SlideShare a Scribd company logo
1 of 38
Download to read offline
2
Міністерство освіти і науки України
Управління освіти і науки, молоді та спорту Чернівецької
облдержадміністрації
Герцаївський відділ освіти, молоді та спорту райдержадміністрації
Секція: екологія
Оцінка якості криничної води, овочевої продукції та ґрунтового покриву
за вмістом сполук Нітрогену (на прикладі с. Годинівка)
Виконавець:
Думітраш Анастасія,
учениця 11 класу Годинівського
НВК
Науковий керівник:
Прескуре Василь Дарійович
вчитель біології
Годинівка 2016
3
ЗМІСТ
ВСТУП ..……….………..……………..………….…………………..….……..……3
РОЗДІЛ І. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ…………………………………………………..4
1.1. Азот та його розповсюдження в земній корі …..……..……………….4
1.2. Джерела надходження нітратів, нітритів та нітрозамінів у овочах, воді
та їх вплив на здоров'я людини……………………………………………....8
РОЗДІЛ ІІ. ОБ'ЄКТ, МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ……….….….14
РОЗДІЛ ІІІ. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ……...……20
3.1. Вміст сполук Нітрогену у криничних водах с. Годинівка…………....20
3.2. Вміст нітратів у овочевій продукції…………………………………...30
3.3. Вміст загального Нітрогену в ґрунтовому покриві…………………...32
ВИСНОВКИ ....…………….……………………………………………….............34
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ.………..……………………………35
ДОДАТКИ…………………………………………………………………………..38
4
Тези
Проблема, яка з’явилась внаслідок хімізації сільського господарства,
застосування мінеральних добрив з вмістом азоту (калієва селітра KNO3,
натрієва селітра NaNO3, аміачна селітра NH4NO3) для підвищення врожаїв
сільськогосподарських культур - це й зумовило актуальність даної роботи.
Вміст нітратів у овочах коливається залежно від часу збирання врожаю,
від місцевості, від структури і вологості ґрунту, від кліматичних умов. Але
найважливішим є агротехнічний фактор, тобто кількість азотних добрив, методи
їх внесення у ґрунт.
Нітрати – це природні продукти обміну всіх рослин. Нітрати життєво
необхідні рослинам – без них неможливий їхній нормальний ріст і розвиток.
Однак неконтрольоване використання азотних добрив призвело до накопичення
необмеженого рівня їх у продуктах рослинного походження.
Аналізуючи стан якості криничної води, овочевої продукції та вміст Nзаг. в
ґрунті можна стверджувати, що екологічно загрозливою ситуація є в точках №
10 та № 11. Основними негативними факторам в даних точках виявлено
фермерські угіддя та вплив шкідливих викидів ТОВ «Колос».
5
ВСТУП
У зв'язку з інтенсивним застосуванням хімічних засобів і препаратів в
технології вирощування культур вже давно назріла необхідність вирішення
проблеми найсуворішого контролю складу продуктів харчування та води.
Особливо це стосується сполук Нітрогену, оскільки протягом усього свого
життя людина зазнає впливу нітратів. Перш за все, це зумовлено тим, що
нітрати знаходяться повсюдно: в ґрунті, воді, є хімічною складовою рослин,
продуктами обміну речовин в організмі людини і тварин. Однак у разі
перевищення ступеня навантаження цих речовин на організм вони завдають
негативного впливу на здоров’я людей.
Ця проблема з’явилась внаслідок хімізації сільського господарства,
застосування мінеральних добрив з вмістом азоту (калієва селітра KNO3,
натрієва селітра NaNO3, аміачна селітра NH4NO3) для підвищення врожаїв
сільськогосподарських культур. Це все й зумовило актуальність даної роботи.
Мета даної роботи – дослідити якість криничної води та овочевої
продукції за вмістом сполук Нітрогену, а також визначити вміст Nзагального у
ґрунтовому покриві на території с. Годинівка.
Досягнення мети потребувало вирішення наступних завдань:
- визначити концентрацію NO3
-
, NO2
-
та NH4
+
в криничних водах;
- дослідити вміст нітратів у овочевій продукції осіннього врожаю 2015 р.;
- за допомогою спектрофотометричного методу проаналізувати вміст
Nзагального в ґрунтовому покриві в межах населеного пункту;
- порівняти отримані дані сполук нітрогену в біооб’єктах із
стандартизованими гранично допустимими показниками;
Об’єкт дослідження: ґрунтовий покрив, криничні води та овочева
продукція, відібрані в межах с. Годинівка.
