Репозиторій ЧДТУ
Репозиторій ЧДТУ зберігає і дозволяє легкий і відкритий доступ до всіх видів цифрового контенту, включаючи текст, зображення, анімовані зображення, MPEG і набори даних
Дізнатися більше
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/945| Назва: | Дослідження вмісту нітратів у рослинній продукції Черкаської області |
| Автори: | Хоменко, Олена Михайлівна Дудко, Катерина Олексіївна |
| Ключові слова: | нітрати;рослинна продукція;добрива;шкідливий вплив;навколишнє середовище;граничнодопустима концентрація |
| Дата публікації: | 2019 |
| Короткий огляд (реферат): | Актуальність теми. Нітрати – це природні продукти обміну всіх рослин. Вони життєво необхідні рослинам – без них неможливий їхній нормальний ріст і розвиток. Однак неконтрольоване використання азотних добрив призвело до накопичення необмеженого рівня їх у продуктах рослинного походження. Під час вживання овочів з підвищеною кількістю нітратів, у кишковому тракті вони частково відновлюються до нітритів, а останні потрапляючи в кров викликають захворювання – метгемоглобінемію. Тому кількісне та якісне визначення нітратів та нітритів в рослинній продукції є на сьогоднішній час актуальним.
Мета роботи: експериментальне визначення концентрації нітратів у рослинній продукції Черкаської області, порівняння з гранично-допустимою концентрацією, аналіз динаміки їх вмісту в рослинній продукції на протязі трьох осінніх місяців 2019 року та розробка рекомендацій щодо зменшення їх концентрації в харчових продуктах.
Об’єкт дослідження: рослинна продукція з різних торгівельних точок міста Черкаси.
Предмет дослідження: вміст нітратів в овочевій продукції та фруктах з торгівельних точок міста.
Методи дослідження: для експериментального визначення вмісту нітратів у рослинній продукції використовували потенціометричний метод за допомогою йоноселективного електроду, експрес-аналіз нітрат-тестером, індикаторний метод, порівняльно-описовий, аналітичний; метод теоретичного аналізу та аналітична обробка даних за допомогою ПК.
Результати дослідження. Проведено аналіз значення нітратів в природі, джерел надходження цієї речовини у продукти харчування, нормування вмісту нітратних компонентів, проблеми зниження якості рослинної продукції через неконтрольоване застосування добрив; досліджено вміст нітратів у рослинній продукції Черкащини; розглянуто шкідливий вплив продукції з підвищеним вмістом нітратів та розроблено рекомендації щодо шляхів зменшення вмісту даних сполук у продуктах харчування.
Наукова новизна: проведено комплексну оцінку вмісту нітратів в рослинній продукції Черкаської області за осінній період 2019 року з урахуванням регіональної екологічної оцінки сільськогосподарського комплексу Черкащини; надано порівняльну характеристику методів визначення нітратних сполук; проаналізовано наслідки споживання продукції з підвищеним вмістом нітратів та розроблено рекомендації щодо зменшення вмісту нітратних сполук у продуктах харчування.
Теоретичне і практичне значення: на основі аналізу літературних джерел розкрито суть проблеми надмірного накопичення нітратів у сільськогосподарській продукції та їх негативного впливу на здоров’я людини, проведено аналіз вмісту нітратів у рослинній продукції Черкаської області, проаналізовано динаміку зміни вмісту нітратів у відібраних зразках, розроблено практичні рекомендації по зниженню вмісту нітратів в овочах і фруктах.
Структура та обсяг роботи. Кваліфікаційна робота магістра складається зі вступу, анотації, двох розділів, висновків, переліку посилань (24 джерела), графічної документації до кваліфікаційної роботи магістра, додатків. Повний обсяг роботи – 80 сторінок друкованого тексту, основна частина – 34 сторінки. Topicality. Nitrates are the natural metabolic products of all plants. They are vital to plants as without them their normal growth and development is impossible. However, the uncontrolled use of nitrogen fertilizers has led to the accumulation of unlimited levels in plant products. When eating vegetables with an increased amount of nitrates, they partially restore to nitrites in the intestinal tract, and the latter, getting into the blood, cause diseases-methemoglobinemia. Therefore, the quantitative and qualitative determination of nitrates and nitrites in plant products is currently relevant. The research purpose is experimental determination of nitrate concentration in plant products of Cherkasy region, comparison with the maximum permissible concentration, analysis of the dynamics of their content in plant products during the three autumn months of 2019 and development of recommendations to reduce their concentration in food products. The object of theresearch is the plant products from different outlets of the city of Cherkassy. The subject of the research is the content of nitrates in vegetable products and fruits from retail outlets of the city. Research methods: for experimental determination of nitrate content in plant products the potentiometric method was used by means of the ion-selective electrode, rapid analysis of nitrate tester, indicator method, comparative-descriptive, analytical; method of theoretical analysis and analytical data processing using PC. Research results.The value of nitrates in nature, sources of receipt of this substance in food, normalization of the content of nitrate components, the problem of reducing the quality of plant products through uncontrolled use of fertilizers has been analyzed; the content of nitrates in plant products of Cherkassy region has been investigated; the harmful effects of products with high nitrate content have been studied, the recommendations on ways to reduce the content of these compounds in food have been developed. Scientific novelty:the study of content of nitrates in vegetable production in Cherkasy region for the autumn of 2019 by the device Greentest ECO 4, which is based on the measurement of electrical conductivity of fruit or vegetables has been carried out; on the basis of the survey the data revealed that some vegetables and fruits are quite high in the content of nitrate compounds, which poses a potential threat to human health; the study by this method is economically feasible, relatively accurate, takes very little time. Theoretical and practical significance: on the basis of the analysis of the literature the essence of the problem of excessive accumulation of nitrates in agricultural products and their negative influence on human health has been investigated, the analysis of the content of nitrates in plant products of Cherkasy region has been done, the dynamics of changes of contents of nitrate in selected samples has been carried out, practical recommendations for reducing the content of nitrates in vegetables and fruits have been developed. The structure the work.The master's qualification work consists of an introduction, an abstract, two sections, conclusions, a list of references (24 sources), graphic documentation of the master's qualification work, appendices. The full volume of work is 80 pages of printed text, the main part consists of 34 pages. |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/945 |
| Розташовується у зібраннях: | 101 Екологія (Екологія та охорона навколишнього середовища) |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| Дудко _КРМ.pdf Restricted Access | 2.25 MB | Adobe PDF | Переглянути/Відкрити Запит копії |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Будівельний факультет
Кафедра екології
Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи магістра
на тему ДОСЛІДЖЕННЯ ВМІСТУ НІТРАТІВ У РОСЛИННІЙ ПРОДУКЦІЇ
ЧЕРКАСЬКОЇ ОБЛАСТІ
Виконав: студент 2 курсу, групи МГЕК-
803
спеціальності 101 «Екологія»
(шифр і назва спеціальності)
_Дудко К.О._____________________
(прізвище та ініціали)
Керівник _Хоменко О.М.__________
(прізвище та ініціали)
Нормоконтроль _Хоменко О.М._____
(прізвище та ініціали)
Рецензент Бондаренко Ю.Г.
(прізвище та ініціали)
Черкаси – 2019 рік
2
Зміст
Вступ 4
1 Аналітичний огляд літератури 6
1.1 Значення нітратів в природі та для організму людини 6
1.2 Джерела надходження нітратів у продукти харчування 7
1.3 Нормування вмісту нітратних компонентів в продуктах 13
харчування
1.4 Регіональна екологічна оцінка сільськогосподарського сектору 19
1.4.1 Географічне розташування та кліматичні особливості 19
Черкаської області
1.4.2 Структура та стан земель 21
1.4.3 Сільське господарство та його вплив на довкілля 24
1.5 Проблема зниженняя якості сільськогосподарської продукції у 27
зв'язку з неконтрольованим використанням добрив.
1.6 Негативний вплив забруднюючих факторів на життєдіяльність 39
людини ( статистичні дані)
2 Дослідження вмісту нітратів у рослинній продукції Черкаської 42
області
2.1 Методи визначення нітратів 42
–
2.1.1 Візуальний вимір нітрат-йонів NO3 - визначення за допомогою 42
індикаторного паперу
2.1.2 Вимірювання вмісту нітратів нітратоміром Н-405 44
2.1.3 Визначення вмісту нітратів експрес – методом за допомогою 45
тестера
2.1.4 Порівняльна характеристика методів визначення нітратних 48
сполук
2.1.5 Контроль вмісту нітратів в рослинній продукції приладом 49
Greentest ECO 4
2.2 Експериментальне дослідження вмісту нітратів у рослинній 54
продукції Черкащини
2.2.1 Дослідження вмісту нітратів у овочевій продукції 54
2.2.2 Дослідження вмісту нітратів у фруктах 61
2.3 Наслідки споживання продукції з підвищеним вмістом нітратів 66
3
2.4 Шляхи зменшення вмісту нітратних сполук у продуктах 72
харчування
Висновки 76
Перелік посилань 79
Додатки 81
Додаток А. Апробація результатів роботи 82
4
Вступ
Важлива проблема сьогодення – екологічно чисті продукти, які не
завдають шкоди здоров'ю людини. Тема підвищеного вмісту нітратів в
харчових продуктах є досить актуальною останні десятиріччя. Багато
українських вчених – Циганенко О. І., Петрашенко Г. І., Смоляр В. І.,
Борисов В.А., Худзей Л. П., Івановська В. Ю., Скиба Г. В. і ін. займалися
вивченням причин високого вмісту нітратних сполук в
сільськогосподарській продукції.
Нітрати – це солі азотної (NaNO3), а нітрити - азотистої (NaNO2) кислот.
У ґрунті нітратів більше, ніж в інших середовищах у зв’язку з внесенням у
нього мінеральних та органічних добрив, потраплянням відходів переробки
сировини різних підприємств, розкладом органічних речовин та ін. З ґрунту
нітрати проникають у воду і рослини, а з водою і продуктами рослинництва –
в організм людини.
У ґрунти нітрати потрапляють також через дощову воду, яка фіксує
сполуки нітрогену з повітря. Особливо цими сполуками багата дощова вода у
регіонах з розвиненою промисловістю внаслідок викиду у повітря кисневих
сполук нітрогену.
Окремі види рослин характеризуються різною здатністю накопичувати
нітрати. Деякі овочі, плоди акумулюють дуже мало нітратів, інші можуть їх
містити значно більше, до 2,5% сухої маси (зелень петрушки, кропу, редиска,
капуста тощо).
Можна стверджувати, що накопичення нітратів у плодах і овочах є
нормальним фізіологічним явищем у зв’язку з тим, що нітроген (так само, як
фосфор і калій) – це основа живлення рослин.
Самі нітрати малотоксичні. Потенційна їх небезпечність зумовлена тим,
що в надмірних кількостях в організмі нітрати перетворюються на нітрити,
які і викликають порушення роботи організму. Нітрати погіршують імунітет,
5
засвоєння вітаміну А, порушують діяльність щитоподібної залози, серця,
центральної нервової системи.
58-86% нітратів надходять з овочами, під дією ферментів слини у
шлунку перетворюються у нітрити, які потім потрапляють у кров та тканини.
У результаті розвивається метгемоглобінемія, захворювання, пов’язане з
поєднанням сполук нітрогену з гемоглобіном крові і блокуванням
перенесення кисню по організму. При водно-нітратній метгемоглобінемії
хвороба у немовлят проявляється у вигляді посиніння ділянок біля рота, рук і
на ступнях, тому цю хворобу ще називають «блакитний синдром у
немовлят». Гостре нітратне отруєння у дітей у 7 - 8% випадків закінчується
смертю.
У дітей старшого віку і дорослих вживання води і соків з нітратами
може посилити явище гіпоксії (кисневого голодування). Тому найбільш
чутливі до нітратів, крім немовлят, особи похилого віку, хворі на анемію,
серцево – судинні захворювання, захворювання дихальної системи.
Чутливість зростає при забрудненні середовища оксидами нітрогену, чадним
газом. При хронічному впливі нітрати і нітрити в кислому середовищі
шлунка поєднуються з амінокислотами, утворюючи канцерогенні речовини –
нітрозоаміни. Вони виникають також при інтенсивному нагріванні продуктів
харчування.
6
1 АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
1.1 Значення нітратів в природі та для організму людини
Значення азоту в природі важко переоцінити. У процесі кругообігу азоту
в біосфері під час розщеплення органічних речовин виділяється аміак.
Мікроорганізми окислюють його до нітратів. Нітрати при наявності
благоприємних факторів перетворюються на нітрити, які, в свою чергу, з
допомогою бактерй знову перетворюються на азот, котрий надходить в
атмосферу. До грунту азотні сполуки потрапляють з різними видами
мінеральних добрив, залишками рослин, азотновмісними солями, що
містяться в дощовій воді.
Ще недавно нітрати вважали безпечними органічними речовинами, які не
спричиняють шкоди здоров'ю людини. Ці речовини ще не так давно навіть
застосовували в медичній практиці, як дегідратуючі засоби [1].
Молекули NO3- є життєво необхідними для нашого організму, легко
утворюються, є складовими слини, проходять перетворення в печінці,
виводяться через нирки з сечею. Нітрати в основному потрапляють в
організм людини через збагачену ними рослинну продукцію – буряк,
картоплю, баклажани, зелені листові овочі. Під дією мікроорганізмів ротової
порожнини переходять в нітрити, NO2- , які, в свою чергу, перетворюються в
оксид азоту. Оксид азоту приймає участь в багатьох фізіологічних процесах.
За його участю відбувається розслаблення гладеньких м’язів судинної стінки,
наслідком чого є зниження артеріального тиску і покращення
кровопостачання. Дослідження встановили позитивний вплив оксиду азоту
на тривалість і силу фізичної праці, функцію нирок, процеси старіння [2].
7
1.2 Джерела надходження нітратів у продукти харчування
Нітрати — життєво необхідні рослинам речовини, які приймають участь
в обмінних процесах, без них неможливий їхній нормальний ріст і розвиток.
Але внаслідок відсутності контролю при застосуванні мінеральних добрив (в
Україні близько 20 млн. т. на рік) рівень цих речовин в грунтах значно
перевищує санітарні норми, що призвело до перевищення рівня ГДК нітратів
в сільськогосподарській продукції. У зв'язку з цим фактором значно зросла
кількість нітратних отруєнь.
Перевищення рівня ГДК нітратів стало, на жаль , реальним фактом
сьогодення. 70% нітратів вживається з рослинною продукцією, близько 20%
— з питною водою. Перенакопичення нітратів у рослинній продукції
відбувається внаслідок засвоєння більшої кількості речовини, ніж це
необхідно для утворення органічної речовини. Досліджено, що при
збільшенні в рослинах рівня білків та при зменшенні цукрів рівень нітратів
підвищується. Під час вирощування рослинної продукції оптимальною дозою
нітратів є 100 кг/га.
Кількість нітратів в овочевій продукції змінюється в залежності від
багатьох факторів: від часу збирання врожаю, від особливостей місцевості,
від структури і вологості ґрунту, від кліматичних умов. Та найважливішим є
дотримання санітарних нормувань при внесенні добрив, зменшення
застосування пестицидів, тобто, дотримання правил агротехніки при обробці
сільськогосподарських угідь.
