Было обнаружено, что избыточное внесение минеральных азотных и органических (навоз, компост и др.) удобрений приводит к загрязнению почв и к получению экологически некачественной продукции, загрязненной нитратами. Оказалось, что нитраты находясь в избытке, снижают содержание кислорода в почве, а это способствует повышенному выделению в атмосферу двух парниковых газов – закиси азота и метана.
Проникая в организм нитратный азот, оказывает вредное воздействие на человека и животных. При концентрации свыше 5 мг/кг веса в сутки отмечается прямое общетоксическое воздействие, которое проявляется следующим образом:
- первичная токсичность связана с воздействием собственно нитрат-ионов – происходит угнетение процессов в дыхательной цепи, нарушение обмена углеводов, разобщение процессов окисления фосфорилирования;
- вторичная токсичность связана с преобразованием нитрат-ионов в нитрит-ионы. Они взаимодействует с гемоглобином, который превращается в метгемоглобин. В отличие от гемоглобина, метгемоглобин не способен переносить кислород к клеткам тела, т.е. происходит нарушение процессов дыхания, а это приводит к появлению головных болей, головокружения, рвоте, снижению артериального давления, может возникнуть коматозное состояние;
- третичная токсичность нитратов связана с дальнейшим превращением нитрит-ионов в нитрозосоединения, многие из которых обладают канцерогенными свойствами (способны вызвать раковые заболевания).
Увеличение доз азотных удобрений приводит не только к повышению содержания нитратов в продукции, но и к снижению в ней витамина С, сахаров и др. веществ, а следовательно и ее биологической ценности.
Источники поступления нитратов в организме человека и животных:
1) Овощи и зеленые культуры, причем содержание различается в зависимости от органа растений. Их больше в частях, по которым осуществляется транспорт питательных веществ в растениях. Так, в корне, стебле и черешках листьев нитратов значительно больше, чем в листовой пластинке. В генеративных органах – отсутствуют или содержатся в малых количествах, чем в вегетативных.
Накопление нитратов различными культурами носит наследственно закрепленный характер. Зерновые культуры практически не накапливают нитратов. Среди овощей наибольшей способностью к накоплению нитратов обладают капустные, тыквенные, сельдерейные (редька – 1500-1800, свекла – 200-4500, капуста – 600-3000, салат – 400-2900, шпинат – 600-400, редис – 400-2700 мг/кг). Томаты, сладкий перец, баклажаны, чеснок, горох отличаются низким содержанием нитратов 20-300 мг/кг.
2) Природные воды. Ввиду опасности нитратного загрязнения питьевой воды ВОЗ установила для нее следующие ПДК нитратов: умеренные широты 22 мг/л, тропики – 10 мг/л, в России – 10 мг/л, но весной допускается до 35 мг/л, в Польше, США, ФРГ – 20 мг/л.