« Определение содержания нитратов в овощах и фруктах»
тест по экологии (9 класс) по теме

Экология

      « Определение содержания нитратов в овощах и фруктах»

Учебно-исследовательская работа  Булыщенко Ксении Юсуповны

МОУ СОШ № 3 с углубленным изучением отдельных предметов,  9 «г» класс

    Руководитель: Булыщенко Елена Викторовна, учитель химии МОУ СОШ № 3 с   углубленным изучением отдельных предметов

Ставропольский край, г. Нефтекумск

2008-2009 учебный год

Оглавление:

1. Аннотация ……………………………………………………3
2. Введение……………………………………………………….4
3. Методика исследований……………………………………..6
4. Результаты исследований и их   анализ…………………...7
5. Выводы…………………………………………………………9
6. Заключение……………………………………………………10
7. Список     литературы………………………………………11

      Приложения………………………………………………………..12

Аннотация

            Общеизвестно, что самое дорогое у человека – это его здоровье, которое невозможно купить и которое во многом зависит от правильного питания. Недаром существует пословица: “Скажи мне, что ты ешь, и я скажу тебе, чем ты болеешь”. Для большинства уже не секрет, что для укрепления здоровья лучше есть больше фруктов и овощей и меньше животной пищи. Фрукты и овощи полезны, но они должны быть чистыми от таких веществ как нитраты. Как ни странно, но пока большинство населения страны, теоретически осуждая применение минеральных удобрений и ядохимикатов, широко использует их  на огородах. Именно поэтому я и поставила перед собой цель: изучить методы определения нитратов в растительных организмах. Для оценки количественного содержания нитратов в овощах необходимо приготовить сок исследуемых овощей. Сущность метода состоит в визуальной оценке окрашенных соединений, образующихся при взаимодействии NO₃^- с дифениламином. Результаты, полученные этим методом, следует рассматривать как ориентировочные, и они не могут служить основанием для отбраковки продуктов. Анализируя результаты проведенного эксперимента, я сделала следующее заключение: овощные и ягодные  культуры г. Нефтекумска содержат небольшое количество нитратов, которое не превышает предельно допустимые концентрации этих веществ в растительных организмах. 

Введение

Внесение неумеренных доз азотных удобрений на поля с целью резкого увеличения их продуктивности приводит к различным отрицательным последствиям, и, прежде всего к накоплению излишнего количества нитратов в сельскохозяйственной продукции. Это вызывает отравление людей, ухудшает их здоровье, что влечет стойкую неприязнь к ним. При избытке нитратов в почве они полностью не перерабатываются, накапливаются в растительной продукции и попадают в организмы животных  человека. Последствия употребления некачественных продуктов могут быть такие: развиваются раковые заболевания, появляется заболевание, при котором кровь не способна удерживать кислород, - метгемоглобинемия (кислородное голодание), нарушается деятельность щитовидной железы и др.

            Между тем нитраты –   одно  из важнейших   звеньев природного круговорота азота, без которого невозможно существование земной биоты. Они хорошо усваиваются растениями и необходимы для нормального питания растений.

Место и сроки проведения исследования: Все исследуемые овощи и фрукты были куплены  для школьной столовой  на рынке в городе Нефтекумске за летний период 2008 года

Цели исследования:

1.изучить влияние соединений азота на организм человека;                                                 2.изучить методы определения содержания нитратов в растениях.

Задачи   исследования:                                                                                                                                                                                                                              

1. Исследовать содержание нитратов  содержащихся  в соке ягоды арбуза;                        2.Исследовать содержание нитратов  содержащихся  в соке петрушки;                   3.Исследовать содержание нитратов содержащихся в соке свеклы;                              4.Исследовать содержание нитратов  содержащихся  в соке капусты.                            

Актуальность исследования

Одной из предпосылок нормального развития  растительности на Земле является чистый воздух атмосферы. Главные источники загрязнения воздуха - промышленность, транспорт, а так же топливо, используемые для обогрева жилых домов. Немалую дозу в загрязнении воздуха носят нитрозные газы - смесь окиси азота NO, двуокиси азота NO2, триокиси азота NO3, и получетерехокиси азота N2O4. В нашем городе нитрозные газы входят в состав выбросов таких крупных предприятий как нефтеперерабатывающий завод. Почти весь азот наземных экосистем находится в почве, а не в биомассе. Именно отсюда получают азот растения, причем чаще всего в виде нитратов (солей азотной кислоты). Нитраты хорошо растворимы в воде, поэтому они беспрепятственно впитываются с водой корневыми волосками зоны всасывания корня и поступают в растение. Избыток азота, избыток нитратов приводит к накоплению этих веществ в растительных организмах, их органах, что нередко приводит к гибели растений. А кроме этого возможны и нитратные отравления человека и животных. Именно поэтому я и поставила перед собой цель: изучить методы определения нитратов в растительных организмах и определить их содержание в образцах овощей купленных для школьной
столовой в летнее время.