Під впливом бактерій в грунтах проходить процес нітрифікації: з
амонійного та амідного азоту, з органічних азотних добрив утворюються
нітрати. У листках та кореневій системі рослин з нітратів утворюється
амонійний азот, з якого синтезуються азотовмісні сполуки, що необхідні для
росту та розвитку. Для синтезу азотовмісних сполук необхідний достатній
рівень вуглеводів, що утворюються в процесі фотосинтезу; збалансований
рівень мінеральних речовин: калію, магнію, фосфору; оптимальна кількість
8
мікроелементів. Коли в грунті збільшений вміст нітратів, швидкість
фотосинтезу перевищує швидкість надходження нітратів, внаслідок чого
речовина накопичується в рослинах. Також підвищенню рівня нітратів в
сільськогосподарській продукції сприяють:
- порушення доцільних термінів при агротехнічному обробленні ґрунту;
- посів видів та сортів рослин, що мають здатність накопичувати нітрати;
- недостатня кількість світла;
- сезонна спекотність та засушливість;
- холодна погода в період росту рослин;
- надмірне зволоження;
- надмірна або недостатня кількість поживних речовин;
- перевищений рівень солей кальцію;
- фізичне пошкодження рослин;
- застосування шкідливих засобів, які прискорюють ріст рослин;
- терміни зберігання врожаю.
Значним джерелом нітратів, на жаль, є питна вода. В чотирнадцяти
країнах Європи люди вживають воду з перевищеним вмістом нітратів.
Досліджені колодязі в нашій країні вказують на рівень речовини більше ніж
50 мг/л.
При таких показниках воду заборонено вживати в якості питної,
особливо для приготування їжі маленьким дітям, так як у них знижена
кислотність шлунку. По цій причині нітрати перетворюються на нітрити, які,
в свою чергу, проникають через слизову оболонку шлунково-кишкового
тракту у кров, де утворюється метгемоглобін.
Склад харчової продукції, способи приготування їжі, умови та строки
зберігання рослинної продукції, вживання копчених м'ясних виробів та риби
і інші фактори сприяють потраплянню нітратів в організм людини
У людини, що вживає продукцію з підвищеним вмістом нітратів та
нітритів утворюються канцерогенні нітрозоаміни:
9
Особливо небезпечно вживати таку продукцію особам зі зниженою
кислотністю (рисунок 1.1). В даному випадку збільшується активність
нітратредуктази — ферменту, який має канцерогенну дію. Це стається через
порушення балансу мікрофлори шлунково-кишкового тракту.
0,25
0,2
0,15
Вміст нітратів
0,1
0,05
0
1 2 3 4 5 6 7
pH
Рисунок 1.1 – Вміст нітратів в шлунковому соці людини в залежності від РН
Утворення нітрозоамінів має випадок й у продуктах харчування при їх
неправильному зберіганні, неякісній технологічній обробці, при порушенні
процесів приготування їжі. Особливо небезпечним є вживання копченої та
консервованої продукції.
Найбільше цієї речовини міститься у пиві, сирому молоці, копчених
виробах. Вчені США та Бразилії при дослідженні 166 марок пива з двадцять
однієї країни виявили нітрозоаміни тільки в половині зразків. При цьому її
концентрація складає менше, ніж 0,55 мкг/кг (при середньому вмісті
мг/л
10
0,07 мкг/кг). Перевищення ГДК вмісту шкідливої речовини мають поодинокі
випадки. При проведенні дослідження в Києві виявлено нітрозоаміни та
нітрозодиметиламіни в раціоні харчування близько 2 мг.
Нітрозодиметиламіни знайдені в сільськогосподарській овочевій
продукції: в столових буряках, редисі, картоплі.
Так як повністю вилучити нітрати з продукції нереально, дуже
важливими є проведення міроприємств щодо зменшення їх кількості в цих
продуктах. В дослідженнях, проведених з великою рогатою худобою,
виявлено, що при згодовуванні тваринам кормів, які вирощені з
неконтрольованим застосуванням азотних добрив, в молоці з'являються
нітратні компоненти (1,5 мкг/кг), що доводить їх синтезування в організмі
худоби.
Тема вмісту нітрозоамінів в рослинній продукції вивчена недостатньо.
Камре вважає, що утворення цієї речовини в рослинах неможливе, її
наявність мотивує походженням з грунту. Та полив овочів водою, що має
нітрозоаміни, спричинює до перевищення їх вмісту в рослинах, чим більший
вміст речовини в воді, тим вищий її вміст в рослинах.
Показники досліджень щодо вмісту нітрозоамінів у
сільськогосподарській продукції при їх зберігання доводить можливість
їхнього утворення в овочах та фруктах з попередників. В даному випадку
нітрати, що надходять у рослинну продукцію, підлягають дії
нітратредуктази, при цьому синтезуються нітрити, що приймають участь у
створенні білка. Та не варто виключати можливість гальмування
ферментативної реакції на цьому етапі, що може призвести до перевищення
вмісту нітратних компонентів.
Склад мікрофлори грунту також впливає на утворення нітрозоамінів.
Досліджено можливість концентрації речовини як лімітуючий фактор реакції
нітрозування. Присутність нітратних компонентів в грунті мотивують не
тільки як наслідок життєдіяльності бактерій та рослин, це пов'язують також
із забруднюючими факторами.
11
На рисунку 1.2 наведена схема контактів людини з n- нітрозосполуками.
Рисунок 1.2 – Схема контактів людини з n- нітрозосполуками.
Активують синтез нітрозосполук пролін, піперазин або амідопірин.
Ендогенними факторами синтезу нітрозоамінів є паління цигарок, окислення
амонію, а також мікрофлора шлунково-кишкового тракту. Високий рівень
нітрозодиметиламінів спостерігають у пацієнтів із захворюваннями нирок в
стадії декомпенсації. Досліджено, що при застосуванні нітратних препаратів
зменшується ризик утворення каменів у нирках, активується синтез N-
нітрозопроліну. Попередником нітрозоамінів є грамін, що входить до складу
солоду, тирамін, що міститься в сої.
Вітамін С, бета-токоферол та деякі феноли в продуктах харчування
блокують синтез нітратних сполук. Кухонна сіль та аскорбат натрію в якісь
мірі зменшують концентрацію нітрозосполук у м'ясних та рибних продуктах
харчування, а нітрат натрію, навпаки, збільшує їх концентрацію. Вітамін С у
12
великій степені інгібує процес нітрозування. Яким чином проходять ці
процеси в організмі людини, на сьогоднішній день невідомо. Вміст вітаміну
С у даному випадку повинен бути по відношенню до нітратних сполук 2:1.
Каротин також має здатність до зменшення шкідливого впливу нітратних
компонентів шляхом відновлення. Вітаміни фолієва кислота, вікасол, вітамін
Р знешкоджують нітрати шляхом зв'язування. Метіонін при рН=3,5 гальмує
синтез нітрозосполук на 90%, цистеїн — на 99%. Клітковина знижує вміст
цих речовин шляхом зв'язування. Деякі овочі та фрукти блокують процес
нітрозування: томати, картопля, капуста, яблука.
При кип'ятінні сосисок концентрація нітрозосполук підвищується до
80%, при готуванні напівкопчених ковбас — на 40%. Істотно підвищує вміст
нітрозоамінів у фарші додавання в нього прянощів. Значному підвищенню
концентрації цих шкідливих речовин в ковбасах сприяє їх термічна обробка
та обдимлення. Під час приготування сосисок вміст нітрозоамінів
збільшується в чотири рази. В напівкопчених ковбасах — в три з
половиною рази. Порушення правил зберігання деяких продуктів
харчування сприяє накопиченню в них нітрозосполук [1].
13
1.3 Нормування вмісту нітратних компонентів в продуктах харчування
Керуючись даними міністерства охорони здоров'я, близько в десяти
відсотках сільськогосподарської продукції перевищено ГДК нітратів. По цій
причині концентрація нітросполук в рослинній продукції повинна
нормуватися. Проблема підвищеного вмісту нітратів — тема сьогодення.
Вся сільськогосподарська рослинна продукція, враховуючи можливість
накопичення нітросполук , ділиться на три групи:
високонітратні (700–7000 мг/кг) — буряки, морква, зелень;
середньонітратні (180 до 700 мг/кг) — томати, цибуля, огірки;
низьконітратні (до 180 мг/кг) — ягоди та фрукти
Окрім того, враховуючи проблему сьогоднішнього дня, було виведено
сорти, що неспроможні накопичувати нітрати (столові буряки сорту
"Хавський", морква "Артек" та "Шантене", томати сортів "Глорія",
"Оранж"). Керуючись дослідженнями, спостерігають залежність здатності
нагромаджувати нітросполуки від виду рослин (різниця в десятки разів) та
від їх сорту (у два – три рази). Найбільшу кількість нітросполук містить
зелень (шпинат, салат-латук, рукола) [1].
Дані Всесвітньої організації охорони здоров'я, американські й
європейські організації, що відповідають за охорону здоров'я нації,
допускають добову норму нітратів у харчових продуктах в межах 0-3,7 мг на
кілограм маси людини. Зокрема, встановлено гранично допустиму
концентрацію речовини в воді – в 10 мг/л для нітратів і 1 мг/л для нітритів.
Організації Австралії й Америки, що контролюють вміст токсичних речовин
в продуктах харчування, вказують на вміст нітратів (до 500 мг/кг) і нітритів
(до 200 мг/кг) у м'ясних виробах та в рибі. Наказ міністерства охорони
здоров'я України, датований 13.05.2013 року містить список найбільш
широко споживаних овочів та фруктів із даними гранично допустимих
концентрацій нітросполук [3], Лабораторний центр санітарно-
14
епідеміологічної служби України вказує добову норму нітратів 5 мг на
кілограм маси тіла.
Коли вирахувати за вказаними даними міністерства охорони здоров'я,
бачимо, що для людини з масою 60 кілограмів, допустимим буде вжити на
протязі доби до 300 мг нітратів. Як приклад, це може бути 1 кг огірків, або 5
кг яблук, що відповідають санітарно-епідеміологічним нормам по вмісту
нітросполук [2].
Нормуючи вміст нітратосполук, приймають до уваги три складові:
вміст нітратів в раціоні людини на протязі доби;
споживання рослинної продукції , вважаючи на особливості
кліматичної зони;
реальний рівень нітратів у кожному виді рослинних культур, який не
шкодить здоров'ю людини.
У таблиці 1.1 вказано максимальний рівень нітратів у продуктах [3].
Таблиця 1.1 – Максимальний рівень нітратів у харчових продуктах
рослинного походження
-3
№ Харчові продукти Максимальні рівні, мг NO /кг
з/п
1 2 3
1.1 Свіжий шпинат Захищений ґрунт 3000,0
(Spinacia oleracea) Відкритий ґрунт 2000,0
1.2 Консервований, заморожений 2000,0
або свіжоморожений шпинат
1.3 Свіжий салат-латук (Lactuca Врожай у період з 01 жовтня по 31
sativa L.), вирощений у березня: 3000,0
захищеному і у відкритому латук, вирощений у захищеном. ґрунті 2000,0
ґрунті, крім латуку, зазначеного латук, вирощений у відкритому ґрунті
в пункті 1.4 Врожай у період з 01 квітня по 30 3000,0
вересня: 2000,0
латук, вирощений у захищеном. ґрунті
латук, вирощений у відкритому ґрунті
15
Продовження таблиці 1.1.
1 2 3
1.4 Салат-латук "Айсберг" Латук, вирощений у захищеному 2500,0
ґрунті 2000,0
Латук, вирощений у відкритому ґрунті
1.5 Рукола Врожай у період з 01 жовтня по 31 7000,0
(Eruca sativa, Diplotaxis sp., березня 6000,0
Brassica tenuifolia, Sisymbrium Врожай у період з 01 квітня по 30
tenuifolium) вересня
Перероблені продукти 200,0
харчування, основу яких
1.6
становлять злаки, і дитяче
харчування для дітей грудного
віку (0-1 рік) та раннього віку (1-
-3
3 роки)
Дитяче харчування: 50,0
плодово-ягідні консерви,
плодово-молочні суміші на
фруктовій основі
Плодоовочеві консерви, овоче- 100,0
молочні суміші на овочевій
основі
1.7 Картопля 250,0
1.8 Капуста білокачанна Рання (до 01 вересня) 900,0
Пізня 500,0
1.9 Морква Рання (до 01 вересня) 400,0
Пізня 250,0
1.10 Томати 150,0
1.11 Огірки Захищений ґрунт 300,0
Відкритий ґрунт 150,0
1.12 Буряк столовий 1400,0
16
Продовження таблиці 1.1.
1 2 3
1.13 Цибуля ріпчаста 80,0
1.14 Цибуля-перо Захищений ґрунт 800,0
Відкритий ґрунт 600,0
1.15 Листові овочі (салати, шпинат, Захищений ґрунт 3000,0
щавель, капуста салатна, Відкритий ґрунт 2000,0
петрушка, селера, кінза, кріп
тощо)
1.16 Дині 90,0
1.17 Кавуни 60,0
1.18 Перець солодкий Захищений ґрунт 400,0
Відкритий ґрунт 200,0
1.19 Кабачки 400,0
1.20 Гарбузи (для виготовлення 200,0
консервів для дитячого
харчування)
1.21 Яблука 60,0
1.22 Груші 60,0
1.23 Виноград столових сортів 60,0
17
В таблиці 1.2 вказані гранично допустимі рівні нітратів у харчових
продуктах різних країн [1].
Таблиця 1.2 – Гранично допустимі рівні нітратів у харчових продуктах
різних країн, мг/кг
Овочі Україна Росія Болгарія Угорщина Чехія Німеччина Австрія Швейцарія Швеція
Картопля 250 250 250 250 — — — — —
Овочі
2000 2000 1200 1200 1200 3000 3500 3500 3500
листкові
Капуста
500 500 500 600 1000 — 1500 875 1000
б/к
Цибуля
600 600 500 600 — — 1500 — —
зелена
Томати 150 150 150 200 200 — — — —
Перець
200 200 150 200 200 — — — —
болг.
Огірки 150 150 200 400 400 — — — —
Кабачки 400 400 500 400 — — — — —
Баклажани — — 300 300 — — — — —
Дині 90 90 150 — 700 — — — —
Кавуни 60 60 100 — — — — — —
Морква 250 250 400 400 1000 — 1500 — —
Буряки 1400 1400 — — 3500 3000 — — —
Редис — — 1500 1400 1500 — — — —
Цибуля
80 80 — — 200 — — — —
ріпчаста
Продукти харчування для дітей не мають містити нітратних сполук
взагалі. Та дані спостережень вказують на присутність цих речовин навіть в
дитячому харчуванні, що споживають дітки до року (таблиця 1.3). В
споживаних немовлятами молочних сумішах за добу кількість сполук була не
більше 60-70% допустимої недіючої дози. Та перевищений вміст нітросполук
в деяких досліджуваних пробах молока і готової продукції дитячого
харчування має змогу досягти підвищення їхнього загального вмісту на 160%
від допустимої недіючої дози. Це може серйозно нашкодити здоров'ю дітей.
