Nitraat

Kui liigsed toitained – nagu nitraat ja fosfor – satuvad veekogusse, on sageli tagajärjeks kahjulik vetikate õitsemine (HAB). Need õitsengud võivad tekitada ohtlikke toksiine ja põhjustada lahustunud hapniku vähenemist, mille tulemuseks on kalade hukkumine. Eriti problemaatiline on vetikate õitsemine veekogudes, mis on joogiveeallikad.
HAB-de ohtude tõttu on paljude veekvaliteedi seireprogrammide eesmärk kindlaks teha, millal esineb liigne nitraadisisaldus. Vaadake meie ajaveebi postitust HABs|Kõik, mida pead teadma, et rohkem teada saada.

Nitraat võib tarbimisel põhjustada muid terviseprobleeme, eriti väikelastel. Kokkupuude kõrge nitraadisisaldusega joogiveega võib põhjustada methemoglobineemiat, mida nimetatakse ka "sinise beebi sündroomiks". See seisund esineb sageli siis, kui imiku piimasegu valmistamiseks kasutatakse vett, milles on palju nitraate.
Toitmiseks valmis imiku piimasegu tootjad saavad oma tootes nitraadisisalduse mõõtmiseks kasutada erinevaid meetodeid, näiteks meetodit, mis on saadaval meie automaatse keemiaanalüsaatori FS 3700 jaoks.
Kui imikud võtavad nitraate, muudetakse see suus ja maos olevate bakterite toimel nitritiks – imiku magu on vähem happeline kui täiskasvanutel. Nitrit seondub hemoglobiiniga, moodustades methemoglobiini, mis on hemoglobiini eritüüp, mis ei suuda rakkudesse hapnikku vabastada.
Kõige sagedasem "sinise beebi sündroomi" sümptom on hallikassinine värvus, mis tekib lapse huultel; see võib lõpuks levida ka ülejäänud kehale, mille tulemuseks on kõige raskematel juhtudel surm.3
Täiskasvanutel võib tekkida ka methemoglobineemia ja tekkida südame löögisageduse tõus, nõrkus, iiveldus ja isegi surm.

Lisaks nitraadile võib keskkonnas leiduda ka teisi lämmastiku keemilisi vorme, nagu nitrit ja ammoniaak. Lämmastiku tsükkel kirjeldab, kuidas need muunduvad ühest vormist teise. Kas soovite lämmastikuringe kohta rohkem teada saada? Vaadake seda Minnesota ülikooli lämmastikutsükli ülevaadet.
Reoveepuhastuse üks eesmärke on lämmastiku eemaldamine, et vältida vastuvõtuvete ülerikastamist. Lämmastikutsükli protsessid – eriti nitrifikatsioon ja denitrifikatsioon – mängivad selle eesmärgi saavutamisel üliolulist rolli.
Ammoniaak muudetakse nitritiks ja lõpuks nitraadiks protsessi, mida nimetatakse nitrifikatsiooniks. See protsess toimub aeroobsete bakterite abil – need vajavad ellujäämiseks hapnikku.

Nitrit ja nitraat, mida ühiselt nimetatakse (NOx), muudetakse lämmastikgaasiks ja eemaldatakse reoveest bioloogilise reaktsiooniga, mida nimetatakse denitrifikatsiooniks. See protsess nõuab väga vähe lahustunud hapnikku (DO) ja piisavat orgaanilise süsiniku varustamist, seega on nitraatide ja COD/BOD/DOC seire denitrifikatsiooniprotsessi juhtimiseks kriitilise tähtsusega.