                                            Методика исследования                                                                            Оборудование:

1. стеклянные палочки или пипетки, 7 шт.;
2. колбы мерные вместимостью на 100 мл, 7 шт.;
3. чашка Петри;
4. дифениламин в серной кислоте (1 г растворяется в 100 мл концентрированной серной кислоты);
5. стандартные растворы нитраты натрия с исходной концентрацией 3000 мг/л;
6. предметное стекло 180 x 90 мм, 8 шт.; 
7. овощи и фрукты     

            Цель:  провести анализ содержания нитратов в овощах

Разработаны предельно – допустимые нормы попадания нитратов в организм человека. Для оценки количественного содержания нитратов в арбузе, петрушке, свекле, капусте необходимо приготовить сок исследуемых овощей.

Сущность метода состоит в визуальной оценке окрашенных соединений, образующихся при взаимодействии NO₃^- с дифениламином.

На предметное стекло, помещенное на лист белой бумаги, я последовательно нанесла капли растворов сравнения. На это же предметное стекло нанесла сок исследуемых образцов, приготовленных к анализу. Одновременно добавила по одной капле дифениламина в серной кислоте к растворам сравнения и соку анализируемых образцов.

Окраска развивается в течение 20-30 сек. В зависимости от концентрации нитрат – иона она меняется от бледно – голубой до интенсивно – синей.

Оценку концентрации нитрат-иона в пробе, провела  путем визуального сравнения интенсивности окраски растворов сравнения и сока анализируемых образцов. Метод может быть использован при определении NO₃^- во всех продуктах растениеводства. Результаты, полученные этим методом, следует рассматривать как ориентировочные, и они не могут служить основанием для отбраковки продуктов.

Анализ исследуемых образцов

1.На предметное стекло, помещенное на лист белой бумаги, я последовательно нанесла капли растворов сравнения. На это же предметное стекло нанесла каплю арбузного  сока, приготовленного к анализу (см. фото  № 1). Одновременно добавила по одной капле дифениламина в серной кислоте к растворам сравнения и соку анализируемого образца.

Окраска развивается в течение 20-30 сек. В зависимости от концентрации нитрат – иона она меняется от бледно – голубой до интенсивно – синей.

Оценку концентрации нитрат-иона в пробе, провела  путем визуального сравнения интенсивности окраски растворов сравнения и сока анализируемых образцов.

• Цвет раствора сравнения и арбузного сока – бледно-голубой, значит, фрукт не содержит нитратов. (см. фото  в приложении)

2.На предметное стекло, помещенное на лист белой бумаги я последовательно нанесла капли растворов сравнения. На это же предметное стекло нанесла каплю   сока  петрушки, приготовленного к анализу. Одновременно добавила по одной капле дифениламина в серной кислоте к растворам сравнения и соку анализируемого образца.

Окраска развивается в течение 20-30 сек. В зависимости от концентрации нитрат – иона она меняется от бледно – голубой до интенсивно – синей.

Оценку концентрации нитрат-иона в пробе, провела  путем визуального сравнения интенсивности окраски растворов сравнения и сока анализируемых образцов.

• Цвет раствора сравнения и сока петрушки – бледно-голубой, значит, растение  не содержит нитратов.

3.На предметное стекло, помещенное на лист белой бумаги, я последовательно нанесла капли растворов сравнения. На это же предметное стекло нанесла каплю   сока  свеклы, приготовленного к анализу. Одновременно добавила по одной капле дифениламина в серной кислоте к растворам сравнения и соку анализируемого образца.

Окраска развивается в течение 20-30 сек. В зависимости от концентрации нитрат – иона она меняется от бледно – голубой до интенсивно – синей.

Оценку концентрации нитрат-иона в пробе, провела  путем визуального сравнения интенсивности окраски растворов сравнения и сока анализируемых образцов.

• Цвет раствора сравнения бледно-голубой, а сока свеклы – голубой, значит, растение   содержит нитраты в предельно допустимом количестве.

4.На предметное стекло, помещенное на лист белой бумаги, я последовательно нанесла капли растворов сравнения. На это же предметное стекло нанесла каплю   сока  капусты, приготовленного к анализу. Одновременно добавила по одной капле дифениламина в серной кислоте к растворам сравнения и соку анализируемого образца.

Окраска развивается в течение 20-30 сек. В зависимости от концентрации нитрат – иона она меняется от бледно – голубой до интенсивно – синей.

Оценку концентрации нитрат-иона в пробе, провела  путем визуального сравнения интенсивности окраски растворов сравнения и сока анализируемых образцов.

• Цвет раствора сравнения бледно-голубой, а сока капусты – голубой, значит, растение   содержит нитраты в предельно допустимом количестве.

Выводы

    Анализируя результаты проведенного эксперимента, я сделала следующее заключение:                                                                                     
    1. Овощные и ягодные  культуры г. Нефтекумска содержат небольшое количество нитратов, которое не превышает предельно допустимые концентрации этих веществ в растительных организмах.  Было обнаружено, что капуста, свекла и укроп практически не содержат нитратов, а петрушка содержит   небольшое количество этих веществ.