18
Таблиця 1.3 – Вміст нітратів в дитячих молочних сумішах і продуктах
(мг/кг)
Дитячі молочні суміші Вміст нітратів
Дітолакт 67–96
Бона 102
Малиш 67–86
Малютка 50–99
Здоров'я 40–130
Каша гречана 126,0
Каша молочна 20–80
Каша вівсяна 94,0
Кріпиш 114
Згідно даних таблиці 1.4 спостерігаємо , як виводяться нітрати з
організму людини на протязі чотирьох годин (29,8% речовини, що спожита з
напоями, 23,2% речовини,що спожита з їжею).
Таблиця 1.4 – Вивільнення нітросполук з сечею при їх споживанні з
їжею та напоями, ммоль
Варіанти дослідження Інтервали дослідження, години Всього
1 2 3 4
Споживання з їжею ммоль 85,6 286,0 190,0 133,3 695,3
% 2,8 9,6 6,3 4,4 23,2
Споживання з ммоль 254,6 272,7 211,1 146,7 894,6
напоями % 8,8 9,1 7,0 4,9 29,8
Згідно концентрації нітросполук в сечі можливо вирахувати їх вміст в
організмі людини. Та цей метод, на жаль , недостатньо використовують на
сьогоднішній день. Згідно даних досліджень спостерігаємо, що максимальне
19
виділення речовини з сечею має місце на другій годині після вживання їжі чи
напоїв.
Згідно досліджень, має місце синтез нітратів з амонію в результаті
розпаду рослинних білків. Виходячи з цього, розуміємо, по якій причині
концентрація сполуки збільшується в деяких овочах та фруктах при їх
зберіганні.
В таблиці 1.5 наведені допустимі концентрації нітрозоамінів у продуктах
харчування [1].
Таблиця 1.5 – Допустимі концентрації нітрозоамінів у продуктах
харчування
Харчові продукти та продовольча
Допустимий рівень, мг/кг
сировина
Пивоварний солод та інші зернові
0,015
продукти
М'ясо, ковбасні вироби, м'ясні
0,002
консерви
Риба, рибні продукти 0,003
Пиво 0,003
1.4 Регіональна екологічна оцінка сільськогосподарського сектору
1.4.1 Географічне розташування та кліматичні особливості Черкаської
області
Місце розташування Черкащини – центральна лісостепова зона країни.
Її оточують Київська (з півночі), Полтавська (зі сходу), Кіровоградська (з
півдня) та Вінницька (із заходу) області.
На території області знаходиться географічний центр України. Це село
Мар'янівка Шполянського району.
20
Площа Черкащини – 20,9 тис. кв. кілометрів. Це 3,46% від площі
країни.
Черкаська область в основному рівнинна та розділяється на
правобережну й лівобережну територію. Значна територія правобережної
Черкащини розташована в районі Придніпровської височини, де знаходиться
найвища точка області, яка дорівнює 275 метрів відносно рівня моря (біля
міста Монастирище). В правобережній частині розміщена заболочена Ірдино-
Тясминська низовина. В районі міста Канева знаходиться підвищення –
Канівські гори. Лівобережжя Черкащини розміщене в межах
Придніпровської низовини.
В регіоні протікають дві головні річки – Дніпро та Південний Буг.
Площа басейну річки Дніпро дорівнює 12,0 тис. кілометрів квадратних,
Південного Бугу – 8,9 тис. кілометрів квадратних. Річкова мережа досить
густа й дорівнює 0,2 – 0,54 кілометрів на кілометр квадратний. На території
області знаходиться Кременчуцьке водосховище, одне з найбільших
водосховищ держави.
На Черкащині протікає 1037 річок. На першому місці по величині
стоїть річка Дніпро, що протікає 150 км по території нашої області. Середні
річки – Рось, Тясмин, Гнилий Тікич, Гірський Тікич, Супій, Ятрань, Велика
Вись. Велика кількість малих річок та струмків.
Клімат Черкащини помірно континентальний. Зима характеризується
невеликими морозами, останні роки нас радує значними опадами у вигляді
снігу. Влітку часто буває спекотно, іноді бувають засухи. Середня зимова
температура становить мінус 5,9 градусів Цельсія. Середня літня
температура становить плюс 19 градусів Цельсія. Кліматичні умови
сприяють росту багатьох порід дерев та кущів.
Регіон багатий своїми великими лісами, різноманіттям рослин та
тварин. На території області розміщений Канівський заповідник, найбільш
відомий заповідник нашої держави. В місті Умань знаходиться парк
21
"Софіївка"; туристи з усього світу приїжджають сюди, щоб помилуватися
красою української дивовижної природи та витвором рук наших майстрів.
Ліси розміщені в основному вздовж берегів річок, область також багата
на степову рослинність. Регіон має дубово-грабові, дубово-ясеневі, грабові
ліси та Черкаський сосновий бір [19].
1.4.2 Структура та стан земель
Площа території Черкащини дорівнює 2 091,6 тис. га. Землі сільського
господарства становлять 1 486,88 тис. га. Під сільськогосподарські угіддя
виділено 1 451,0 тис. га, з них: рілля – 1 272,0 тис. га, перелоги – 8,5 тис. га,
багаторічні насадження – 27,3 тис. га, сіножаті та пасовища – 143,2 тис. га.
Сільськогосподарські землі Лісове господарство
Забудови Землі без рослинного покриву
Землі під водою Болота
1% 1%
4%
7%
16%
71%
Рисунок 1. 3 – Структура земель Черкащини
Землі регіону, виділені під сільськогосподарські угіддя, мають велику
продуктивність, та по деяких агротехнічним показникам грунти східних і
південних регіонів мають більшу якість. Гумус наших земель має в складі
меншу кількість мікроелементів, характеризуються підвищеною
22
кислотністю. Але в області сприятливий клімат, що добре впливає на
рослини, значною мірою в період росту та розвитку культур сільського
господарства.
Структура грунтів Черкащини має в складі:
чорноземи типові та чорноземи сильно реградовані, що складають
53,7%;
темно-сірі опідзолені і реградовані ґрунти та чорноземи опідзолені і
слабо реградовані складають 28,9%;
світло-сірі і сірі опідзолені ґрунти складають 7,3%.
Через невиконання продуманої агротехніки при обробці земельних угідь
має місце зниження їх якості, що, в свою чергу, знижує продуктивність
грунтів.
Головні втрати продуктивості сільськогосподарських угідь сталися по
причині:
високого ступеня розораності земель та збільшення випадків ерозії
грунтів;
невиконання правила сівозміни; зниження кількості мікроелементів та
органіки гумусу;
зменшення кількості мікроорганізмів у грунті; наявності територій
кислих ґрунтів;
підвищення щільності земель й утрати їх здатності утримувати вологу;
невикористання нових екологічних технологій обробки грунтів.
За механічними складовими землі регіону поділяються на
легкосуглинкові, середньосуглинкові та важкосуглинкові. Легкосуглинкові
грунти переважають на лівобережній частині. Середньосуглинкові грунти
мають місце в центральній частині області, важкосуглинкові – в західних
районах. Мошенський район має великий масив супіщаних грунтів. За
механічним складом грунти поділяються по вмісту в них обмінного калію, по
хімічним та фізичним показникам.
23
Родючість земель визначається в основному за кількістю органічних
сполук. Чим більша кількість гумусу в угіддях, тим вони багатші на головні
елементи живлення, тому що в його складі є 92 – 98% азоту, 60% фосфору,
80% сірки й багато інших макро- і мікроелементів.
Дані про якість ґрунтів області представлена в таблиці 1.6.
Таблиця 1.6 – Якість ґрунтів сільськогосподарського призначення
Черкащини
№ Назва районів Вміст Середньо Вміст Вміст % кислих Еколого
п/п гумусу, зважений фосфору, калію, ґрунтів агро-
% вміст мг/кг мг/кг (рНКСl хімічна
азоту, 4.0-5.5) оцінка,
мг/кг бал
1 Городищенський 2,99 105,1 143,0 72,0 17,3 56,0
2 Драбівський 3,83 137,8 112,0 66,0 2,9 57,6
3 Жашківський 3,39 133,9 133,0 94,0 4,7 63,0
4 Звенигородський 2,80 110,1 137,0 90,0 38,5 55,7
5 Золотоніський 2,97 120,8 127,0 68,0 12,7 54,7
6 Кам’янський 2,79 115,2 131,0 80,0 13,4 55,6
7 Канівський 2,29 84,6 126,0 60,0 32,6 44,6
8 Катеринопільський 3,37 126,2 108,6 93,2 20,4 55,9
9 Корсунь- 2,30 85,9 146,0 70,0 30,5 51,1
Шевченківський
10 Лисянський 3,09 120,4 125,9 87,6 14,5 57,9
11 Маньківський 2,88 119,9 153,0 108,0 22,8 62,0
12 Монастирищенський 3,21 128,1 153,0 89,0 36,3 61,1
13 Смілянський 2,58 98,3 126,0 87,0 23,4 49,7
14 Тальнівський 3,38 135,9 110,0 98,7 9,2 60,5
15 Уманський 3,29 145,7 121,1 109,6 37,1 62,0
16 Христинівський 3,26 131,5 148,0 94,0 27,4 64,3
17 Черкаський 2,42 93,2 158,0 62,0 42,0 50,5
18 Чигиринський 2,27 101,2 99,0 66,0 39,6 42,8
19 Чорнобаївський 3,23 122,1 102,0 66,0 13,1 52,1
20 Шполянський 3,21 129,6 132,0 92,0 12,6 58,9
По області 3,05 120,5 129,0 83,9 20,9 55,3
На сьогоднішній день має місце нераціональн використання земельних
ресурсів регіону. Порушується стійкість агроландшафту через невиконання
правила співвідношення площ ріллі та природних кормових угідь.
Використання грунтів під сільськогосподарські угіддя перевищують
екологічно допустимі, та на протязі довгого періоду ситуація не змінюється.
Під угіддя сільського господарства в регіоні відведено 520,7 тис. га або 40 %
24
продуктивних грунтів, з них ріллі –514,6 тис. га (43,8 %) від досліджуваної
території.
Порушення правил природокористування земельних угідь призвело до
значних негативних наслідків: виникнення ерозій, забруднення земель,
вторинного осолонцювання, підтоплень та зсувів.
Значна розораність земель, також на схилах, збільшення посівів
просапних культур сільського господарства й невиконання грунтозахисних
робіт, недотримання правил обробітку земельних угідь призвело до
погіршення стану грунтів [19].
1.4.3 Сільське господарство та його вплив на довкілля
Сільське господарство є важливою складовою економіки Черкащини.
Воно формує головну частину продовольства області.
Землі під сільськогосподарські угіддя займають 1,5 млн гектарів, що
складає 3,5 % угідь країни, з них має місце 1,3 млн гектарів ріллі.
Агропромисловий комплекс регіону складається з 598 аграрних
підприємств. Одне сільськогосподарське підприємство має в середньому
1242 гектарів угідь. Також до аграрного сектору належить 1306 господарств
фермерів, де на одне господарство в середньому припадає 124 гектари земель
та 200 500 особистих селянських господарств, де на одне господарство в
середньому відходить один гектар земельних угідь.
Виробничі об'єми аграрного сектору області на одну людину складають
п'яте місце серед регіонів, в загальнодержавному виробництві Черкащина
займає сьоме місце серед областей України.
Головною ціллю сільськогосподарського виробництва є забезпечення
продовольчої безпеки – постачання для населення області
сільськогосподарської продукції високої якості.
Сільськогосподарські виробники Черкащини повністю забезпечують
населення регіону продукцією аграрного сектору. Виробляється зернової
25
продукції у два рази більше, ніж потребує населення області, картоплі – у
шість разів, іншої овочевої продукції – у два рази, олії – у десять разів,
м’яса – у п'ять разів.
Аграрні виробники регіону повністю задовольняють потреби населення
у сільськогосподарській продукції.
Через нераціональну сільськогосподарську діяльність суб’єктів
виробництв має місце негативний вплив на навколишнє природне
середовище.
Виснажливе використання сільськогосподарських угідь призводить до
негативних наслідків: перш за все втрачають родючість та деградують грунти
через виникнення ерозій; землі забруднюються пестицидами та надлишками
мінеральних добрив; мають місце порушення гідрологічного режиму та
пов'язаних з цим процесів осушення й заболочення.
На сьогоднішній день набуває актуальності ведення органічного
аграрного виробництва. Такі підприємства випускають екологічно чисту
продукцію, через це мають соціальну та економічну переваги. Інтенсивне
ведення сільськогосподарського виробництва, що є досить популярним в
багатьох країнах, негативно впливає на оточуюче середовище, призводить до
виснаження природних ресурсів, що, в свою чергу, призводить до занепаду
аграрного виробництва.
Виробники аграрної продукції Черкащини зацікавлені в екологізації
сільськогосподарського виробництва, тобто, у впровадженні органічного
методу обробітку земель. Цей метод землеробства передбачає бережне
ставлення до грунтів, регулює їх життєдіяльність, організовує біологічний
контроль заходів агротехніки.
На сьогоднішній день в регіоні функціонує чотирнадцять виробників
органічних сільськогосподарських продуктів й засобів захисту рослин, що
мають сертифікат. В 2015 році таких виробників було лише три.
Підприємства, що мають сертифікат:
26
ТОВ "Агрофірма Орадівка" Христинівського району, ФГ "Пама"
Смілянського району, ТОВ "Пономар" та інші, що займаються
вирощуванням зернових і технічних культур;
ТОВ НВЦ "Черкасибіозахист", ФОП Конкін Т.М. , що виготовляє
добрива та засоби захисту рослин;
Переробне підприємство ТОВ "Агрофірма "Поле", яке виробляє
кукурудзяну й пшоняну крупи;
ФОП Кривенко М.І. та Куць Ф.М., що займаються бджільництвом;
ФОП Лановенко М.В. Жашківського району, ФОП Кукунін Б.О. та
ФОП Мкртчян А.Р., які вирощують саджанці та ягідні культури.
Всього на 0,2% від загальної площі земельних угідь, що становить 1,6
тисяч гектарів, впроваджені новаторські екологічно безпечні й органічні
методи сільського господарювання. Загальна площа оброблюваної ріллі
дорівнює 960 тисяч гектарів.
З аграріями проводиться постійна робота по роз'ясненню та організації
впровадження органічного землеробства.
Щодо покращення розвитку сільськогосподарського сектору в регіоні
управліннями агропромислового розвитку повинні виконуватися слідуючі
задачі:
• розширення застосування досвіду українських та іноземних аграріїв щодо
ведення органічного сільського господарства, просування на ринку
екологічної органічної продукції;
• популяризація органічної продукції як екологічно чистої, що не шкодить
здоров'ю, з допомогою засобів масової інформації;
• організація семінарів, форумів, нарад щодо впровадження органічного
землеробства на сільськогосподарських підприємствах [19].
