Опасен ли переизбыток нитратов для здоровья человека
Методика, позволяющая определить количество нитратов в огурцах. Содержание нитратов в огурцах, выращенных на гидропонике, и в покупных огурцах, с использованием методических указаний и Прибора МИКОН-2 (нитрат). Нормы содержания нитратов по СанПиНу.
Рубрика | Химия |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 03.05.2019 |
Размер файла | 874,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение г. Москвы
Школа № 1296 Северного окружного управления образования
Департамента образования г. Москвы
Исследовательская работа по биологии - химии.
Опасен ли переизбыток нитратов для здоровья человека
Цель, задачи и изучение проблем в исследовании
Проблема: современный человек все больше требований предъявляет к количеству нитратов в потребляемой пищи. А можно ли определить экологически чистую продукцию? Не опасны ли будут огурцы, выращенные на гидропонике с добавлением удобрений, для пищи.
Гипотеза: можно контролировать содержание нитратов в огурцах, выращенных на гидропонной основе.
Цель: определение количества нитратов в огурцах, выращенных на гидропонной основе в школьной лаборатории.
Объект исследования - огурцы, выращенные на гидропонной основе, и покупные огурцы (короткоплодные).
Предмет исследования - процесс перехода нитратов из растворов удобрений в огурцы.
Методы исследования: эксперимент, наблюдение, сравнение, измерение.
Задачи:
1. Вырастить огурцы методом гидропоники в школьной лаборатории.
2. Выбрать методику, позволяющую определить количество нитратов в огурцах.
3. Выяснить содержание нитратов в огурцах, выращенных на гидропонике, и в покупных огурцах , с использованием методических указаний и Прибора МИКОН-2 (нитрат).
4. Сравнить количество нитратов в огурцах, выращенных на гидропонной установке, и количество нитратов в покупных огурцах с нормой содержания нитратов по СанПиНу.
5. Проанализировать полученные результаты исследований.
Введение
Актуальность данной проблемы заключается в том , что люди все больше стали интересоваться содержанием нитратов в растениях, употребляемых в пищу. Надо было узнать какое значение имеют нитраты для живых организмов, и какие последствия, вред или пользу, приносят они для жизнедеятельности организма. Что может произойти от переизбытка содержания нитратов.
Сначала собрали информацию о пользе и вреде нитратов для растения. Потом изучили влияние нитратов на здоровье человека. Выяснили почему людей так волнует данный вопрос. Провели исследование самостоятельно и проверили количество нитратов в растениях.
Мы вырастили огурцы на гидропонной основе в школьной лаборатории, потому что человеку в любое время года хочется есть свежие огурцы. Гидропонная установка в домашних условиях очень удобна, поскольку при использовании данной гидропонной конструкции отпадают трудоёмкие работы по выращиванию растений: полив, подкормка, подсыпка почв, внесение удобрений. Применение автоматически сокращает трудовые и временные затраты на выращивание растений до минимума и способствует получению более ранних побегов и хорошего урожая. Затем, получив урожай, вычислили содержание нитратов в огурцах, выращенных на гидропонной основе, и сравнили результаты с количеством нитратов в покупных короткоплодных огурцах. Определили, какое количество нитратов переходит из раствора питательной смеси в растения при выращивании их методом гидропоники.
Для измерения количества нитратов в огурцах нам понадобилась гидропонная установка «АЭРОФЛО 10», электрод «ЭЛИТ-021», вспомогательный электрод «эксперт-10101», иономер «эксперт-001», электромагнитная мешалка.
Основное содержание
нитрат огурец гидропоника
Роль нитратов в жизни растений.