     2. Как же распределяются нитраты в овощах? (см. приложение таблица №2)

• У свеклы сконцентрированы в верхней части корнеплода – до 65%;
• в моркови в центральной части – 90%, наружной части – 10%;
• капуста – самая опасная часть – кочерыжка, и в толстых черешках листьев;
• у картофеля в мелких клубнях нитратов больше, чем в крупных, сосредоточены под кожурой (чистить – не экономя);
• мелкие огурцы содержат нитратов меньше, чем большие. Если огурец сорван утром – нитратов меньше.

     3. Практический совет (как уменьшить количество нитратов). (см. приложение - рекомендации)                                                                                                                                       Встает вопрос: что же делать, если в продукции действительно  присутствует избыток нитратов? Вот ответ на этот вопрос:

• тщательно промывать овощи и фрукты – уменьшает на 10 %;
• механическая очистка – на 15-20 %
• варка овощей, особенно очищенных и нарезанных - на 50%;
• зелень рекомендуют вымачивать перед употреблением в холодной воде 1- 1,5часа – 20-30%;
• Зелень – петрушку, укроп, сельдерей и др. – необходимо поставить, как букет, в воду на прямой солнечный свет. В таких условиях нитраты в листьях в течение 2-3 часов полностью перерабатываются  и  потом  практически   не обнаруживаются.

  В дальнейшем я продолжу свои наблюдения. В перспективе  работы-исследования на нитраты, содержащиеся в растениях каждого населенного пункта нашего района, сравнительный анализ  полученных данных, составление карты- схемы нитратных загрязнений почвы района и города.

Заключение

В заключение хочется отметить, что опасность отравления нитратами действительно существует. Но её не стоит преувеличивать, так как нитраты химически активны и даже при обычном хранении их содержание в плодах уменьшается на 30-50 %. При мытье и чистке теряется 10-15 %, при варке – 40-70%. Уменьшить вредное влияние нитратов можно с помощью аскорбиновой кислоты. Не стоит увлекаться внесезонными тепличными овощами, например, съедание 2 кг тепличных огурцов, съеденных за один приём, могут вызвать опасное для жизни отравление, часто происходят отравления арбузами и дынями, которые вообще не рекомендуется покупать раньше конца августа-месяца. Известно, что в разных частях растения содержание нитратов различно. Рассмотрите таблицу№1 в приложении, в которой приводятся названия растений и рекомендации  по применению. Итогом нашего равнодушного отношения к природным ресурсам страны, условиям обитания человека, может стать техногенная пустыня, образы которой со страниц научно-фантастических повестей перешли сегодня на полосы газет. Такой сокрушительный для себя итог
мы подведем для себя тем быстрее, чем дольше останемся лично безответными и равнодушными к родной природе, к судьбе своих потомков, собственной безопасности. На сегодняшний день мы еще очень мало делаем для того, чтобы спасти воздух, которым мы дышим и землю, с которой снимаем свой       хлеб.

                 Список используемой литературы

1. Назаренко В.М. Экологическая безопасность в быту. Что нужно знать, когда покупаешь продукты и готовишь пищу. – Химия в школе. 5,1997.
2. Попов С.В. Валеология в школе и дома (О физическом благополучии школьников). – СПб.: СОЮЗ, 1997. 256с.
3. Программы для общеобразовательных учреждений: Химия. 8 – 11 кл. / Сост. Н.И. Габрусёва, С.В. Суматохин. – 2-е изд., доп. – М.: Дрофа. 2001. – 288с.
4. Пичугина Г.В. Химия и повседневная жизнь человека. – М.: Дрофа, 2004
5. Энциклопедический словарь юного химика. / Под ред. Трифонова Д.Н. – М.: «Педагогика-Пресс», 1999. – 368 с.: ил.
6. Северюхина Т.В. Исследование пищевых продуктов. //Химия в школе. – 5,2000.
7. Седельников В.П. Заботливая помощница. – Киев: Рад. шк., 1999. – 168с.
8. Скурихин И.М., Нечаев А.П. Всё о пище с точки зрения химика: Справ. издание. – М.: Высшая школа, 1991. – 288 с.: ил. 9
9. Энциклопедический словарь юного химика. / Под ред. Трифонова Д.Н. – М.: «Педагогика-Пресс», 1999. – 368 с.: ил.

               10.http://www.chemnet.ru

                 11. http://www.alnimik.ru

                12. http://chemical.krsnet.ru/chemiinter.htm#4

                                                      Приложение

Таблица №1

Минимальное и максимальное накопление нитратов в овощах.

               Таблица №2

Содержание нитратов в органах зелёных растений (мг/кг)

Рекомендации  (как уменьшить количество нитратов в употребляемых овощах).

 Патиссон

Рекомендации.

Лучше срезать верхнюю часть, примыкающую к плодоножке.

Капуста

Рекомендации.

Снимать верхние кроющие листья и выбрасывать кочерыжку.

Кабачки

  Рекомендации.

Срезать кожицу.

Свёкла

Рекомендации.

Отрезать верхнюю и нижнюю часть корнеплода.

  Картофель

Рекомендации.

Очищенный картофель залить на сутки 1%-ной поваренной соли или аскорбиновой кислоты.

Морковь

Рекомендации.

Отрезать верхнюю и нижнюю часть корнеплода.