На сьогоднішній день наша країна рухається шляхом євроінтеграції. В
наш час технології та потреби ринку зростають з досить великою
інтенсивністю, дуже важливо агропромисловому комплексу
пристосовуватись до вимог ринку, в тому числі й європейського, для того,
27
щоб мати конкурентоспроможність. Черкащина має великі перспективи щодо
створення високопродуктивного експортоспроможного
сільськогосподарського сектору економіки. Для цього необхідно підвищити
економічну активність регіону, зробити його інвестиційно привабливим,
використовувати новітні технології в агровиробництві, виходити на нові
ринки збуту, що з'являються завдяки євроінтеграції.
Благоприємний клімат, значні водні ресурси, плодотворні грунти, котрі
має регіон, вигідне географічне розміщення у центральній частині країни
дають можливості реалізувати агропромисловий потенціал щодо покращення
умов вирощування рослинної продукції, розвитку м'ясо-молочної
промисловості, впровадження на місцях переробки харчових продуктів,
виготовлення органічної екологічної продукції.
Але ці можливості рідко втілюються в життя. Собівартість продукції
така ж, як і в інших країнах, та великі проміжні розтрати на посередників,
досить високі податки, неналежне зберігання продукції підвищують вартість
збуту. На протязі останніх років значною проблемою сільськогосподарського
сегменту ринку є затримка у розвитку його логістики [21].
1.5 Проблема зниження якості сільськогосподарської продукції у
зв'язку з неконтрольованим використанням добрив.
Наша країна, маючи великий ресурсний потенціал, виробляє велику
кількість продуктів сільського господарства. Україна – одна з найбільших
країн Європи та має площу 60,3млн гектарів. Землі аграрного сектору
займають площу 42 млн га, що становить 70% загальних державних земель.
Площа ріллі та багаторічних насаджень становить 78,9% аграрних земель,
13,0% землі відведено під пасовища, 8,4% – під сінокіс. Держава займає
дванадцяте місце у світі за площею території, відведеної під аграрний сектор
та шосте місце за площею ріллі. Землі країни представлені, в основному,
високородючими ґрунтами – чорноземами [20].
28
Рослинам необхідна лише певна кількість мінеральних та органічних
речовин. Коли в грунті є надлишок цих сполук, вони накопичуються в
рослинах, а також, потрапляючи з кормами, в продуктах тваринництва. Це
негативно впливає на екологічну якість продуктів сільського господарства.
Через значний вплив антропогенного фактору на аграрні землі в державі
з'явилася необхідність виникнення дитячої та дієтичної продукції. Має місце
забруднення продуктів сільського господарства солями важких металів,
радіонуклідами, пестицидами, нітратними сполуками. При використанні
такої продукції часто виникають тяжкі захворювання, особливо у дітей та
осіб похилого віку. По цій причині з'явилася необхідність виробництва
екологічно чистих сільськогосподарських продуктів .
Більш як 95% поживних речовин рослинний світ вбирає із сонячного
світла, компонентів води та атмосфери, а не з грунтів. Але урожайність
любого виду рослинної продукції прямо пропорційна родючості земельних
угідь: чим краща якість грунту, тим більший урожай. З цією метою необхідно
використовувати новітні агротехнології, котрі нормалізують кислотний стан
земель, відновлюють їх органічну та мінеральну структуру, роблять
доступними для поглинання рослинами водонерозчинних компонентів
живлення. Виходячи з цього, головною задачею агротехніки є не
підживлення грунтів, а створення сприятливих умов для фотосинтезу
рослин.
Значно забруднені земельні території та водойми радіонуклідами,
солями важких металів, мінеральними добривами, зокрема, нітратами, досить
небезпечними інсектицидами (знешкоджують корисні мікроорганізми, що є
причиною появи шкідників, котрих тяжко вивести), пестицидами тощо є
глобальною проблемою сільськогосподарського сектору країни [23].
Якість земель в державі зменшується з кожним роком, й цьому
незворотньому процесу не може завадити підвищення внесесених міндобрив
та штучних препаратів захисту рослин, котрі використовуються лише на
30% рослинними культурами. В результаті, невикористані залишки цих
29
речовин забруднюють навколишній світ. Агротехнік, маючи у своєму
розпорядженні 300 гектрів земельних угідь, кожного року тратить біля 1 млн
гривень на закупівлю міндобрив. Аграрій вкладає великі кошти, та
урожайність при цьому не підвищується, замість того маємо негативний
вплив на якість грунтів. Це, в свою чергу, призводить, зокрема, до
підвищеного рівня нітратних компонентів у сільськогосподарській продукції,
що є причиною зростання захворюваності на гострі та хронічні отруєння
цими речовинами [8].
Виходячи з цих проблем, виникає необхідність підвищення якості та
безпечності продукції сільського господарства. Закон України від 6 вересня
2005 року «Про безпечність та якість харчових продуктів» наголошує, що
якість продукту харчування – це ступінь досконалості властивостей та
характерних рис харчового продукту, які здатні задовольнити потреби
(вимоги) та побажання тих, хто споживає або використовує цей харчовий
продукт. С.Г. Дзюба вважає, що якість продукції – це сукупність власних
характеристик продукції, що стосуються її здатності задовольнити
встановлені та передбачувані відповідно до її призначення потреби й
відповідати вимогам законодавства, нормам та правилам на всіх стадіях її
життєвого циклу [22].
У таблиці 1.7 вказана кількість внесених мінеральних добрив під посіви
сільськогосподарських культур за період 1990–2016 рр. на аграрних
підприємствах України.
30
Таблиця 1.7 – Внесення мінеральних добрив під посіви рослинних
культур за період 1990–2016 рр. на аграрних підприємствах України [7]
Кількість внесених мінеральних та органічних добрив у землі
сільськогосподарськими підприємствами Черкаської області наведено в
таблиці 1.8.
31
Таблиця 1.8 – Внесення мінеральних та органічних добрив у ґрунти
аграрними підприємствами Черкащини
2013 2014 2015 2016 2017
Загальна 942,3 844,13 1016,8 914,0 951,8 907,3
посівна
площа, тис.
га
Мінеральні добрива:
Всього 1006,5 994,03 906,5 887,828 979,2 1061,6
внесено в
поживних
речовинах,
тис. ц
У тому 677,2 665,98 616,56 605,844 668,5 692,1
числі:
азотних,
тис. ц
фосфорних, 154,8 167,3 151,843 136,419 155,0 187,1
тис. ц
калійних, 174,5 160,8 138,070 145,565 155,7 182,4
тис. ц
азотно- - - - - - -
фосфорно-
калійних,
тис. ц
Удобрена 809,5 813,56 804,869 797,633 828,8 821,4
площа під
урожай, тис.
га
% удобреної 85,9 86,9 86,5 87,3 91,1 90,5
площі
Внесено на 107 106 97,0 97,0 108,0 117
1 га, кг
У тому 72,0 71,02 65,96 66 74,0 76,3
числі:
азотних, кг
фосфорних, 16,5 17,84 16,3 15 17,0 20,7
кг
калійних, кг 18,5 17,14 14,74 16 17,0 20,1
азотно- - - - - - -
фосфорно-
калійних, кг
Органічні добрива:
Всього 1134,4 1038,9 1230,6 1076,0 1130,0 1100,3
внесено в
поживних
речовинах,
тис. т
Удобрена 33,3 30,57 44,981 42,244 49,4 49,5
площа, тис.
га
% удобреної 3,5 3,3 4,8 4,6 5,4 5,5
площі
Внесено на 1,2 1,1 1,3 1,2 1,2 1,2
1 га, т
32
Враховуючи проблеми сьогодення, сільськогосподарський сектор не
може ровиватися без внесення міндобрив, котрі збільшують родючість
земельних угідь, підвищують врожайність сільськогосподарських культур,
покращують якість рослинних продуктів. Та ці фактори мають місце лише в
тому випадку, коли дотримуються агротехнічно обгрунтовані заходи при
використанні мінеральних добрив. При неконтрольованому використанні
міндобрив виникає ризик згубного впливу на екологічну систему місцевості,
на людину та на біосферу в цілому.
Умовою при інтенсифікації вирощування рослинних культур є
досконале застосування прийомів агротехніки в певні періоди, що
відповідають біопотребам рослин. Інтенсифікація має на увазі збільшення
родючості земельних угідь, введення сівозмін, посіви нових сортів рослин,
що мають високу врожайність та придатні до збору механічним методом,
внесення міндобрив згідно агротехнічних нормативів.
На першому місці в сільськогосподарському секторі, на ряду зі
збільшенням урожайності та покращенням якості продуктів, необхідно
займатися захистом та збереженням екологічної системи місцевості від
забруднюючих техногенних факторів. Потрібно запроваджувати новітні
технології, направлені на охорону природи та збереження ресурсів країни,
зберігали високу якість грунтів, води й повітря
Виходячи з проблеми сьогодення, щоб зберегти стан навколишнього
природнього середовища при застосуванні міндобрив, потрібно виконувати
науково обгрунтовані правила агротехніки при введенні добрив під культури
сільського господарства, удосконалювати ці технологічні процеси,
враховуючи правильні співвідношення при використанні мінеральних
речовин [19].
На сьогоднішній день споживачі всього світу висувають високі вимоги
до сільськогосподарських продуктів. Споживачі мають бажання споживати
не лише якісні продукти харчування, а також безпечні для людини на даний
33
час та в майбутньому. Законодавча база повинна також мати вплив на
підвищення якості та безпечності продуктів харчування.
В нашій державі ці питання регулюється рядом законодавчих актів:
Закон України «Про основні принципи та вимоги до безпечності та якості
харчових продуктів», «Про виробництво та обіг органічної
сільськогосподарської продукції та сировини». Окрім того впроваджено ряд
других нормативних документів щодо безпеки харчових продуктів в країні.
Вони включають нормативну документацію стандартів(ГОСТи, впроваджені
до 1991 року, а також державні стандарти України (ДСТУ), впроваджені
після 1991 року, технічні умови (ТУ), методичні вказівки та технологічну
документацію).
С.І. Бугера стверджує, що проблема якості продуктів сільського
господарства не вирішиться тільки організаційними та технологічними
напрямками, так як цілі виробників продукції та споживачів не співпадають.
Отже, важливим фактором в цій ситуації виступає законодавча база країни,
яка регулює правове поле даного сектору господарювання [22].
Рослинні та тваринні продукти харчування, які безпечні для споживання
в їжу, є екологічно чистими продуктами. Один з головних чинників, котрий
позитивно впливає на стан здоров’я, є вживання екологічно чистої продукції.
Цей фактор є одним з головних при визначенні стану людини. Всі
високорозвинені країни мають приріст урожайності від 30% до 70%
продукції сільського господарства внаслідок внесення мінеральних добрив,
що науково обгрунтоване. Та високі врожаї рідко співпадають з екологічною
безпечністю та біоцінністю рослинних продуктів.
Наявність властивих рослині факторів, які необхідні для підтримання в
організмах людини та тварини, котрі вживають дану рослину в їжу,
стабільних обмінних процесів, називають біологічною якістю. Біоякість
продуктів рослинництва визначають наявністю мінеральних та органічних
речовин: протеїнів, вуглеводнів, вітамінних компонентів, ферментних сполук
тощо. Міндобрива теж впливають на біоцінність тваринних продуктів
34
шляхом накопичення в рослинних культурах даних речовин. Як приклад, при
недостачі або надлишку міндобрив знижується вміст у рослинах деяких
вітамінів, в тому числі аскорбінової кислоти, що, в свою чергу, викликає в
людей та тварин авітамінози й інші хвороби, що пов'язані з нестачею
вітамінних компонентів в їжі, через вживання даної рослинної продукції.
Коли змінюється співвідношення дев'яносто восьми мінеральних сполук, що
мають бути в грунтах, у зв'язку з необгрунтованим внесенням міндобрив,
порушується рівновага сполук і в рослинах, що призводить до виникнення
різних захворювань. Наприклад, при високому вмісті калію, що
супроводжується низьким вмістом магнію і натрію в рослинах, що
використовують для корму худобі, виникає хвороба пасовищна титанія, при
недостатній кількісті фосфору виникає стерильність худоби. При високому
вмісті азотних добрив блокується доступність міді, як наслідок, зменшення
поживної якості білків у кормах. Недостача міді зменшує строки зберігання
овочевої продукції, знижує якість консервування. Коли має місце надлишок
фосфору в ґрунтах, це призводить до зниження вмісту цинку в рослинній
продукції.
Ведення інтенсивного сільського господарства, велика кількість
автотранспорту, негативна екологічна ситуація, наслідки аварії на
Чорнобильській АЕС призвели до насичення харчової продукції
невластивими їй хімічними речовинами, котрі мають негативну токсичну та
біологічну дію на людину.
Продукти, в яких відсутні токсичний, канцерогенний, мутагенний,
алергенний й інші негативні фактори, котрі спричиняють шкоду здоров'ю
людини при їх вживанні в нормованій кількості, рамки котрої встановлено
міністерством охорони здоров'я, є безпечними продуктами харчування. При
вживанні таких продуктів відсутня як гостра небезпека, тобто, гострі
токсикохарчові захворювання, так і віддалені наслідки, що включає
канцирогенну та мутагенну дії. Безпечна продукція не повинна мати
негативної дії як на стан здоров'я сучасного, так і майбутніх поколінь.
35
Здоро'я нації та забезпечення генофонду країни напряму залежить від
безпеки харчової продукції. Якість та безпека продукції визначаються по
органолептичних, фізико-хімічних, мікробіологічних, паразитологічних і
радіологічних показниках, концентрації хімічних та біологічних компонентів,
що мають потенційно небезпечний вплив на здоров'я, та по харчовій
цінності продуктів. Законом України "Про якість та безпеку харчових
продуктів і продовольчої сировини" від 23 грудня 1997 р. № 771/97-ВР, що
редактований 18 листопадом 2004 року, встановлено правові регулювання
якості та безпечності харчової продукції та сировини для здоров'я населення
країни, регулювання відносин між виконавчими органами, аграріями,
продавцями чи постачальниками та споживачами в період розробки,
вироблення, завезення на територію країни, закупки, постачання,
збереження, транспортування, продажу, вживання й утилізації продукції та
сировини.
Забруднення сільськогосподарської продукції залишками азотних
добрив, що є одним з найбільш поширених забруднень, мають місце майже
в усіх продуктах харчування. Нітрати – це солі азотної кислоти, які гарно
розчиняються в воді. В основному ці сполуки надходять з грунту та є
джерелом азоту для утворення амінокислот, білків тощо. При надмірному
вмісті азотних сполук у грунті, що становить понад 6-8 мг/кг, виникає
створення значної кількості вегетативної маси, гальмується накопичення
вуглеводів, що, в свою чергу затримує розвиток та дозрівання рослинних
культур, через це дані продукти рослинництва погано зберігаються [6].
Нераціональне внесення міндобрив при вирощуванні рослинних
культур призвело до підвищеної концентрації нітратних компонентів у
грунтах. Біля вісьмидесяти процентів нітратних сполук споживається з
продуктами харчування [13].
