратов.

1.Картофель:

1.1кожура картофеля

1.2.мякоть

Темно-синяя

Синяя

Более 100 мг/л

Более 1 мг/л

Высокое

Среднее

2.Морковь:

2.1.Серцевина

2.2. Остальная часть

Темно-синяя

Синяя

Более 100 мг/л

Более 1 мг/л

Высокое

Среднее

3.Капуста:

3.1.Кочерыжка

3.2.Зеленые верхние листья

Темно-синяя

Синяя

Более 100 мг/л

Более 1 мг/л

Высокое

Среднее

4.Киви. Синяя Более 1 мг/л Среднее.

5.Яблоко. Синяя Более 1 мг/л Среднее.

Tab_02_01

Продукт, выращенный на собственном огородном участке.

Окраска индикаторной бумаги

Концентрация Содержание нитратов

1.Картофель Бледно-голубоватая 0,001 мг/л Низкое.

2.Морковь Бледно-голубоватая 0,001 мг/л Низкое.

3.Капуста Бледно-голубоватая 0,001 мг/л Низкое.

7

4.Яблоко. Бледно-голубоватая 0,001 мг/л Низкое.

Tab_02_02.

Самое незначительное содержание нитратов было в родниковой воде, а самое большое – в картофеле, купленном в магазине (по опыту №2).В продуктах, купленных в магазине, нитратов намного больше.

По результатам исследований, распределение нитратов в капусте концентрация пульсирует максимум в кочерыжке, чуть меньше в зелёных верхних листьях и почти полтора раза меньше в центре. В моркови нитраты преобладают в сердцевине, а в картофеле - в кожуре.

2.2 Что нужно сделать, чтобы уберечь себя от попадания нитратов в организм

Храните овощи и любые плоды в холодильнике, так как при низкой температуре нитраты не смогут превратиться в нитриты.Тщательно мойте овощи и очищайте их от кожуры - это снизит нитраты на 15%. Если замочить зелень на 2 часа в воде, то из них вымоется 20% нитратов. То же самое касается моркови, свеклы, картофеля и капусты - час в воде и минус 25-30%нитратов. Овощи следует варить. Картофель - минус 80% нитратов, капуста и морковь-70%,свекла-40%. Все свежевыжатые соки из овощей и салаты употребляйте сразу, так как их хранение обеспечит рождение нитритов из нитратов.В майонезе и сметане, которыми заправляются салаты, стремительно развивается микрофлора, способствующая образованию нитритов из нитратов. При приготовлении овощного супа, вымочите овощи в воде, а потом уже забросьте в кипящую воду.  Если овощи тушить, то содержание нитратов снизится на 10%. Если делаете овощные заготовки, то они должны будут находиться прохладном и темном месте, к приходу весны нитраты в них снизятся на 20-30%. 

III. Выводы

Мы определили содержание нитратов в овощах, фруктах и воде, сопоставили полученные сведения о содержании нитратов в овощах и фруктах, купленных в магазине и выращенных на собственном огородном участке: в продуктах, купленных в магазине, нитратов намного больше. Это обусловлено экономическими причинами (погоней за наивысшей производительностью труда, за наивысшей прибылью во вред природе и человеку), а также тем, что овощи и фрукты выращивались в теплицах, где свет поступает в меньшем количестве.

По результатам исследований, распределение нитратов в капусте концентрация пульсирует максимум в кочерыжке, чуть меньше в зелёных верхних листьях. В моркови нитраты преобладают в сердцевине, а в картофеле - в кожуре.

Проведенные нами исследования подтвердили наши гипотезы. Гипотеза 1: чем меньше солнечного света поступает, тем больше нитратов образуется в овощах, фруктах (в продуктах, выращенных в теплицах, а затем поступивших на прилавки магазинов, нитратов намного больше, чем в овощах и фруктах, выращенных на открытом грунте).Гипотеза 2:чем больше азотных удобрений вносится в почву, тем больше будет содержание нитратов в

8

овощах и фруктах (в грунт, в котором росли овощи и фрукты, было внесено очень много азотных удобрений, это связано погоней за наибольшим доходом).

IV. Список использованной литературы

1. http://vita-labs.ru/medicinskij-centr/ekologiya/kancerogeny-roditeli-raka2. Болоцких А.С. Настольная книга овощевода. - Харьков.19993. Небел Б. Наука об окружающей среде: Как устроен мир: В 2-х т. Т.1. М.: Мир, 1993.4. Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. М.: ,19915. Соколов О.А. Особенности распределения нитратов в овощах // Картофель и овощи.

19876. Щитова Э.П. Опыты по химии с экологической направленностью. Благовещенск, 1993

Отзыв на работу

ученицы 10 класса МАОУ «Гимназия № 77» Сайфеевой Алсу на тему:«Определение нитратов в овощах, фруктах и в воде».

Тема, над которой работает ученица, является актуальной на сегодняшний день. Радует, что молодое поколение интересуется экологическими проблемами. Содержание работы отвечает выбранной теме. Автор грамотно определил для себя цели и вывел задачи исследования. Она тщательно продумала структуру своего исследования и проводила ряд экспериментов.Нарушений в логике движения мысли не наблюдается, уже по содержанию работы можно определить, что ученица не нарушает последовательность в передаче материала. Каждое исследование заканчивается выводами. Тщательно изучив тему, автор фиксирует свои результаты в виде таблицы и фотоматериалов. Материал изложен грамотным, доступным языком. Алсу показала умение работать с научной литературой, химическими реактивами, выбирать главное, делать выводы, проводить эксперименты. Девочка второй год занимается исследовательской работой. Результатами своей работы она выступила в гимназической научно-практической конференции. Хотелось бы, чтобы она продолжила исследовательскую деятельность.

Научный руководитель: Ильясова Лайсира Бариевна.

9