Предмет дослідження: залежність змін концентрації сполук Нітрогену
від рівня антропогенного навантаження.
6
РОЗДІЛ І
ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
1.1 Азот та його розповсюдження в земній корі
Азот - один з обов'язкових елементів найважливіших органічних
сполук, із яких складаються тканини всіх живих організмів (білків, АТФ,
нуклеїнових кислот, тощо).
Основні запаси даного хімічного елемента знаходяться в атмосфері
у вигляді молекулярного азоту, який не доступний для засвоєння
рослинами в такій формі. Процес кругообігу азоту починається з
надходження в екосистему сполук азоту при випаданні опадів. Азотисті
сполуки утворюються в атмосфері при розрядах блискавок під час гроз.
Із дощем вони потрапляють у грунт і воду.
7
Азот складає 79% атмосфери, але величезна кількість живих істот не
здатні прямо використовувати цей запас азоту. Спочатку він повинен бути
зафіксованим спеціалізованими мікроорганізмами.
«Фіксованим» називають азот, включений в таке хімічне з'єднання, яке може
бути використане рослинами і тваринами. У атмосфері азот неактивний, але
деякі організми все ж таки можуть зв'язувати його. Менша кількість
атмосферного азоту фіксується в природних процесах іонізації. Атмосфера
іонізується космічним промінням, метеоритами, що згорають, електричними
розрядами (блискавками), які за короткий час виділяють велику кількість
енергії, необхідну для того, щоб азот зміг прореагувати з киснем або воднем
води.
Азот фіксують навіть деякі морські організми, але найбільшими
постачальниками фіксованого азоту в природі є ґрунтові мікроорганізми і
симбіотичні асоціації між такими організмами і рослинами.
Щоб одержати уявлення про складно розгалужені шляхи, по яких рухається
азот в біосфері, прослідкуємо шлях атомів азоту з атмосфери в клітини
мікроорганізмів, потім в ґрунт – вже як фіксований азот, а з ґрунту – у вищі
рослини, звідки зв'язаний азот може поступати в організми тварин. Рослини і
тварини, відмираючи, повертають фіксований азот у ґрунт, звідки він або
поступає в нові покоління рослин і тварин, або у вигляді елементарного азоту
переходить в атмосферу.
Аміак або іон амонію, що утворився в ґрунті, може поглинатися корінням
рослин. Азот при цьому включається в амінокислоти і стає частиною білка.
Якщо рослина потім споживається тваринами, то азот включається в інші білки.
У будь-якому випадку білок зрештою повертається в ґрунт, де розпадається на
амінокислоти. В умовах аеробів в ґрунті міститься безліч мікроорганізмів,
здатних окисляти амінокислоти до двоокису вуглецю, води і аміаку.
Бульбочкові бактерії та інші азотфіксатори переводять азот із
8
молекулярного стану в сполуки, які легко засвоюються рослинами. Потім азот
просувається по харчових ланцюжках екосистем в біосфері до редуцентів,
частіше в грунтовому покриві.
Після загибелі рослин і тварин їх організми розкладаються за участю
численних мікробів. При цьому органічний азот бере участь в різних хімічних
реакціях. Так, в процесі денітрифікації органічних речовин утворюється
елементарний азот, який потім повертається в атмосферу, де починається новий
виток його циркуляції по зовнішньому колу. Але основні запаси азоту
екосистем розміщені в грунті.
При розкладанні білків за участю гнильних бактерій утворюється аміак та
його похідні, які окислюють нитрифікуючі бактеріями до нітритів і нітратів. Ці
сполуки надходять у води Світового океану й атмосферне повітря. Саме звідси
цей елемент потрапляє знову в організми рослин і далі «рухається» по
внутрішнім каналам кругообігу. Таким чином, живі організми виконують
ключову роль в кругообігу азоту.
Азотофіксуючі організми діляться на дві великі групи: ті, що живуть
самостійно і ті, що живуть в симбіозі з вищими рослинами. Симбіотичні
мікроорганізми безпосередньо залежать від рослини як джерела енергії, а
можливо і деяких поживних речовин. Вільноживучі азотфіксатори одержують
енергію від рослини непрямим шляхом, а деякі з них використовують
безпосередньо світлову енергію.