Органічні добрива, котрі вносять на земельних угіддях в значних
розмірах, також викликають перевищення ГДК нітратних сполук у
сільськогосподарських продуктах. Також при довготривалому зберіганні
36
рослинної продукції нітрати перетворюються в нітрити, котрі набагато
токсичніші. В сонячну нежарку погоду нітратів накопичується набагато
менше та навпаки. Вранці у 1,6–2 рази більше накопичення речовини, ніж у
другій половині дня. Концентрація нітратів в рослинній продукції залежить
від слідуючих факторів:
видові особливості рослинних культур: є рослини, здатні
накопичувати нітрати, до них належать листкові овочі – салати,
шпинат, кріп, селера, петрушка тощо та коренеплоди – редька, буряк;
від зрілості продукції: незріла овочева продукція (картопля), овочі
ранніх строків спілості містять нітратних сполук більше, ніж овочі з
нормальною збиральною стиглістю;
неконтрольоване застосування азотних добрив: науково
необгрунтоване дозування, некоректні строки внесень;
застосування при вирощуванні рослинної продукції гербіцидів та
недостатня кількість молібдену в грунтах спричинюють порушення
обміну речовин в рослинних культурах та підвищення концентрації
нітратних сполук.
Окрім цього, нітратосполуки концентруються нерівномірно в різних
частинах рослини. Найбільше цих сполук знаходиться в стеблах, черешках та
листкових прожилках, в центральних частинах коренеплодів. Їх накопичення
менше в бутонах, квітках та насінні рослинної продукції. Ця особливість має
місце для томатів, кабачків, початків кукурудзи, горошку. В центральній
частині качана капусти нітратних сполук менше вдвічі, ніх в зовнішніх
листках. При очищенні огірка концентрація речовини знижується в два рази.
Отже, на концентрацію нітратних сполук у рослинній продукції
впливає багато чинників: видові особливості та сорти рослинних культур,
стадії розвитку, структура та співвідношення елементів ґрунтів, рівень вмісту
азотних сполук, кліматичні особливості, зрошувальний режим, періоди
посівів та збору врожаю, щільність посівів тощо. Останнім часом
необгрунтоване підвищення внесень мінеральних добрив призвело до
37
високих концентрацій нітросполук у картоплі, що є чи не основною
сільськогосподарською продукцією країни. Також висока концентрація
речовини у вегетативних частинах овочевої продукції, що є небезпечним для
споживання. Більш як 30% продуктів сільського господарства, котрі
виготовляються в країні, мають кількість нітратів, яка перевищує гранично
допустимі концентрації (таблиця 1.9). Досліджено, що летальна доза
нітратної сполуки для великої рогатої худоби становить 500 мг/кг живої
маси. Високі концентрації даної речовини зменшують якість молочної
продукції, негативно впливають на стан сільськогосподарських тварин.
Таблиця 1.9 – Екологічні нормативи на вміст нітратних сполук у
сільськогосподарській продукції
Добове максимально допустиме дозування нітратосполук для тварин
сільського господарства дорівнює 0,20–0,45% добового раціону.
Концентрація нітритів у кормах не повинна бути вищою 10 мг/кг маси тіла
свійської тварини (таблиця 1.10).
38
Таблиця 1.10 – Гранично допустиме дозування нітратів у кормах для
тварин сільського господарства
Всесвітня організація охорони здоров’я вважає, що допустимий вміст
нітратів у дієтичних продуктах (сюди належить багато різних овочів) до 300
мг/кг сирого продукту. Добова норма нітратних сполук не повинна
перевищувати 3,6 мг/кг маси тіла людини. На сьогоднішній день рішення
завдання щодо зниження концентрації нітратів у рослинних продуктах
знаходиться на початковому етапі розроблення. При накопиченні інформації
виникають нові методики та прийоми, при застосуванні котрих має місце
зниження нітросполук у рослинних продуктах, зменшення їх негативного
впливу на організм людини [6].
39
1.6 Негативний вплив забруднюючих факторів на життєдіяльність
людини ( статистичні дані)
За даними Міністерства екології, в Черкаській області понад 400
екологічно небезпечних підприємств. Повітря найбільше забруднюють
компанія "Азот", що виробляє азотні добрива, "Черкаське хімволокно", а
також «Миронівська птахофабрика». Каналізаційні системи та очисні
споруди Черкаської області сильно зношені і давно потребують
реконструкції. Згідно з даними Держекоінспекції, у 26 з 32 підприємства
області, які скидають воду у річки Черкащини, було зафіксовано
перевищення гранично допустимих норм за вмістом у воді азоту, сульфатів,
хлоридів, нітратів і нафтопродуктів [9].
За даними Черкаського обласного інформаційно-аналітичного центру
медичної статистики спостерігаємо високий рівень захворюваності дітей з 0
до 14 років анемією (таблиця 1.11), однією з причин якої є підвищений рівень
нітратів у воді та продуктах харчування [10] Середня очікувана тривалість
життя по області за 2017рік - 71,5років, по Україні - 72,0 роки(за даними
Центру медичної статистикиМОЗ України)[11].
Таблиця 1.11 – Захворюваність дітей віком 0 - 14 років анемією
Абсолютний показник Захворюваність на
100000 населення
2014 рік 5252 588,1
2015 рік 5036 554,4
2016 рік 5396 586,2
40
За даними Центру медичної статистики МОЗ України захворюваність на
онкологічні хвороби за 2018 рік становить: по Україні - 64336 осіб чоловічої
статі, 71231 осіб жіночої статі; по Черкаській області - 2397 осіб чоловічої
статі, 2494 осіб жіночої статі[12].
Дані щодо звернень за допомогою в медичні заклади з приводу отруєнь
надані в таблиці 1.12[12].
Таблиця 1.12 – Захворюваність отруєнням
2013 рік 2014 рік 2015 рік 2016 рік 2017 рік
По Україні 12731 9686 10104 11574 10942
По Черкаській 486 492 489 524 486
області
Рисунок 1.4 – Природний рух населення Черкаської області
41
Рисунок 1.5 – Показники природного руху населення області за 2018 рік.
Природний рух населення Черкаської області (на 1000 чоловік) з 1990 по
2018 роки видно на малюнку 1.4.
Показники природного руху населення області за 2018 рік (на 1000
чоловік) показані на рисунку 1.5. Звідси видно, що народжуваність в області
більше, ніж в два рази нижча, ніж смертність [11].
42
2 Дослідження вмісту нітратів у рослинній продукції Черкаської області
2.1 Методи визначення нітратів
–
2.1.1 Візуальний вимір нітрат-йонів NO3 – визначення за допомогою
індикаторного паперу
Для визначення вмісту нітратів існує ряд методів кількісного аналізу:
фотометричні методи базуються на перетворенні нітратів у нітрити з
наступним утворенням забарвлених розчинів. Інтенсивність червоного
забарвлення розчинів, що містять нітрити вимірюють
фотоелектроколориметром при довжині хвилі 538 нм;
хроматографічні методи (метод газової хроматографії, газорідинної та
іонної хроматографії). Ґрунтуються на різній сорбції аніонів
адсорбентом;
електрохімічні: вольтамперометричні методи ґрунтуються на реєстрації
вольт-амперних кривих (вольтамперограм);
потенціометричні – із застосуванням іоноселективних електродів
(базуються на визначенні залежності між рівноважними електродними
потенціалами та термодинамічними активностями іонів, які беруть
участь в електрохімічній реакції);
спеціальні прилади, наприклад нітрат-тестер SOEKS NUC-019-1
призначений для оцінки (експрес-аналізу) кількісного вмісту нітратів в
продуктах. Це спрощені прилади для вимірювання нітратів в продуктах
харчування. Їх особливістю є простота і невибагливість в експлуатації,
невеликі розміри ї вага;
індикаторний.
На сьогоднішній день для якісного визначення концентрації
нітратсполук у продуктах харчування застосовують індикаторний папір
43
«Індам», котрий приймає різне забарвлення в залежності від кількості
нітратсполук у зразках. За шкалою, котра додається до індикатора, маємо
змогу також визначити приблизну концентрацію сполуки в зразках. По цій
причині індикаторний папір «Індам» можливо застосовувати на практиці для
експрес-оцінки кількості нітратсполук у примірниках. В основу
експерименту по дослідженню кількості нітратсолук в рослинній продукції
покладена реакція з дифеніламіном [17].
Для дослідження необхідно мати зразки рослин мінімальних розмірів.
Достатньо зрізу стебла, плоду чи іншої частини продукції. Цей фактор є
перевагою даного методу дослідження. Та ще один плюс, котрий важливо
відзначити – швидкість дослідження.
Розчин дифениламіну 1% при контактуванні з соком рослини, яка
містить нітратсполуки, змінює забарвлення (таблиця 2.1, рисунок 2.1)[14].
Таблиця 2.1 – Забарвлення зрізу рослини в залежності від вмісту нітратів
Візуальні ознаки забарвлення зрізу Вміст нітратів
Блідо-голубе Низький
Синє, що поступово зникає Середній
Темно-синє або темно-фіолетове Високий
Рисунок 2.1 – Дослідження капусти, петрушки та салату на вміст нітратів
44
2.1.2 Вимірювання вмісту нітратів нітратоміром Н-405
Лабораторні нітратоміри базуються на використанні
потенціометричного методу за допомогою йоноселективного електроду.
Нітратомір Н-405 (виробництва України, рис. 2.1) призначений для
вимірювання вмісту нітратів у продуктах за температури від +10 до 350С. У
приладі передбачене перекалібрування, живлення від батареї 9 В або мережі
220В.
Рисунок 2.2 – Нітратомір Н-405
Перед проведенням вимірювання проводиться калібрування приладу
шляхом визначення електрорушійної сили у хімічних розчинах нітрату калію
з точно відомими концентраціями (мінімальною і максимальною для даного
нітратоміра). Ця процедура дає можливість приладу встановити залежність
між значеннями електрорушійної сили і концентраціями нітрат-іонів у
розчині та побудувати у пам’яті калібрувальний графік.
Після цього проба рослинної продукції подрібнюється, змішується з
екстрагуючим розчином. У отриманий розчин опускають іоноселективний і
45
електрод порівняння для визначення величини електрорушійної сили, що за
калібрувальним графіком перераховується у концентрацію нітратів.
Цей метод дозволяє також визначити вміст іонів у ґрунті (за ДСТУ
4725:2007). Для цього ґрунт зволожують дистильованою водою у необхідній
концентрації. Можливе проведення дослідження ґрунту і в польових умовах.
Цей метод доволі точний, але досить трудомісткий і вимагає високої
кваліфікації лаборантів [15].
2.1.3 Визначення вмісту нітратів експрес – методом за допомогою
тестера
Нітратомір СОЭКС NUC-019-1 (виробництво Росії, рис.2.2)
призначений для експрес-аналізу, в побутових умовах, концентрації нітратів
у свіжих овочах, фруктах і м’ясі. Принцип роботи нітрат-тестера заснований
на вимірюванні електропровідності середовища фруктів, овочів і м’яса.
Рисунок 2.3 – Нітрат-тестер СОЭКС NUC-019-1
46
Визначення концентрації нітратів проводиться шляхом вимірювання
провідності змінного високочастотного струму у продукті й виводиться на
ЖК – дисплей нітратоміра СОЭКС NUC-019-1.
Для проведення вимірювання вмісту нітратів необхідно виконати
наступні дії:
1. Обрати продукт для перевірки. Він повинен бути чистим, без бруду на
поверхні. Мити продукт потрібно без використання миючих засобів, а лише
простою чистою водою. Продукт не повинен бути надгнилим, на поверхні не
повинно бути слідів від ударів або укусів гризунів. Продукт не повинен бути
висохлим, повинен мати апетитний, здоровий вигляд. Можна
використовувати зрізи продуктів, але зріз повинен бути свіжим, терміном не
більше 15 хвилин.
2. Обераємо продукт, що перевіряється, за допомогою меню <Вимірювання>.
3. Після вибору продукту на екрані повинен з’явитися текст: «Пересвідчіться,
що зонд не віткнутий у продукт».
4. Протираємо проспиртованим тампоном зонд.
5. Протираємо зонд насухо серветкою.
6. Натискаємо кнопку «Ок». При цьому почнеться підготовка до
вимірювання (самокалібрування). Очікуємо появи запрошення до наступних
дій. Під час очікування на екрані буде присутній текст «Почекайте, йде
підготовка до вимірювань». У цей час дотикатися до щупа заборонено.
7. Втикаємо зонд у продукт. Втикати зонд треба максимально
перпендикулярно до площини продукту, бажано, до його центру. Не треба
вертіти зондом всередині продукту, давити. Глибина вводу зонда може бути
від 10 мм до повного занурення у продукт. Загострений кінець зонда не
повинен виходити назовні з продукту. Кінець зонда також не повинен
потрапляти в зону дозрівання насіння, в місце розміщення кісточки, у
внутрішні пустоти, а повинен знаходитись у рівномірній соковитій м’якоті
продукту, яка найчастіше вживається в їжу. Не використовуємо повторно
47
отвір, залишений у продукті попереднім вимірюванням і втиканням зонду,
інших предметів.
8. Натискаємо кнопку «Ок». При цьому почнеться вимірювання.
9. Очікуємо появи результатів вимірювання. Під час очікування на екрані
буде текст: «Почекайте, йде вимірювання». У цей час не можна рухати
зондом всередині продукту.
10. Запам’ятовуємо результати вимірювання. Крім цифрового значення
відобразиться один з трьох написів: «Вміст нітратів у нормі», «Незначне
перевищення норми», «Недопустима концентрація нітратів».
11. Витягнути зонд з продукту.
12. Натиснути кнопку повернення в меню (якщо під час вимірювання довго
не тиснути на клавіатуру, то прилад автоматично виключиться) [15].
48
2.1.4 Порівняльна характеристика методів визначення нітратних сполук
Таблиця 2.2 – Порівняльна характеристика приладів для визначення
вмісту нітратів [15]
Параметр Побутові нітрат-тестери Професійні нітратоміри
Модель приладу VD-2007, СОЭКС (1), (2), Н-405, ИТ-1201, рХ-150.1
Экотестер
Принцип вимірювання Вимірювання Потенціометричний
електропровідності метод
Продукти, що Лише свіжі овочі і Практично будь-які
досліджуються фрукти, інколи, свіже продукти, в т.ч. рідини,
м'ясо за умови підготування
проби
Похибка вимірювання Біля 20-30%, за Близько 10-15% за умови
недотримання методики дотримання методики
– до 300% вимірювання і наявності
нового вимірювального
електрода
Простота вимірювання Прилади мають просте, Для правильної
інтуїтивно зрозуміле експлуатації необхідно
меню, підготування проб пройти навчання, для
непотрібне кожного вимірювання
треба підготувати пробу
Тривалість вимірювання Близько 20 - 30 с 60 - 120 с (без
урахування часу на
калібровку і
підготування проби)
Необхідність Не потрібне Потрібне періодичне
калібрування калібрування, в т.ч.
