Как правило, в состав удобрений зачастую входит азот, а точнее нитраты. При этом нитраты также содержатся в воде и почве, но их количество не настолько велико, чтобы нанести вред человеку или окружающей среде. Например, в водах в природе их количество не превышает 9 мг/л.
Использование удобрений в сельскохозяйственном производстве без соблюдения норм внесения существенно повышает концентрацию нитратов. В бытовых стоках и в стоках животноводческих комплексов их количество возрастает до 200 мг/л, в дальнейшем они попадают через почву в поверхностные воды.
Нитраты необходимы в круговороте азота в природе, без них невозможны сложные биологические процессы синтеза белка. Но при чрезмерном внесении в почву азотных удобрений нитраты накапливаются в воде и почве, а впоследствии и в выращиваемых продуктах.
В почве азот накапливается очень медленно. Проведение агротехнических мероприятий и выращивание сельскохозяйственных культур приводят к снижению содержания органического азота. Соединения азота не успевают восстанавливаться, и их содержание все время падает. В целях повышения плодородности почвы вносят минеральные удобрения. Удобрения, содержащие азот, положительно влияют на рост и развитие растений, способствуют усилению синтеза органических азотистых веществ. В результате это приводит к увеличению урожая. В то же время избыточное количество нитратов вызывает нарушение работы природных экосистем, снижение биологической ценности продукции, а также создает потенциальную опасность для здоровья человека и животных. Образование и накопление нитратов в почве и в воде определяет режим питания растений, обмен веществ, качество урожая, воды и воздуха.
Накопление нитратов в сельскохозяйственных культурах зависит не только от доз и сроков внесения минеральных удобрений, но и от видовых особенностей растений и их способности к накоплению нитратов.
Зерновые культуры почти не накапливают нитратов. Нитраты практически отсутствуют в зерне злаков и могут содержаться только в листьях и стеблях. В зерне разных культур содержится от 20 до 40 мг/кг нитратов, что является невысоким показателем. Тогда как зеленые культуры накапливают больше нитратов в стеблях и черешках листьев. Стебли и черешки служат проводниками нитратов к другим органам растений и от высоты их расположения зависит объем накопления вещества. Например, в кукурузе при формировании початка соли азота накапливаются в листьях среднего звена.
Овощи и фрукты наиболее подвержены накоплению нитратов. Уровень нитратов, как правило, относительно низок в свежих и неповрежденных продуктах. Поскольку полезные вещества растение берет из почвы, они последовательно проходят от корней по стеблю к листьям и плодам, поэтому различные вещества распределяются по его органам неравномерно.
Нормы содержания нитратов регулируются техническим регламентом Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011).
При хранении и переработке продукции количество нитратов снижается, однако в случае нарушения режимов хранения их содержание может существенно возрастать из-за воздействия различных видов микроорганизмов. В зависимости от режимов и видов технологической переработки овощей при употреблении человеком в пищу меняется уровень содержания нитратного азота в конечном продукте. Благодаря предварительной подготовке продукции (очистке, мойке, сушке) снижение количества нитратов в продуктах питания может достигать 25 %. В процессе переработки продукции происходит быстрое разрушение ферментов и гибель микроорганизмов, что останавливает дальнейшее превращение нитрата. Превышение концентрации нитратов (например, сверх 8 мг/л) придает пище вяжущий кисловато-соленый вкус.
Нитраты, содержащиеся в растениях в излишних количествах, высокотоксичны для человека. Нитраты уменьшают концентрацию витаминов, содержащихся в растениях, и влияют на сопротивляемость организма человека неблагоприятным воздействиям внешней среды.
В малых количествах нитраты постоянно присутствуют в организме человека и не наносят вреда. Почти каждый человек ежедневно использует пищевые продукты растительного и животного происхождения с повышенным содержанием нитратов. При употреблении в пищу таких продуктов в организм поступают не только нитраты, но и их метаболиты: нитриты и нитрозосоединения. Нитрозамиды влияют на кроветворную, лимфоидную и пищеварительную системы, а также подавляют иммунитет и обладают мутагенной активностью.
Составить точный баланс прихода и расхода нитратов в организме невозможно. В этом и состоит опасность превышения количества нитратов в организме. Нитраты способствуют развитию патогенной кишечной микрофлоры, которая выделяет в организм человека ядовитые вещества – токсины, в результате чего происходит отравление. Для развития кишечной микрофлоры благоприятна слабощелочная и нейтральная среда. Наиболее чувствительны к нитратам люди с пониженной кислотностью желудка. Признаки отравления появляются в ближайшие часы после поступления нитратов в организм. Острое отравление начинается с тошноты, рвоты и может вызывать у человека метгемоглобинемию (кислородное голодание) различной тяжести. В легких случаях отравления преобладают сонливость и общая депрессия.
Содержание нитратов в продуктах питания требует внимания и контроля в связи с большой степенью риска для здоровья человека при высокой концентрации токсичного вещества.