Головними постачальниками фіксованого азоту в ґрунтах, зайнятих
злаками, і в інших екосистемах, де немає рослин з азотофіксуючими
симбіонтами, служать різні бактерії. У відповідних умовах синьо-зелені
водорості можуть бути важливим джерелом фіксованого азоту. Їх внесок у
фіксацію азоту особливо помітний на рисових полях і в інших місцях, де умови
сприяють їх розвитку.
Але для Землі в цілому природним найважливішим джерелом фіксованого
9
азоту служать рослини бобів. Вони важливіші за інші азотофіксуючі рослини з
господарської точки зору і тому краще вивчені.
Кажучи про світову продовольчу проблему, звичайно підкреслюють
необхідність розширення посівів культур бобів, оскільки вони не тільки
збагачують ґрунт азотом, але і самі по собі є цінним харчовим продуктом, що
містить всі необхідні амінокислоти. Проте широке вирощування бобів на
великих площах натрапляє на деякі перешкоди. Головна з них - традиція і
смаки. У багатьох країнах, де боби ніколи не споживали, введення їх як основну
харчову культуру, природно, пов'язане з великими труднощами.
Господарська діяльність людини вкрай негативно позначається на балансі
азоту в природі. До того, як людина стала інтенсивно використовувати азотні
мінеральні добрива для підвищення врожайності сільськогосподарських
культур, процеси нітрифікації і денітрифікації в природі. Яких глобальних
наслідків можна очікувати від підвищення вмісту азоту в довкіллі?
Найбільшою небезпекою є руйнування озонового горизонту. Проте думки
вчених не є однозначними. Деякі вчені вважають, що ґрунти мають властивість
фіксувати, сорбувати оксиди, зокрема й азоту, і відновлювати їх до
молекулярних форм.
Шведські вчені підвищення концентрації нітратів у ґрунтовому довкіллі
пов’язують з онкологічними захворюваннями шлункового тракту та інших
органів, вони вважають, що це спричиняє метгемоглобію -розпадання
гемоглобіну. Звідси виникають нові непередбачені проблеми. З огляду на це
процес зростання вмісту всіх форм азоту в біосфері потребує постійного
моніторингу як на регіональному, так і на глобальному рівнях і були повністю
збалансовані.
10
1.2 Джерела надходження нітратів, нітритів та нітрозамінів у овочах, воді
та їх вплив на здоров'я людини
Донедавна нітрати вважали малотоксичними хімічними сполуками, які не
викликають навіть у великих дозах істотних відхилень у стані здоров'я людини.
Більше того, нітрати застосовувалися в медицині як сечогінні препарати.
Нітрати – це природні продукти обміну всіх рослин. Нітрати життєво
необхідні рослинам – без них неможливий їхній нормальний ріст і розвиток.
Однак неконтрольоване використання азотних добрив призвело до накопичення
необмеженого рівня їх у продуктах рослинного походження.
Згідно із даними МОЗ України, вміст нітратів в 10% рослинної продукції
постійно перевищує гранично допустимі рівні. Отже, нітратна проблема —
породження другої половини ХХ століття.
У зв'язку з широким використанням нітратних добрив у сільському
господарстві та їх міграцією в ґрунтові води та харчові продукти поширення
нітратних отруєнь набуло епідемічного значення.
Надлишок нітратів у рослинах виникає тоді, коли вони їх засвоюють в
більших кількостях, ніж це необхідно для утворення органічної речовини.
Встановлено, що коли в рослинах кількість протеїнів збільшується, а цукрів
зменшується, тоді рівень нітратів підвищується. Оптимальною дозою нітратів
під час вирощування овочевих культур є 100 кг/га.
Вміст нітратів у овочах коливається залежно від часу збирання врожаю,
від місцевості, від структури і вологості ґрунту, від кліматичних умов. Але
найважливішим є агротехнічний фактор, тобто кількість азотних добрив, методи
їх внесення у ґрунт.
У ґрунті під впливом мікроорганізмів з амонійного та амідного азоту, з
органічних азотних добрив утворюються нітрати (нітрифікація). У корінні та
листі рослин із нітратів утворюється амонійний азот, необхідний для синтезу
амінокислот та інших азотовмісних сполук. У випадку надлишку нітратів,
11
швидкість фотосинтезу перевищує швидкість надходження нітратів, і нітрати
накопичуються в різних органах рослин.