після тривалого простою
або за зміни
навколишньої
температури більш ніж
на 3 – 50С
Діапазон робочих 0 - 400С 10 - 350С
температур
Форм - фактор Компактні, однокорпусні Компактні, але
складаються з декількох
ламких вузлів
Параметр Побутові нітрат-тестери Професійні нітратоміри
Модель приладу VD-2007, СОЭКС (1), (2), Н-405, ИТ-1201, рХ-150.1
Экотестер
Принцип вимірювання Вимірювання Потенціометричний
електропровідності метод
49
Візуальне вимірювання нітратів – визначення за допомогою
індикаторного паперу – має більше недоліків, ніж переваг:
Дифеніламін отруйний !
Немає змоги визначити кількість нітратсполук в цифровому значенні.
Наявність засобів індивідуального захисту (рукавички, халат).
Необхідність знань в області хімії.
Проведення дослідів в спеціальній лабораторії.
Має місце ймовірність розливу хімічної речовини, що призводить до
потрапляння на одяг та меблі.
Низька чутливість – нижня межа визначення нітратсполук 100 мг/кг.
Отже, індикаторний метод виявлення нітратсполук має цілих сім
недоліків [14]!
Кожний з методів визначення нітратів має свої переваги та недоліки.
Професійні нітратоміри потребують для визначення вмісту нітратних сполук
набагато більше часу, ніж побутові, потрібне періодичне калібрування, для
правильної експлуатації необхідно пройти навчання. Але похибка при
визначенні шкідливої речовини незначна, чого не скажеш про побутові
прилади. Індикаторний метод недорогий , та має ряд недоліків, в основному
пов'язаних зі шкідливістю дифеніламіну.
2.1.5 Контроль вмісту нітратів в рослинній продукції приладом
Greentest ECO 4
Контроль вмісту нітратів в рослинній продукції проводили приладом
Greentest ECO 4. Greentest ECO 4 - аналізатор концентрації нітратів
(нітратомір, нітрат-тестер) в свіжих овочах, фруктах та м'ясі і дозиметр-
радіометр, виробництва компанії Anmez.
Greentest – це серія унікальних високотехнологічних приладів, що
вимірюють кількість нітратів в овочах, фруктах і інших продуктах. Адже
всім відомо, що нітрати, вміст котрих і визначають ці прилади, дуже
50
шкідливі та небезпечні для организму, і тому, для того, щоб обезпечити своє
життя від негативних наслідків, до яких призведе вживання продуктів з їх
високим вмістом і застосовують нітратоміри. Технологія Greentest допомагає
визначити масову концентрацію різних йонів солей, таких як хлорид- (Cl),
сульфат- (SO4), нітрат- (NO3) и нітрит (NO2)-йони. Прибори відкалібровані
так, щоб показувати точну кількість нітрат-йонів, котрі при неправильному
вирощуванні фруктів и овочів накопичуються в них в великих кількостях,
що є небезпечним для здоров'я. Принцип дії приладу оснований на
вимірюванні електропровідності фруктів чи овочів.
Прилад Greentest ECO 4 має функцію вимірювання радіаційного фону в
оточуючому нас просторі і , у визначених предметах та об'єктах, а також в
продуктах харчування.
Greentest ECO 4 (рисунок 2.4) – багатофункціональний, але при цьому
простий і компактний прилад з сенсорним екраном, котрий максимально
адаптований для зручного користування і призначений для швидкого
визначення рівня нітратів в свіжих овочах і фруктах та в м'ясі, а також для
визначення рівня радіоактивного фону. Від аналогів відрізняється високим
рівнем точності, компактністю і наглядністю: додатково до числового
значення рівня нітратів він показує відповідний напис та міняє колір экрану
на червоний, жовтий або зелений. В пам'яті приладу зберігаються ГДК
нітратів для 64 продуктів, котрі можуть бути досліджені.
В залежності від результатів вимірювання вмісту нітратів
Greentest відображує результат вимірювання з відповідним
підсвітлюванням:
• Зелений – продукт має безпечну кількість нітратів;
• Жовтий – концентрація нітратів знаходиться на межі допустимої норми
для певного виду продуктів;
• Червоний – високий рівень нітратів (рисунок 2.5).
Вимірювання радіаційного фону також супроводжується наглядною
іформацією на кольоровоиу экрані экотестера:
51
• Зелений – радіаційни й фон в нормі;
• Жовтий – підвищений радіаційний фон ;
• Червоний – високий радіаційний фон [16].
Рисунок 2.4 – Прилад Greentest ECO 4
а б в
а – продукт має безпечну кількість нітратів; б – концентрація нітратів
знаходиться на межі допустимої норми; в – високий рівень нітратів
Рисунок 2.5 – Результати вимірювання вмісту нітратів приладом Greentest
Перелік вимірюваних продуктів зображено на рисунку 2.6 [18].
52
Фото Назва ГДК* Фото Назва ГДК*
Яблуко 60 Корені лотоса 50
Спаржевий салат 1200 Гарбуз 60
Спаржа 30 Манго 30
Банан 200 Мангостан 30
Болгарський перець 200 Кабачок 600
Китайський гіркий гарбуз 380 Гриби 40
Брокколі 250 Цибуля 80
Капуста 1300 Апельсин 30
Мускусна диня 90 Ямс 850
Морква 400 Персик 30
Кольорова капуста 250 Груша 60
Селера 2500 Хурма 60
Редиска 1400 Ананас 30
Пекінська капуста 1000 Питайя 30
Сибірська цибуля 1500 Слива 30
Китайська кольорова капуста 1600 Картопля 250
Кукурудза 30 Гарбуз звичайний 260
53
Огірки 400 Пурпурна картопля 250
Баклажан 300 Лук-перо 250
Китайська брокколи 1200 Шанхайські зелені овочі 1200
Часник 70 Карамболь 30
Імбир 1300 Полуниця 60
Виноград 60 Солодка картопля 250
Салат латук 2000 Томат 300
Зимова диня 90 Турнепс 1400
Джекфрут 30 Диня 90
Ківі 80 Зимовий гарбуз 300
Лонган 30 Кавун 60
Черешня 50 Солодкий перець 250
Чой сам 2000 Шанхайська капуста 2000
Пак чой 2000 Гай лан 2000
Лічі 30 Авокадо 30
Таро 250 Люффа 60
Віталот 250 Батат 250
Рисунок 2.6 – Перелік вимірюваних продуктів приладом Greentest ECO 4
54
Щоб виміряти нітрати в продукті, обираємо мітку зі списку, очікуємо,
поки завершиться калібрування і вводимо в продукт щуп пристрою. Чекаємо
3 секунди і оцінюємо результат (див.вимірювання нітрат - тестером СОЭКС
NUC-019-1) .
2.2 Експериментальне дослідження вмісту нітратів у рослинній
продукції Черкащини
2.2.1 Дослідження вмісту нітратів у овочевій продукції
Дослідження якості рослинної продукції міста Черкаси на вміст нітратів
проводили на базі лабораторії Черкаського державного технологічного
університету на кафедрі екології.
Для експерименту вибрали шість торгівельних точок:
супермаркет «Сільпо»
супермаркет «АТБ»
супермаркет «Делікат»
ринок «Центральний»
ринок «Фермерський»
ринок стихійний
Період дослідження: вересень - листопад 2019 року.
Основне завдання проведених експериментальних вимірювань - оцінка
якості овочевої продукції та фруктів, що реалізуються в місті, щодо вмісту
нітратів. Чи безпечні вони для вживання?
Овочі, взяті для дослідження: томати, огірки, картопля, морква, буряк.
Результати досліджень овочів показані в таблицях 2.3 - 2.7.
55
Таблиця 2.3 – Вміст нітратів у томатах за вересень - листопад 2019 року
№ Вміст нітратів, (мг/кг)
п/п Назва торгової точки ГДК, Перевищення
Вересень Жовтень Листопад (мг/кг) ГДК
2019 рік 2019 рік 2019 рік
1 «Сільпо» 35 80 40 -
2 «АТБ» 25 30 70 300 -
3 «Делікат» 100 80 30 -
4 Ринок «Центральний» 60 25 70 -
5 Ринок «Фермерський» 50 35 40 -
6 Ринок стихійний 35 40 30 -
З результатів вимірювань бачимо, що найвищий рівень нітратів в
томатах у супермаркеті «Делікат» у вересні місяці, але перевищення ГДК
немає, тобто, продукція безпечна для вживання ( рисунок 2.7).
350
300
250
200
150
100
50
0
«Сільпо» «АТБ» «Делікат» Ринок Ринок Ринок стихійний
«Центральний» «Фермерський»
Вересень 2019 рік Жовтень 2019 рік Листопад 2019 рік ГДК
Рисунок 2.7 – Порівняння вмісту нітратів (мг/кг) у томатах
56
Таблиця 2.4 – Вміст нітратів у огірках за вересень - листопад 2019 року
№ Вміст нітратів, (мг/кг)
п/п Назва торгової точки ГДК, Перевищення
Вересень Жовтень Листопад (мг/кг) ГДК
2019 рік 2019 рік 2019 рік
1 «Сільпо» 20 25 140 -
2 «АТБ» 25 30 60 400 -
3 «Делікат» 25 40 30 -
4 Ринок «Центральний» 30 60 60 -
5 Ринок «Фермерський» 25 25 30 -
6 Ринок стихійний 30 30 60 -
Спостерігаємо найбільший показник вмісту нітратів в огірках у
супермаркеті «Сільпо» в листопаді місяці, та показники всіх торгівельних
точок не перевищують ГДК ( рисунок 2.8).
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
«Сільпо» «АТБ» «Делікат» Ринок Ринок Ринок стихійний
«Центральний» «Фермерський»
Вересень 2019 рік Жовтень 2019 рік Листопад 2019 рік ГДК
Рисунок 2.8 – Порівняння вмісту нітратів (мг/кг) у огірках
57
Таблиця 2.5 – Вміст нітратів у моркві за вересень - листопад 2019 року
№ Вміст нітратів, (мг/кг)
п/п Назва торгової точки ГДК, Перевищення
Вересень Жовтень Листопад (мг/кг) ГДК
2019 рік 2019 рік 2019 рік
1 «Сільпо» 40 60 190 -
2 «АТБ» 35 130 60 400 -
3 «Делікат» 35 90 40 -
4 Ринок «Центральний» 30 100 40 -
5 Ринок «Фермерський» 25 30 40 -
6 Ринок стихійний 40 65 60 -
Згідно даних таблиці, показники в моркві не перевищують ГДК ні в
одній з торгівельних точок. Найбільший показник вимірювань в
супермаркеті «Сільпо» в листопаді місяці ( рисунок 2.9).
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
«Сільпо» «АТБ» «Делікат» Ринок Ринок Ринок стихійний
«Центральний» «Фермерський»
Вересень 2019 рік Жовтень 2019 рік Листопад 2019 рік ГДК
Рисунок 2. 9 – Порівняння вмісту нітратів (мг/кг) у моркві
58
Таблиця 2.6 – Вміст нітратів у картоплі за вересень - листопад 2019 року
№ Вміст нітратів, (мг/кг)
п/п Назва торгової точки ГДК, Перевищення ГДК
Вересень Жовтень Листопад (мг/кг)
2019 рік 2019 рік 2019 рік
1 «Сільпо» 220 880 680 - 3,52 2,72
2 «АТБ» 260 240 660 250 1,04 - 2,64
3 «Делікат» 440 300 380 1,76 1,2 1,52
4 Ринок «Центральний» 410 650 540 1,64 2,6 2,16
5 Ринок «Фермерський» 150 650 640 - 2,6 2,56
6 Ринок стихійний 340 580 620 1,36 2,32 2,48
За даними вимірювань спостерігаємо підвищений рівень нітратів у
картоплі в вересні місяці в супермаркетах «АТБ», «Делікат», на ринку
«Центральний», на стихійному ринку; у жовтні на всіх торгівельних точках,
крім супермаркету «АТБ», підвищений вміст шкідливої речовини; в
листопаді на всіх торгівельних точках перевищений рівень ГДК. Найвищий
показник нітратів у супермаркеті «Сільпо» у жовтні місяці ( рисунок 2.10).
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
«Сільпо» «АТБ» «Делікат» Ринок Ринок Ринок стихійний
«Центральний» «Фермерський»
Вересень 2019 рік Жовтень 2019 рік Листопад 2019 рік ГДК
Рисунок 2.10 – Порівняння вмісту нітратів (мг/кг) у картоплі
59
Таблиця 2.7 – Вміст нітратів у буряках за вересень - листопад 2019
року
№ Вміст нітратів, (мг/кг)
п/п Назва торгової точки ГДК, Перевищення ГДК
Вересень Жовтень Листопад (мг/кг)
2019 рік 2019 рік 2019 рік
1 «Сільпо» 9800 9890 9990 7,0 7,06 7,14
2 «АТБ» 9500 9990 9670 1400 6,79 7,14 6,9
3 «Делікат» 3000 9900 9870 2,14 7,07 7,05
4 Ринок «Центральний» 1800 9980 9960 1,29 7,13 7,11
5 Ринок «Фермерський» 9990 3900 9980 7,14 2,79 7,13
6 Ринок стихійний 3100 2300 5400 2,21 1,64 3,89
Показники вмісту нітратів у буряку, згідно даних таблиці, перевищені
на всіх торгівельних точках на протязі досліджуваного періоду, багато в
яких точках продажу вміст речовини перевищує ГДК більше, ніж в сім разів
( рисунок 2.11).
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
«Сільпо» «АТБ» «Делікат» Ринок Ринок Ринок стихійний
«Центральний» «Фермерський»
Вересень 2019 рік Жовтень 2019 рік Листопад 2019 рік ГДК
Рисунок 2.11 – Порівняння вмісту нітратів (мг/кг) у буряках
60
Аналізуючи дані дослідження, робимо висновок, що на торгівельних
точках міста Черкаси показники вмісту нітратів не перевищують ГДК в
томатах, огірках, моркві, тобто, ця продукція не шкодить здоров'ю людини. У
картоплі показики нітратів перевищують ГДК в деяких точках продажу
(супермаркет «Сільпо» у жовтні місяці) більш ніж в три рази. Найвищий
вміст нітратів в буряку на протязі всього досліджуваного періоду на всіх
торгівельних точках. Багато в яких досліджуваних зразках вміст речовини
перевищує ГДК більше, ніж в сім разів, тобто буряки можуть завдати
серйозної шкоди здоров'ю.
61
2.2.2 Дослідження вмісту нітратів у фруктах
Для експериментального дослідження обрали фрукти, найбільш вживані
в даний період: яблуко, груша, виноград, кавун, диня.
Дані дослідження зібрані в таблицях 2.8 - 2.12.
Таблиця 2.8 – Вміст нітратів у яблуках за вересень - листопад 2019 року
№ Вміст нітратів, (мг/кг)
п/п Назва торгової точки ГДК, Перевищення
Вересень Жовтень Листопад (мг/кг) ГДК
2019 рік 2019 рік 2019 рік
1 «Сільпо» 25 30 30 -
2 «АТБ» 30 35 35 60 -
3 «Делікат» 30 30 25 -
4 Ринок «Центральний» 25 25 30 -
5 Ринок «Фермерський» 35 35 25 -
6 Ринок стихійний 30 35 30 -
З даних таблиці спостерігаємо, що вміст нітратів у яблуках на протязі
всього досліджуваного періоду в межах норми ( рисунок 2.12).