Nagu varem mainitud, võib kõrge nitraadisisaldus toita HAB-sid, mille tulemuseks on kalade hukkumine. Kuid kas vees sisalduvad nitraadid mõjutavad otseselt veeliike, kui HAB puudub?
Looduslikud nitraadisisaldused on mõnes pinnavees suhteliselt madalad – 1 mg/l või alla selle.1 Sellel tasemel nitraadid ei ole kahjulikud, kuid nitraadisisalduse liiga kõrgeks tõusmisel võib veeliikidele näha kahjulikku tervisemõju.
Ühes looduskaitsefondi mageveeinstituudi läbiviidud uuringus uuriti vesiviljeluses kasvatatud vikerforelli kroonilise kokkupuute mõju mõõdukate nitraatlämmastiku tasemetega (75–100 mg/l). Tulemused viitasid deformatsioonidele ja olulistele käitumuslikele muutustele retsirkuleerivates vesiviljelussüsteemides (RAS) nendel tasemetel. Vaadake meie selleteemalist ajaveebipostitust: Nitraadisisaldus vesiviljeluses võib olla ohtlikum, kui arvate.

Nitraatide tase võib RAS-is koguneda, kui kalad eritavad ammoniaaki ja biofiltratsioonisüsteemid muudavad selle nitraadiks. Nitraadisisalduse seire võib aidata vesiviljeluse juhte teavitada, millal toiminguid kohandada – see võib hõlmata veevahetuse kiiruse suurendamist, denitrifikatsiooniseadme lisamist või söödakoormuse vähendamist.

Nitraati kasutatakse tavaliselt peekoni, singi, salaami ja mõne juustu säilitusainena. Uuringud on seostanud nitraadi kasutamist nitrosoamiinide moodustumisega, millest mõned on vähki põhjustavad ühendid. Üks viis nitrosoamiinide moodustumiseks on see, kui nitritid – organismis looduslikult nitraadist muunduvad – asuvad valkude läheduses; seda seisundit leidub valgurikastes toitudes, näiteks lihakonservides. Kui lihakonservi küpsetatakse kõrgel temperatuuril, on nitrosamiinide moodustumine lihtsam.
While nitrate's use as a preservative receives a considerable amount of attention, humans receive very little of their dietary nitrate intake from processed meat – only about 5%. Most of the dietary nitrate (>80%) saame köögiviljadest, kusjuures rohelised lehtköögiviljad koguvad sageli kõrge nitraadi kontsentratsiooni.
Säilitusainena lisamise asemel omandavad köögiviljad mullast, kus nad kasvavad, nitraate, kusjuures väetisega rikastatud mullas kasvatatud köögiviljade sisaldus on suurem kui mahetoodetes.5 Köögiviljades sisalduvad nitraadid moodustavad väiksema tõenäosusega nitrosoamiine, kuna need ei ole valgurikkad toidud. Köögiviljad sisaldavad ka ühendeid (nt C-vitamiini ja polüfenoole), mis aitavad minimeerida nitrosamiini moodustumise võimalust.
Köögiviljades sisalduv nitraat võib olla kasulik, kuna nitraat on seotud lämmastikoksiidi tootmisega. See gaas võib muuhulgas alandada vererõhku ja aidata võidelda infektsioonidega.6 Üks asi, mida tuleb tähele panna – kuigi köögiviljadest on võimalik saada nii palju nitraate, et tekib methemoglobineemia. võib tulemuseks olla, on selle juhtumine väga ebatõenäoline.
Lisaks nitraadi mõjule inimorganismile on köögiviljade nitraadisisalduse jälgimise teine ​​põhjus väetamise ja saagikoristuse aja optimeerimine, kuna nitraadi kontsentratsioon lehtköögiviljades võib päeva jooksul kõikuda.
Niisiis, kuidas mõõdetakse nitraadisisaldust toidus? Mõningaid suhteliselt odavaid meetodeid, mida käsitleme järgmises jaotises – eriti kolorimeetrilisi ja potentsiomeetrilisi meetodeid – saab nitraatide analüüsiks kasutada seni, kuni tekib vesilahus. Üks protseduur proovi analüüsiks ettevalmistamiseks on ahjus kuivatatud lehtede proovide segamine alumiiniumsulfaadi ekstraktsioonilahusega.