Азот - это один из четырех основных элементов, который входит в состав организма растения. Азот необходим для синтеза белковых молекул. Нитраты - это минеральные соли, которые содержат нужное количество азота, поэтому их добавляют во время роста в качестве удобрений. В клетках происходит восстановление нитратов до нитритов, а те в свою очередь переходят до аммиака, который необходим для образования хлорофилла. Однако, для растений существует реальная опасность аммиачного отравления, приводящего к хлорозу листьев, увяданию, угнетению роста и гибели. Происходит снижение витаминов. При усилении нитратного питания активность нитратредуктазы растет до определенного предела, и часть нитратов остается не восстановленной, это предохраняет растения от накопления токсичных промежуточных продуктов ассимиляции. Образование нитратов может быть также связано с окислением избыточного количества аммония в растении, что не только предотвращает нарушение обмена веществ, но и позволяет сохранить азот в минеральной форме для дальнейшего использования в процессах ассимиляции. Нитраты накапливаются в различных органах растений, а так же в разных концентрациях. К примеру, у злаков отсутствуют в зерновке и сосредоточены, в основном, в листьях и стеблях. Зеленые культуры накапливают большое количество нитратов в стеблях и черешках листьев.
Чем же так опасны нитраты для здоровья?
Серьёзная опасность нитратов - это способность нитрит-иона участвовать в реакции нитрозирования аминов и амидов, в результате чего образуются канцерогенные нитрозосоединения. Ключевым ферментом, определяющим ассимиляцию нитратов, является нитратредуктаза. Нитраты приводят к нарушению клеточного дыхания, так как окисляют железо гемоглобина, образуя метгемоглобин. Происходит нарушение гомеостаза, окисление внутренней среды. Может происходить рост вредной микрофлоры в кишечнике, вызывая нарушение стула, недомогание, развитие опухолей пищеварительной системы. при хроническом отравлении нитратами может снижаться усвоение йода и щитовидная железа увеличивается. Большое количество нитратов, поступившее в организм, может привести к разрыву мелких сосудов, нарушению кровоснабжения органов.
Выращивание растений беспочвенным способом - сбор информации.
Гидропоника - это способ выращивания растений на искусственных средах без почвы. Вместо почвы используют гравий, щебень, керамзит, вермикулит. Создаются тепличные условия для роста растений.
Гидропоника - достаточно древний метод выращивания растений. Суть в том, что корни растений получают необходимые питательные вещества не из земли, а из воды. Например, в древности гидропоника использовалась весьма оригинальным образом. В тех местах, где пригодной почвы для выращивания овощей было очень мало, люди спускали на воду плоты, покрытые илом, в который и высаживали овощные культуры. Корни ростков пробивались сквозь бревна и питались растворенными в воде питательными веществами. Знаменитые висячие сады Семирамиды в Вавилоне - это первый исторический факт использования большой оросительной системы, встроенной в здание. Разумеется, что сегодня гидропоника в значительной степени модернизирована. Гидропонный метод выращивания растений обретает всё большую популярность, как в промышленном масштабе, так и в сельском хозяйстве.
Гидропоника - это способ выращивания, при котором растение получает из раствора все необходимые питательные вещества в нужных количествах и точных пропорциях, что почти невозможно осуществить при почвенном выращивании.
Ионометрический метод определения нитратов в растительных образцах - сбор информации.
Метод используют при количественном определении нитратов в овощах, плодах и ягодах.Метод непригоден, если содержание хлоридов в анализируемом материале более чем в 25 раз превышает содержание нитратов при их концентрации до 0 мг/кг и в 50 раз - при более высоких концентрациях.Нижний предел обнаружения нитратов - 6 мг на 1 дм3 анализируемого раствора. Предел надежного определения нитратов в анализируемой пробе - 30 млн.?1 (мг/кг).Принцип метода основан на извлечении нитратов раствором алюмокалиевых квасцов, с последующим измерением концентрации нитратов с помощью ионоселективного нитратного электрода, и является экспрессным.В промышленных условиях определение нитратов производится с помощью экспресс анализов на специальных приборах, а так же ионометрическим и фотометрическим методом. Последний основан на экстракции нитратов из продукта, восстановлению их до нитритов на кадмиевой колонке, с последующим фотометрированием раствора азотсоединения. Данный метод требует сложного технического обеспечения (колориметр фотоэлектрический, спектрофотометр, иономер и пр.). Сущность ионометрического метода заключается в извлечении нитратов раствором алюмокалиевых квасцов с массовой долей 1% или раствором сернокислого калия и в последующем определении нитратов в вытяжке с помощью ионоселективного электрода.