70
60
50
40
30
20
10
0
«Сільпо» «АТБ» «Делікат» Ринок Ринок Ринок стихійний
«Центральний» «Фермерський»
Вересень 2019 рік Жовтень 2019 рік Листопад 2019 рік ГДК
Рисунок 2.12 – Порівняння вмісту нітратів (мг/кг) у яблуках
62
Таблиця 2.9 – Вміст нітратів у грушах за вересень - листопад 2019 року
№ Вміст нітратів, (мг/кг)
п/п Назва торгової точки ГДК, Перевищення
Вересень Жовтень Листопад (мг/кг) ГДК
2019 рік 2019 рік 2019 рік
1 «Сільпо» 35 25 30 -
2 «АТБ» 30 25 25 60 -
3 «Делікат» 30 30 35 -
4 Ринок «Центральний» 25 30 35 -
5 Ринок «Фермерський» 25 35 30 -
6 Ринок стихійний 35 30 35 -
З результатів дослідження бачимо, що рівень нітратів у грушах на
протязі періоду експерименту на всіх торгових точках не перевищує ГДК
( рисунок 2.13).
70
60
50
40
30
20
10
0
«Сільпо» «АТБ» «Делікат» Ринок Ринок Ринок стихійний
«Центральний» «Фермерський»
Вересень 2019 рік Жовтень 2019 рік Листопад 2019 рік ГДК
Рисунок 2.13 – Порівняння вмісту нітратів (мг/кг) у грушах
63
Таблиця 2.10 – Вміст нітратів у винограді за вересень - листопад 2019
року
№ Вміст нітратів, (мг/кг)
п/п Назва торгової точки ГДК, Перевищення
Вересень Жовтень Листопад (мг/кг) ГДК
2019 рік 2019 рік 2019 рік
1 «Сільпо» 25 30 25 -
2 «АТБ» 25 30 25 60 -
3 «Делікат» 30 25 30 -
4 Ринок «Центральний» 35 25 30 -
5 Ринок «Фермерський» 25 30 30 -
6 Ринок стихійний 35 35 25 -
Згідно даних таблиці, рівень нітратів у винограді не перевищує ГДК на
протязі досліджуваного періоду ( рисунок 2.14).
70
60
50
40
30
20
10
0
«Сільпо» «АТБ» «Делікат» Ринок Ринок Ринок стихійний
«Центральний» «Фермерський»
Вересень 2019 рік Жовтень 2019 рік Листопад 2019 рік ГДК
Рисунок 2.14 – Порівняння вмісту нітратів (мг/кг) у винограді
64
Таблиця 2.11 – Вміст нітратів у кавунах за вересень - жовтень 2019 року
№ Вміст нітратів, (мг/кг)
п/п Назва торгової точки ГДК, Перевищення ГДК
Вересень Жовтень (мг/кг)
2019 рік 2019 рік
1 «Сільпо» 230 210 3,83 3,5
2 «АТБ» 210 190 60 3,5 3,17
3 «Делікат» 190 190 3,17 3,17
4 Ринок «Центральний» 280 200 4,67 3,33
5 Ринок «Фермерський» 180 120 3,0 2,0
6 Ринок стихійний 210 610 3,5 10,17
Згідно проведеного дослідження вмісту нітратів у вересні та жовтні
місяцях вміст нітратів у кавунах на всіх торгових точках значно перевищує
ГДК. Найвищий показник перевищує ГДК більш ніж у десять разів
( стихійний ринок, жовтень місяць) ( рисунок 2.15).
700
600
500
400
300
200
100
0
«Сільпо» «АТБ» «Делікат» Ринок Ринок Ринок стихійний
«Центральний» «Фермерський»
Вересень 2019 рік Жовтень 2019 рік ГДК
Рисунок 2.15 – Порівняння вмісту нітратів (мг/кг) у кавунах
65
Таблиця 2.12 – Вміст нітратів у динях за вересень - жовтень 2019 року
№ Вміст нітратів, (мг/кг)
п/п Назва торгової точки ГДК, Перевищення ГДК
Вересень Жовтень (мг/кг)
2019 рік 2019 рік
1 «Сільпо» 90 80 - -
2 «АТБ» 450 510 90 5,0 5,67
3 «Делікат» 300 120 3,33 1,33
4 Ринок «Центральний» 940 410 10,44 4,56
5 Ринок «Фермерський» 190 140 2,11 1,56
6 Ринок стихійний 480 450 5,33 5,0
Вміст нітратів в динях на протязі вересня та жовтня місяців в
супермаркеті «Сільпо» в межах норми, чого не скажеш про інші торгові
точки. Показники вмісту досліджуваної речовини значно перевищують ГДК;
на ринку «Центральний» вміст нітратів у вересні місяці перевищив ГДК
більш ніж в десять разів.
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
«Сільпо» «АТБ» «Делікат» Ринок Ринок Ринок стихійний
«Центральний» «Фермерський»
Вересень 2019 рік Жовтень 2019 рік ГДК
Рисунок 2.16 – Порівняння вмісту нітратів (мг/кг) у динях
66
Згідно даних експериментального дослідження робимо висновок, що на
торгівельних точках нашого міста показники вмісту нітратів не
перевищують ГДК в яблуках, грушах, винограді, тобто ці фрукти безпечні, їх
можна вживати в їжу. В кавунах вміст нітратів значно перевищує ГДК,
найвищий показник перевищує ГДК більш ніж у десять разів ( стихійний
ринок, жовтень місяць). У вересні та жовтні вміст нітратів у динях
перевищує ГДК майже у всіх торгових точках; на ринку «Центральний»
вміст нітратів у вересні місяці перевищив ГДК більш ніж в десять разів.
Лише в супермаркеті «Сільпо» досліджувана речовина в межах норми.
2.3 Наслідки споживання продукції з підвищеним вмістом нітратів
Найбільш чутливі до нітратних сполук маленькі діти (до одного року),
люди похилого віку, пацієнти з різними формами анемій, захворюваннями
серцево-судинної системи, органів дихання та хворобами видільної системи,
порушенням мікрофлори кишківника. Всмоктування нітратів при споживанні
з їжею значно залежить від складу вживаної продукції. Коли речовина
потрапляє в організм з продуктами рослинного походження, її найбільша
кількість у крові з'являється через 2 - 3 год. При наявності жирів в раціоні
всмоктування нітратратних сполук знижується. Токсичність речовини
проявляється в виникненні гіпоксії, яка виникає через порушення
транспортування кисню кров'ю, в пригніченні діяльності ферментних систем,
котрі приймають участь у тканинному диханні. Клінічна картина, характерна
для отруєння нітратними сполуками виникає з через 1 - 1,5 год. після
вживання їх з питною водою. Початкова стадія характеризується ціанозом
губ, слизових оболонок, нігтів, обличчя. Солі нітратів подразливо діють на
слизову оболонку шлунково-кишкового тракту: з'являється нудота, біль у
епігастральній області, слиновиділення, блювання. При надходженні
нітратних сполук з водою порушення функції шлунково-кишкового тракту
спостерігаємо рідко [4].
67
Склад раціону харчування, методи кулінарної обробки, умови та строки
зберігання рослинної продукції, вживання копчених виробів, сирокопчених
ковбас, бекону тощо – всі ці фактори впливають на накопичення нітросполук.
100 мг нітрат-йона на 1 л рідини достатьо для появи перших ознак отруєння у
дітей. Коли вміст нітрат-йону в дитячих продуктах харчування, воді та
напоях дорівнює 1200 мг/л(кг) і вище, спостерігаємо клніку важких отруєнь.
Нітратні сполуки токсично діють на розвиток ембріону, на діяльність
щитоподібної залози. Діти, котрі споживають питну воду з високою
концентрацією цих сполук, мають підвищену збудливість зі сторони ЦНС,
патологію ССС, що проявляється змінами на ЕКГ у 2 рази більше порівняно з
контрольними групами.
В горах чутливість до нітросполук підвищується через зниження
концентрації кисню в гірському повітрі. Підвищення чутливості до даних
речовин також має місце при наявності окисів азоту, чадного газу, високого
вмісту вуглекислоти, при прийомі спиртних напоїв. При отруєнні
нітросполуками, спожитими з продуктами харчування, виникають прояви
клінічної картини з боку шлунково-кишкового тракту, ССС та ЦНС, при
вживанні з рідинами – з боку ССС, дихальної системи та ЦНС.
Клініка отруєння проявляється враження шлунково-кишкового тракту у
вигляді гастриту та ентериту, видимих змін ССС та ЦНС.
Патогенна дія нітросполук проявляється виникненням метгемоглобіну
в крові — сполуки, яка блокує перенесення кисню до клітин і тканин
організму дитини. З'являються ознаки метгемоглобінемії. Через зниження
рівня кисню в організмі проявляються зміни з боку ССС і ЦНС, може навіть
виникнути серцева недостатність. Окрім цього, проявляються такі симптоми,
як нудота, слиновиділення, блювання й болі в епігастральній області,
збільшення в розмірах печінки, пронос, загальна слабкість, сонливість,
задишка, потемніння в очах. Важкі випадки отруєння характеризуються
втратою свідомості, порушенням функцій ЦНС, коматозним станом. В
68
наукових літературних джерелах мають місце описи більше 1500 випадків
метгемоглобінемії, у тому числі за останні роки — 208 випадків (у Чехії).
При захворюванні метгемоглобінемією кров набуває бурого кольору,
з'являється ціаноз (посиніння) губ та нігтів. Характерною для клінічної
картини цього захворювання є поява в крові уламків еритроцитів (тілець
Гейнця). Через значно меншу кількість соляної кислоти в дітей, порівняно з
дорослими, в їх шлунку знаходиться значна кількість нітрат-редуктазних
мікроорганізмів, що впливає на підвищене синтезування нітритів з нітратів
порівняно з дорослими
Клінічна картина отруєння нітратами проявляється при споживанні
рідини з вмістом нітратів 75 – 100 мг/л , при нормі – 45 мг/л. У немовлят
захворювання на метгемоглобінемію виникає при споживанні дитячих
молочних сумішей через розведення їх водою з високою концентрацією
речовини. Мають місце шістнадцять випадків метгемоглобінемії у
Великобританії, що отримали назву синдрому посиніння немовлят, через
вживання дитячих сумішей, котрі були розведені водою із підвищеною
концентрацією нітросполук. Окрім метгемоглобінемії, через перевищені
показники даної сполуки виникають жовтяниця у немовлят, затримка росту,
зміни на ЕКГ, зростання випадків викиднів під час вагітності.
Захворюваність на метгемоглобінемію найчастіше виникає у немовлят
перших трьох місяців життя. Це пов'язано зі споживанням води, в якій рівень
нітратів становить 11–20 мг/л – 62,3%, 21–50 – 16,8%; 51–100 – 37,8% і
більш як 100 мг/л – в 43,1% випадків, й у випадку приготування сумішей з
води, в котрій підвищений рівень сполук, чи соків з рослинної продукції з
підвищеним їх вмістом.
На рисунку 2.17 представлений обмін нітратів в організмі людини.
Доведено, що 80% нітратів, які потрапили в організм, виділяються через
нирки [1].
69
1 - ротова порожнина; 2 - слинні залози; 3 - шлунок; 4 - 12- пала кишка; 5 -
тонка кишка; 6 - товста кишка; 7 - кровотік; 8 - нирки; 9 - сечовий міхур
Рисунок 2.17 – Обмін нітратів в організмі людини
Часто мають місце отруєння соком моркви. Виявлені випадки отруєння
моркв'яним соком, що був виготовлений в домашніх умовах. Сік зберігався
впродовж двох діб та накопичив 525 мг/л нітрат-йонів і 775 мг/л нітрит-
йонів.
70
Маленькі дітки перших місяців життя мають більшу кількість
фетального гемоглобіну, котрий швидше окислюється; вони споживають
набагато більшу кількість рідини на одиницю ваги тіла. Їх шлунок
недорозвинений, по цій причині виділяється мало соляної кислоти. Як
наслідок, мікроорганізми легко долають цей бар'єр, що зумовлює, в свою
чергу, значну захворюваність токсико-харчовими інфекціями та синтез
нітратів у нітрити.
Дія нітросполук не обмежується утворенням метгемоглобіну. Вони
викликають тканинну гіпоксію, котра пригнічує функцію дихального
ланцюга та перериває процеси окислення і фосфорилювання. Вважають, що
нітрати є блокаторами процесу окислення й відновлення
+
нікотинамідаденіндинуклеоти́ду (НАД ) – складної органічної сполуки, яка
бере участь у всіх процесах метаболізму. Нітросполуки мають вплив на
функцію відтворення, вони мають тератогенну і ембріотоксичну дію,
впливають на ЦНС. Ці речовини ще виконують сечогінну функцію.
Дітки, котрі вживають питну воду з підвищеною концентрацією
нітросполук, мають значні порушення функцій з боку ССС та ЦНС. Фізичний
розвиток таких діток знижений (таблиця 2.13), зменшуються слухо- і
зоромоторні реакції [1].
Таблиця 2.13 – Вплив нітратів на фізичний розвиток дітей.
Вміст нітратів у Фізичний розвиток
воді, мг/л Добрий і Погіршений Поганий
задовільний
Хлопчики 5 років
До 5 66,0±6,9 30,0±6,5 4,0±2,8
90 69,0±7,1 31,0±6,5 —
>90 53,0±7,6 37,0±6,9 10,0±4,5
Дівчатка 5 років
До 5 59,0±7,4 41,0±7,4 —
90 67,0±6,5 29,0±6,2 4,0±2,7
>90 — 90,0±4,5 10,0±4,5
71
Мають місце гострі отруєння, навіть смерть дітей, котрі споживали
продукти харчування, які містили 80–1300 мг/л нітросполук (пюре з
несвіжих овочів, з буряка). Клініка гострих отруєнь проявляється
порушеннями з боку шлунково-кишкового тракту: блюванням з кров'ю,
проносом, болями в животі, іноді навіть гематурією (кров в сечі) та
олігоурією.
Відповідно даним всесвітьої організації охорони здоров'я, допустима
концентрація нітратів дорівнює 0-3,7 мг на кілограм маси тіла за добу.
Необхідно вважати на те, що при встановленні даної концентрації не
врахована можливість синтезування нітрозоамінів з нітратів і нітритів.
Нітратні сполуки, котрі потрапляють з їжею, всмоктуються через слизові
оболонки травного каналу в кров, а з нею розповсюджується в тканини
організму (рисунок 2.17). По проходженню 4–12 годин їх основна частина
(до 80% у молодих та 50% у людей похилого віку) вивільняється через
нирки, решта накопичується в організмі. У кишковому тракті речовини
синтезуються, в основному, в сполуки амонію.
Нітрати відновлюються з допомогою ферментів нітратредуктаз. Цей
процес може проходити як в людському організмі, так і поза ним. У другому
випадку це стається при транспортуванні, зберіганні та переробленні
сільськогосподарської продукції. Особлива небезпека виникає, коли не
виконуються правила зберігання готових овочевих страв з високою
концентрацією нітратних сполук. Таку продукцію не можна зберігати за
підвищеної температури та тривалий час.