Крім надмірної кількості азотних добрив, накопиченню нітратів у
рослинних продуктах сприяють:
- порушення оптимальних агротехнічних термінів оброблення ґрунту;
-використання рослин, здатних накопичувати нітрати;
-дефіцит світла;
-велика спека і засуха;
- холодні періоди в процесі вегетації рослин;
- постійне зволоження ґрунту;
- надмір або нестача елементів живлення;
- підвищення кількості гумусу, солей кальцію;
- механічне травмування рослин;
- застосування хімічних засобів, які прискорюють ріст рослин;
- види та сорти рослин;
- час збереження врожаю.
Усі рослинні продукти, залежно від здатності накопичувати нітрати,
поділяються на три групи: низько-, середньо- та високонітратні.
До високонітратних рослин (700–2000 мг/кг) відносяться коренеплоди
(морква, столові буряки, редька, редис), а також городня зелень: салат, шпинат,
селера, петрушка, ревінь; до середньо нітратних (від 180 до 700 мг/кг) –
картопля, томати, баклажани, цибуля, часник, цвітна капуста, квасоля, огірки;
до низьконітратних (до 180 мг/кг) – фрукти і ягоди.
Істотним джерелом нітратів може бути питна вода.
Кілька мільйонів людей в 14 країнах Європи вживає воду з підвищеним
рівнем нітратів. Вода шахтних колодязів в Україні часто містить нітратів більше
ніж 50 мг/л.
Якщо нітратів більше ніж 50 мг/л, то вода не повинна використовуватись
12
як питна, особливо в харчуванні маленьких дітей, у яких менша кислотність
шлунку, тому нітрати трансформуються у нітрити, проникають крізь слизову
оболонку кишок у кров, де утворюється метгемоглобін.
Структура харчового раціону, спосіб кулінарної обробки, умови і терміни
зберігання овочів, споживання копченостей, сухих ковбас, шпигу, бекону та ін.
впливають на надходження нітратів в організм людини.
Серед дітей перші ознаки отруєння нітратами спостерігаються в разі
концентрації 100 мг нітрат-йона на 1 л води або соку.
Важкі отруєння зареєстровані, якщо вміст нітрат-йона у харчових
продуктах, воді, напоях становить від 1200 мг/л(кг) і більше в 1 л (або в 1 кг).
Доведена тератогенна, ембріотоксична і зобогенна дія нітратів і нітритів. У
дітей, які використовують питну воду з високим вмістом нітратів, реєструють
підвищену збудливість центральної нервової системи, виявляють порушення з
боку ЕКГ у 2 рази частіше, ніж у контрольних групах.
Нітрати харчових продуктів викликають більш виражені клінічні прояви з
боку травного каналу, серцево-судинної та центральної нервової систем, а
нітрати води – з боку серцево-судинної, дихальної та центральної нервової
системи.
Основним клінічним проявом є ураження травного каналу у вигляді
гострого гастроентериту, виразних змін з боку серцево-судинної, центральної
нервової систем.
На pисунку 1 представлений обмін нітратів в організмі людини. Доведено,
що 80% нітратів, які потрапили в організм, виділяються через нирки.
Частою причиною отруєння є сік моркви. Описані випадки отруєння
соком моркви, виготовленого в домашніх умовах. Сік зберігався протягом двох
діб і накопичив 525 мг/л нітрат-йона і 775 мг/л нітрит-йона.
Згідно з даними ФАО/ВООЗ, допустима норма нітратів становить 5 мг
NaNO3 на добу на 1 кг маси тіла.
13
У основі патогенної дії нітратів на організм дітей знаходиться утворення
метгемоглобіну в крові – сполуки, не здатної переносити кисень до клітин та
тканин. Виникає захворювання метгемоглобінемія. При зниженні насиченості
організму киснем виникають симптоми ураження серцево-судинної та нервової
систем аж до проявів серцево-судинної недостатності. Крім того, з'являється
нудота, слиновиділення, блювання та біль у шлунку і печінці, яка збільшується
в своїх розмірах, пронос, загальна слабкість, сонливість, задишка, потемніння в
очах, у важких випадках – втрата свідомості, порушення функцій нервової
системи, коматозний стан.