Мы выбрали ионометрический способ для своего исследования.
Ионометрический метод позволяет измерять изменение ионной проводимости твердого электролита при пропускании исследуемого газа при высокой температуре ( более 700 С) через чувствительный элемент. Сущность определения нитратов ионометрическим методом состоит в извлечении их из анализируемого материала 1 % - ным раствором сульфата калия - алюминия ( алюмо-калиевых квасцов) и последующем измерении концентрации нитрат-ионов в полученной вытяжке ионоселективным электродом. Для ускорение анализа вместо вытяжки можно использовать сок анализируемой продукции, разбавленный раствором алюмокалиевых квасцов.
Биологические исследования - проводимая работа.
Для выращивания огурцов мы взяли аэрогидропонную систему «AEROFLO 10». Она состоит из емкости вместимостью 70 литров, двух контейнеров с 10 кюветами для посадки растений. Вода подается автоматически, но удобрения приходится добавлять в ручную, самостоятельно (удобрения входят в комплект к установке).
Мы посадили по 2 шт семян в кюветы, налили в резервуар воду и включили гидропонику. Через неделю появились первые всходы. Каждые две недели мы меняли воду и добавляли удобрения из расчета 7мл на 10 л воды . Через 100 дней появились первые огурцы.
На летний период времени мы пересадили огурцы на огородный участок, и они росли там всё лето, давая урожай.
Химические исследования.
Для измерения количествава нитратов в огурцах нам понадобился электрод «ЭЛИТ-021», вспомогательный электрод «эксперт-10101», иономер «эксперт-001», электромагнитная мешалка, весы.
Мы использовали методику №5048-8: Министерства здравоохранения СССР ГОСАГРОПРОМ СССР "Методические указания по определению нитратов и нитритов в продукции растениеводства", Москва 1989г.
Электрод ионоселективный «ЭЛИТ-021» является первичным измерительным преобразователем активности ионов NO3- (нитрат - ионов) в электродвижущую силу. Он предназначен для определения концентрации нитрат-ионов в различных средах в соответствии с нормативно-технической документацией - Методиками выполнения измерений (МВИ).
Электрод применяется для работы в лабораторных условиях в паре со вспомогательным электродом и в комплекте с преобразователями ионометрическими типа «Эксперт», «Экотест», «И-500», «Анион», «Мультитест», «МИН-100» или любым другим аналогичным высокоомным иономером-милливольтметром.
По методическим указаниям, мы сделали четыре раствора для калибровки электрода.
В растворе с концентрацией 0,1 моль/дмі
После этого мы сделали последний раствор с выжимкой из огурца, в который опускали электроды, чтобы узнать содержание нитратов.
После показаний прибора, мы высчитали кол-во нитратов по формуле:
где 62 - молярная масса иона нитрата, г;
Н - масса пробы, взятой для анализа, г;
V - объем экстрагирующего раствора, см3;
- концентрация нитрата в вытяжке, моль/дм3;
1000 - коэффициент перевода дм3 в см3;
? - массовая доля воды в пробе, %;
100 - коэффициент перевода % в доли единиц;
I - плотность воды, г/см3;
106 - коэффициент перевода долей единицы в миллионные доли (млн-1, мг/кг).
Принимая V = 50 см3, H = 10 г и проведя соответствующие сокращения и преобразования, получаем следующую формулу для расчета:
Содержание нитратов в огурцах:
Номер образца |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Гидропонные огурцы |
235 |
224 |
246 |
238 |
|
Покупные огурцы |
317 |
321 |
309 |
319 |
|
Рыночные огурцы |
407 |
432 |
397 |
417 |
|
САНПИН |
100-400 |
100-400 |
100-400 |
100-400 |
Заключение
Мы предлагаем использовать гидропонный метод выращивания огурцов в домашних условиях. В результате исследования мы выяснили, что количество нитратов в огурцах находится в допустимой норме и безопасно для здоровья, в отличии от покупных огурцов мы можем сказать в каких условиях были выращены данные огурцы. Можно контролировать содержание необходимых элементов для благоприятного роста растений.