Нітратні сполуки мають здатність блокувати процеси окисного
фосфорилювання та гальмувати транспорт електронів у ланцюзі дихання, що
призводить до зменшення синтезу АТФ та, як наслідок, до енергетичного
дефіциту.
При нераціональному внесенні азотних добрив на присадибних
ділянках можливе виникнення інтенсивного забруднення нітросполуками
колодязної води через їх міграцію із земельних угідь у ґрунтові потоки.
72
У разі споживання нітратів з концентрацією 1200–2000 мг/л виникають
досить тяжкі отруєння, котрі мають летальний кінець. При такому стані
концентрація метгемоглобіну в крові сягає 20 мг на 100 мл і більше,
з'являється гемічна гіпоксія, забарвлення крові стає бурим.
При хронічних отруєннях даними речовинами, концентрація
нітратсполук у слині може підвищуватися з 10 до 100 мг/л.
Мають на увазі, що прояви отруєння нітратами фактично викликані
спільною дією нітратів та нітритів, так як частина нітратів (до 65%) у
шлунково-кишковому тракті перетворюється в більш токсичні нітрити. Чим
більше синтезується нітритів, тим токсичніша їх дія на людський організм.
Потрапляння нітратсполук всередину людини залежить від таких
факторів, як склад раціону, метод кулінарної обробки, умови та періоди
зберігання сільськогосподарської продукції.
Добове потрапляння сполук з їжею має сезонну залежність: в зимово-
весняний період, коли зменшується вживання рослинних продуктів, їх
надходження знижується у 1,5 рази порівняно з літом та весною. Норми
концентрації нітратсполук в сільськогосподарських продуктах коливаються
від 60 мг/кг (деякі фрукти) до 3000 мг/кг.
Досліджено, що високі концентрації нітратсполук негативно впливають
на розвиток ембріону, мають здатність впливати на розростання
щитоподібної залози, провокують онкологічні хвороби [1].
2.4 Шляхи зменшення вмісту нітратних сполук у продуктах харчування
Вилучити нітрати з рослинної продукції повністю нереально та й не
має сенсу – разом з цими речовинами руйнуються й вітаміни. Але зменшити
їх вміст все-таки можливо.
Первинна обробка овочів та фруктів дозволяє зменшити концентрацію
нітратсполук на 20-30 %: вирізання качану з капусти та знімання зеленого
73
листя, котре покриває качан, видалення товстих стебел листя зелені,
дрібних коренів коренеплодів, обрізання огірка з обох кінців.
При промиванні водою та механічному очищенні рослинної продукції
вміст нітратів знижується на 10%.
Кількість сполук знижується на 25-30% при вимочуванні продукції в
чистій воді у співвідношенні 1:10 на протязі не менше 1 год.
Бланшировка та відварювання рослинної продукції у значній кількості
води також знижує вміст нітратсполук. Отриманий відвар необхідно злити
відразу після відварювння, так як при охолоджуванні частина
речовини повертається в овочі чи фрукти. Коли продукція подрібнена, у
відвар надходить більша кількість сполук. Відвар вживати небажано,
поскільки в нього перейшли нітратсполуки. Очистка від шкірки
коренеплодів та картоплі у 2-6 разів збільшує перехід речовини при
відварюванні у воду.
У разі засолювання та квашення продукції через чотири дні
концентрація сполуки починає знижуватися, а через вісімнадцять днів ця
речовина майже відсутня.
У моркві нітратсполуки переважно концентруються в її центральній
частині. Тому, годуючи дітей морквою, бажано використовувати зовнішню
частину овоча.
При купівлі сільськогосподарської продукції необхідно вияснити, чи є в
реалізатора документація про її походження, якість та безпечність. На
рослинні продукти, вирощені в тепличних господарствах – посвідчення про
якість, декларація виробника. На продукти, котрі продаються на ринках, –
лабораторні висновки ветеринарно-санітарної експертизи, які включають
фактичний вміст нітратсполук, їх норми. На імпортовану продукцію –
висновки державної санітарно-епідеміологічної кспертизи, сертифікати
відповідності.
Кожний реалізатор на ринку повинен мати експертний висновок
лабораторії ветсанекспертизи, де вказана вся необхідна інформація:
74
концентрація нітратсполук у дослідженій продукції, прізвище продавця, дату
провірки. У маркетах на кожну партію сільськогосподарських продуктів
необхідно мати сертифікати якості.
Головне управління Державної санітарно-епідеміологічної служби
Черкащини регулярно проводить контроль концентрації нітратсполук в
сільськогосподарській продукції на ринках та в маркетах [5].
Шляхи зниження концентрації нітратів у рослинних продуктах:
хімічна меліорація кислих ґрунтів;
науково обгрунтоване внесення добрив, при якому враховуються
оптимальні співвідношення елементів живлення для кожної культури
та передбачається використання міндобрив в оптимальних дозах
одночасно з органічними та мікродобривами;
застосування мікроелементів — молібдену, міді, бору, марганцю, а
також заліза і сірки;
внесення амідних, аміачних форм азотних добрив та азотних добрив
пролонгованої дії;
підживлення завершення азотними добривами завершити за 30 діб до
збору продукції;
недопущення застосування міндобрив одночасно з пестицидами, тому
що це підсилює їхня токсична дія;
збільшення кількості фосфорно-калійних добрив, котрі знижують
негативну дію азотних;
підбирання сортів рослинних культур, котрі не нагромаджують
нітратсполуки;
забезпечення оптимального освітлення та гальмування надмірного
розвитку листковї частини рослин;
збирання достиглої рослинної продукції, та не перезрілої, так як це
призводить до накопичення нітратсполук;
75
овочі краще збирати в другій половині дня та в ясну погоду;
застосування азотфіксувальних бактеріальних засобів; [6]
Шляхи зниження нітрозоамінів в раціонах:
споживання великої кількості інгібіторів синтезу нітрозоамінів
(танін, вітаміни А, РР, В2, В1, цистеїн, сірка, феноли, кофеїн, глюкоза,
глютамін, а також пірол, індол, гідразин, сквален, йодид калію);
заміщення чи відмова від застосування нітритів в м'ясоковбасному
виробництві;
заміщення коптіння димом обробкою коптильними засобами, так як
феноли коптильної речовини блокують синтезування нітрозоамінів;
обробка м'яснох продуктів ультрафіолетовими променями;
термічне оброблення продуктів харчування з вакуумуванням;
скорочення строків зберігання продукції, багатої на попередники
нітрозоамінів;
приготування продуктів у відкритому посуді, при цьому леткі
нітрозоаміни вивітрюються;
додавання білкових добавок рослинного походження (ізоляти,
концентрати) до м'ясної продукції;
вдосконалення технологій виробництва.
Зниження контакту солоду з нітрозуючими агентами при виготовленні
пива досягається застосуванням хімічних сполук, котрі зв'язують окиси
азоту, використанням непрямого шляху підігрівання солоду при
висушуванні, замінюванням конструкції пальників, контролем концентрації
вмісту нітратсполук в сушильному агенті (не більше як 0,5 мг/кг),
застосуванням теплообмінників зі скляними трубками.
Застосування палива, яке містить сірку, спричиняє блокування амінів
сірчистим ангідридом (двоокисом сірки) [1].
76
Висновки
Безпечність харчового продукту - це стан харчового продукту, що є
результатом діяльності з виробництва та обігу, яка здійснюється з
дотриманням вимог, встановлених санітарними та технічними нормами, та
забезпечує впевненість у тому, що харчовий продукт не завдає шкоди
здоров'ю людини. Екологічна безпека сільськогосподарської продукції
включає такі показники, як безпечність, екологічна чистота і якість
продукції. У свою чергу, безпечність продукції є одним із показників якості
сільськогосподарської продукції.
Провівши аналіз експериментального дослідження, робимо висновок,
що на торгівельних точках міста Черкаси показники вмісту нітратів не
перевищують ГДК в моркві, томатах, огірках. Дана продукція безпечна для
здоров'я людини. У картоплі показники нітратів на всіх точках продажу
перевищують ГДК. В супермаркеті «Сільпо» у жовтні місяці вміст
досліджуваної речовини перевищений більш ніж в три рази (880 мг/кг). На
протязі всього досліджуваного періоду на всіх торгівельних точках
спостерігаємо дуже високий вміст нітратів в буряку. Багато в яких
досліджуваних зразках вміст речовини перевищує ГДК більше, ніж в сім
разів (9990 мг/кг), тобто буряки можуть завдати серйозної шкоди здоров'ю.
Дослідивши вміст нітратів у фруктах, спостерігаємо, що на
торгівельних точках нашого міста показники вмісту нітратів не
перевищують ГДК в яблуках, грушах, винограді. Ці фрукти безпечні для
харчування. В кавунах вміст нітратів значно перевищує ГДК. На стихійному
ринку у жовтні місяці показник вмісту досліджуваної речовини перевищує
ГДК більш ніж у десять разів (610 мг/кг). У динях в вересні та жовтні вміст
нітратів перевищує ГДК майже на всіх торгових точках. Лише в
супермаркеті «Сільпо» досліджувана речовина в межах норми. Вміст нітратів
в досліджуваній дині на ринку «Центральний» у вересні місяці перевищив
ГДК більш ніж в десять разів (940 мг/кг).
77
Отримані дані є свідченням того, що, поступаючи на ринок,
сільськогосподарська продукція від фермерських господарств не завжди
може бути якісною. Тому що при вирощуванні цієї продукції часто
перевищуються норми внесення мінеральних добрив для отримання високих
врожаїв з невеликих площ. Не можна бути впевненими в безпеці овочевої
продукції та фруктів, що поступають до торгівельної мережі. Санітарним
державним службам, екологічним організаціям потрібно здійснювати
постійний контроль якості сільськогосподарської продукції.
У зв'язку із тим, щоб запобігти негативним наслідкам, в багатьох
розвинутих країнах світу набуває поширення система екологічно чистого
сільського господарства та виробництва харчових продуктів, яка набула
назву IFOAM. Система IFOAM - це міжнародна сертифікаційна система, яка
охоплює всі етапи виробництва харчових продуктів, починаючи від сировини
до готового продукту, включаючи пакування. Система IFOAM базується на
трьох основних принципах: охорона навколишнього середовища, охорона
здоров'я людей, справедлива конкуренція.
Отже, у результаті проведеного дослідження встановлено, що якість та
безпечність сільськогосподарської продукції та харчових продуктів - це
сукупність споживних властивостей, створених за встановленими
стандартами на етапах підготовки виробництва, безпосереднього
виробництва, зберігання, транспортування і реалізації, здатних задовольнити
суспільну потребу. Проте, на жаль, у нашій державі не діє принцип «від лану
до столу», що передбачає контроль за якістю та безпечністю
сільськогосподарської продукції від самого виробництва та надалі її
реалізації для споживачів. Таким чином, для покращення забезпечення якості
та безпечності сільськогосподарської продукції необхідно:
- впровадити контроль за якістю і безпечністю продукції на основі
сучасних систем НАССР та IFOAM, міжнародних стандартів систем якості
ISO;
78
- споживачу надавати повну та правдиву інформацію про склад, який
містить продукція;
- посилити відповідальність виробників за виробництво і збут
фальсифікованої, неякісної та небезпечної продукції;
- удосконалити національне законодавство відповідно до європейських
стандартів та норм.
79
Перелік посилань:
1. Смоляр В.І, Циганенко О.І., Петрашенко Г.І. Нітрати, нітрити та нітро-
зоаміни у харчових продуктах і раціонах. — К., 2007
2. https://medfond.com/bezpeka-porady/nitrati-v-izhi.html
3. Наказ МОЗ України від 13.05 2013 року №368 Про затвердження
Державних гігієнічних правил і норм «Регламент максимальних рівнів
окремих забруднюючих речовин у харчових продуктах»
4. Циганенко О. І., Матасар І. Т., Торбін В. Ф. Основи загальної,
екологічної та харчової токсикології. — К., 1998
5. http://www.consumer-cv.gov.ua/oberezhno-nitraty-v-ovochah-fruktah1/
6. Лагутенко, О. Т. Агроекологія : навчальний посібник . – К., 2012. – 206 с.
7. Костянтин Рєпін. Використання мінеральних добрив в агросекторі
України. – Агробізнес сьогодні, 2018
8. Валентина Лановенко. Захист землі: чому треба шукати альтернативу
азотним добривам? – Аgravery, 2016
9. Наталія Яковлєва. Екорейтинг областей: Де в Україні легко дихається. –
Еcotown, 2018
10. Черкаський обласний інформаційно-аналітичний центр медичної
статистики. Показники здоров'я населення та діяльності установ охорони
здоров'я за 2014 - 2015 - 2016 роки. – Черкаси, 2017. – 122 с.
11. Черкаський обласний інформаційно-аналітичний центр медичної
статистики. Основні демографічні показники здоров'я населення
Черкаської області 2016 - 2017 - 2018 роки. – Черкаси, 2019. – 123 с.
12. http://medstat.gov.ua/ukr/statdan.html
13. Загоруйко Н. В. Оцінка ризику розвитку анемії серед дітей молодшого
кільного віку від вживання води з підвищеним вмістом нітратів в
Черкаській області. – Черкаси, 2019
14. https://brom.ua/UK/stati/nitratomery-refraktometry/kak-izmerit-soderzhanie-
nitratov-nitratomer-podskazhet
80
15. Накопичення нітратів у рослинній продукції // Методичні рекомендації
до виконання практичної роботи з екології. — Харків, 2013. - 20 с.
16. https://gtest.com.ua/greentest-eco-4.html
17. М.Ю. Іванська, Г.В. Скиба. Визначення вмісту нітратів в овочах
методами аналітичної хімії. –Житомир, 2017
18. https://dozimetr.com.ua/uk_UA/ekotestery/ekotesster-anmez-greentest-eco-5/
19. Черкаська обласна державна адміністрація. Управління екології та
природних ресурсів. Регіональна доповідь про стан навколишнього
природного середовища в Черкаській області у 2017 році. – Черкаси,
2018
20. Бавровська Н.М., Боришкевич О.В., Цибульський С.Ю. Порівняльна
характеристика сільськогосподарських підприємств України та Франції.
– К., 2013
21. Стратегія розвитку Черкаської області на період до 2020 року. –
Черкаси, 2015
22. Кононенко С.Л. Екологічна безпека сільськогосподарської продукції. //
ІV Міжнарoдна наукoвo-практична кoнференція cтудентів, магіcтрантів
та аcпірантів «ГАЛУЗЕВІ ПРOБЛЕМИ ЕКOЛOГІЧНOЇ БЕЗПЕКИ» –
Харків, 2018 – C. 75-78
23. Конструктивно-географические основы рационального природо-
пользования в Украинской ССР. Киевское Приднепровье ; [отв. ред.
А.М. Маринич, М.М. Паламарчук]. – К. : Наукова думка, 1988. – 176 с.
24. Хоменко О.М., Свояк Н.І., Ящук Л.Б. Екологія та охорона
навколишнього середовища. — Черкаси, 2008. – 192 с.