При метгемоглобінемії кров набуває бурого забарвлення, виникає
посиніння губ (ціаноз), побіління нігтів. У крові з'являються уламки
еритроцитів (тільця Гейнця). Крім того, у дітей в шлунку виробляється значно
менше соляної кислоти, ніж у дорослих, у зв'язку з чим більша кількість нітрат-
редуктазних мікроорганізмів поселяється в шлунку, що сприяє значно більшому
відновленню нітратів до нітритів, ніж у дорослих людей.
Прояви отруєння нітратами у дітей з'являються вже при вживанні питної
води із вмістом нітратів 75-100 мг/л (норма – 45 мг/л). У разі неконтрольованого
використання азотних добрив на присадибних ділянках може виникати
інтенсивне забруднення нітратами колодязної води у зв'язку з їх міграцією з
удобрюваних полів у ґрунтові потоки.
В разі хронічного отруєння нітратами доцільно дослідити їхній вміст у
крові та слині. Концентрація нітратів у слині може збільшуватися з 10 до
100 мг/л.
Чим більше утворюється нітритів, тим виразніша їхня токсична дія.
Надходження нітратів у організм людини залежить від таких чинників, як
структура раціону, спосіб кулінарної обробки, умови та терміни зберігання
овочів.
Добове надходження нітратів з їжею коливається залежно від сезону:
14
влітку і восени, коли збільшується споживання рослинної продукції, їх
надходження підвищується у 1,5 рази порівняно із зимово-весняним періодом.
Норми нітратів в овочевій продукції коливаються від 60 мг/кг (кавуни) до
1500 мг/кг.
Технологічна обробка рослинної продукції сприяє зменшенню в ній
нітратів. Промивання та механічне очищення овочів знижує вміст нітратів на 3-
10%, вимочування – на 20-30%, варіння – на 20-80%,смаження – лише на 10%,
квашення, консервування та маринування – на 50-70%.
В організмі людини із використанням продуктів, що містять нітрати та
нітрити синтезуються канцерогенні нітрозоаміни:
Особи із зменшеною кислотністю шлункового соку відносяться до групи
ризику. У них, внаслідок розвитку нетипової бактеріальної флори, підвищується
активність фермента нітратредуктази – ключового фермента токсичної дії
нітрозоамінів, що сприяє розвитку ракових пухлин[7].
Синтез нітрозоамінів відбувається також в харчових продуктах в процесі
їх зберігання, технологічної та кулінарної обробки, особливо у смажених,
копчених та консервованих продуктах.
До продуктів, які містять найбільше нітрозоамінів, відносяться пиво,
сире молоко, бринза, віскі, копчена ковбаса, копчені оселедці.
В Україні вміст нітрозоамінів в харчових продуктах регулюють "Державні
санітарні правила і норми захисту продовольчої сировини та продуктів
харчування від забруднення нітрозоамінами". Згідно з цим документом, вміст
нітрозоамінв в харчових продуктах не повинен перевищувати допустимих
рівнів.
Вітамін С, бета-токоферол і окремі харчові феноли гальмують утворення
нітрозосполук. Додавання кухонної солі та аскорбата натрію дещо зменшує
кількість нітрозоамінів у м'ясних продуктах, а додавання нітрату натрію,
15
навпаки, підвищує їхній вміст у м'ясних продуктах. Найбільш сильним
інгібітором нітрозування вважають вітамін С, механізм дії якого нез'ясований.
Вітамін С гальмує реакцію утворення нітрозоамінів у тому випадку, коли його
співвідношення з нітритами дорівнює 2:1. Здатність до детоксикації нітратів і
нітритів внаслідок їх відновлення виявлена у каротина. Такі вітаміни, як фолат,
вікасол, вітамін Р, мають здатність зв'язувати нітрити. Метіонін при рН=3,5
інгібує утворення НДМА на 90%, цистеїн — на 99%. З вуглеводів лише
клітковина має здатність зменшувати кількість нітрозоамінів в організмі,
зв'язуючи їх. Томати, картопля, капуста, яблука мають інгібуючий ефект на
нітрозування.