Мы продолжаем наши исследования по выращиванию овощей гидропонным методом, и планируем провести исследовании по подбору световых спектров для увеличения скорости фотосинтеза.
Использованная литература
1) http://www.akvilon.su/products/analiticheskoe-oborudovanie/jelektrody/jelektrody-rossija/jelektrody-ionoselektivnye/7588/
2) http://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293828/4293828869.htm
3) http://growshop24.ru/opisanie-sistemy-domashniy-sad
4) http://megaobuchalka.ru/6/16542.html
5) http://www.td-anion.ru/catalog/elektrody-dlya-potentsiometrii/vspomogatelnye-elek/esr-10101.htm
6) http://www.izmteh.ru/upload/Instr(electrod)/esr_101_102.pdf
7) http://fb.ru/article/267061/nitratyi-i-nitrityi-razlojenie-nitratov-nitratyi-v- produktah-i-vode-nitratyi---eto
Приложение
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Понятие нитратов (солей азотной кислоты) и их химические свойства. Основное применение нитратов: удобрения (селитры) и взрывчатые вещества (аммониты). Биологическая роль солей азотной кислоты. Описание органических нитратов и нитритов. Свойства аммония.
презентация [6,2 M], добавлен 14.03.2014Органолептические методы анализа вкуса и запаха питьевой воды. Расчет массы сухого остатка и водородного показателя. Изучение концентрации нитратов, фторидов, хлоридов. Определение цветности, содержания железа, щелочности, жесткости и окисляемости воды.
курсовая работа [93,0 K], добавлен 26.01.2013Источники появления нитратов; их негативное влияние на природу. Экологические последствия распространения азотной кислоты. Электродиализ как метод удаления ионных примесей из раствором. Исследование процесса электродиализного обессоливания хлорида натрия.
курсовая работа [193,9 K], добавлен 18.07.2014Основные способы предварительной обработки воды при ее деминерализации: фосфатирование, аминирование и нитратирование. Схема дозировки реагентов. Методы определения содержания нитратов и аммиака в котловой воде. Предупреждение в котле кальциевой накипи.
презентация [140,5 K], добавлен 15.03.2013Амилнитрит, как противоядие при отравлениях. Проблема нитратов и нитритов. Методика синтеза. Неорганические и органические нитриты. Способы получения нитросоединений. Реакции нитросоединений. Амины. Диазо- и азосоединения. Реакции солей арилдиазония.
курсовая работа [5,3 M], добавлен 17.01.2009Общие аспекты токсичности тяжелых металлов для живых организмов. Биологическая и экологическая роль р-элементов и их соединений. Применение их соединений в медицине. Токсикология оксидов азота, нитритов и нитратов. Экологическая роль соединений азота.
курсовая работа [160,8 K], добавлен 06.09.2015Сущность фотометрического метода анализа. Особенности применения фотоэлектроколориметра КФК-2 для определения нитрат-иона в воде, технология анализа. Организация его проведения, расчет необходимых затрат. Экономическое обоснование работы лаборатории.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 12.12.2010Экспериментальное исследование медленного разложения, инициированного действием слабого постоянного магнитного поля, в кристаллах азида серебра, выращенных в однородном и неоднородном магнитных полях. Свойства азида серебра, их кристаллическая структура.
отчет по практике [1,6 M], добавлен 26.05.2015Анализ возникновения межмолекулярных водородных связей между функциональными группами нитрат целлюлозы и уретановых каучуков, которые приводят к получению оптимальной структуры совмещенной композиции с высоким уровнем физико-механических характеристик.
учебное пособие [171,8 K], добавлен 18.03.2010Расчет концентрации нитрата кальция в водном растворе для его применения в составе охлаждающей жидкости. Определение зависимости показателя преломления фаз системы вода-нитрат кальция при отрицательной температуре от концентрации методом рефрактометрии.
курсовая работа [780,0 K], добавлен 12.12.2012