Способи зменшення нітрозоамінів в раціонах:
- вживання більшої кількості інгібіторів утворення нітрозоамінів (танін,
вітаміни А, РР, В2, В1, цистеїн, сірка, феноли, кофеїн, глюкоза, глютамін, а
також пірол, індол, гідразин, сквален, йодид калію);
- заміна або відмова від використання нітритів в ковбасному виробництві та
м'ясних консервах;
- заміна коптіння димом обробленням коптильними препаратами. Відомо, що
феноли коптильної рідини гальмують утворення нітрозоамінів;
- оброблення м'ясної продукції ультрафіолетовими променями, а також a та g-
променями, вільними електронами;
- проведення термічного оброблення харчових продуктів з вакуумуванням;
- зменшення терміну зберігання харчових продуктів, багатих на попередники
нітрозоамінів;
- готування продуктів у відкритому посуді, в цьому випадку леткі нітрозоаміни
видаляються;
- додавання білкових добавок рослинного походження (ізоляти, концентрати) до
м'ясних продуктів;
- удосконалення технології виробництва.
16
РОЗДІЛ ІІ
ОБ'ЄКТ, ПРЕДМЕТ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ
Об’єктом наших досліджень слугували відібрані зразки криничних вод,
ґрунтового покриву та овочева продукція осіннього врожаю 2015 року в межах
с. Годинівка. Всього було обрано 11 точок моніторингу (див. табл. 2.1, рис. 2.1),
з них точка № 2 (Шкільна, 6) приурочена до території школи, точки № 3-10 – до
вул. Головна, що являє собою центральну дорогу населеного пункту, точка №
11 (вул. Зелена, 16) – до окраїни села. Слід відмітити, що остання точка зазнає
істотного антропогенного навантаження, зумовленого діяльністю ТОВ «Колос»,
а точка № 10 (вул. Головна, 73) характеризується розташуванням фермерського
угіддя, яке на даний момент менш розгорнуте, проте в минулому інтенсивно
господарювало. В якості контролю виступила точка № 1 – джерело, яке
знаходиться на луках, що розташовані поза межами житлової зони села.
Таблиця 2.1
Точки моніторингу в межах с. Годинівка та їх приуроченість до
навколишніх об’єктів
№ п/п Точка моніторингу Приуроченість
1. контроль джерело на луках (поза
межами житлової зони села)
2. вул. Шкільна, 6 поблизу школи
3. вул. Головна, 2 вздовж центральної дороги
4. вул. Головна, 18 вздовж центральної дороги
5. вул. Головна, 40 вздовж центральної дороги
6. вул. Головна, 43 вздовж центральної дороги
7. вул. Головна, 50 вздовж центральної дороги
17
8. вул. Головна, 67 вздовж центральної дороги
9. вул. Головна, 70 вздовж центральної дороги
10. вул. Головна, 73 фермерські угіддя
11. вул. Зелена, 16 поблизу ТОВ «Колос»
Рис. 2.1. Точки моніторингу в межах с. Годинівка та їх приуроченість до
навколишніх об’єктів
Дослідження здійснювалися на заняттях гуртка очно-заочної біологічної
школи (секція «Екологія») під егідою Чернівецького обласного центру еколого-
натуралістичної творчості учнівської молоді (ЧОЦЕНТУМ) в шкільних
кабінетах біології та хімії Годинівського НВК. Ряд досліджень було здійснено і
в лабораторіях кафедри екології та біомоніторингу Інституту біології, хімії та
18
біоресурсів Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича.
Аналізи проводили в осінньо-зимовий період 2015 року. Повторюваність
всіх досліджень була 3-хкратною.
При здійсненні експериментальної частини користувалися наступними
методами, які описані нижче.
ВИЗНАЧЕННЯ ВМІСТУ НІТРОГЕНУ АМОНІЙНОГО У ВОДІ
КІЛЬКІСНИМ ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧНИМ МЕТОДОМ
Реактиви, обладнання та матеріали: фотоелектронколориметр; мірні
колби місткістю 50 і 1000 мл; піпетки місткістю 5 і 10 мл; мензурка місткістю
50 мл; розчин реактиву Несслера, С = 0,1 моль/л.
Хід визначення
У мірну колбу місткістю 50 мл вносять 10 мл досліджуваної води,
добавляють 1 мл реактиву Несслера, доводять об’єм дистильованою водою до
риски і перемішують. Через 3 хв. вимірюють оптичну густину розчину на ФЕКу
з синім світлофільтром (λ= 400-430 нм) в кюветі з товщиною поглинального
шару 10 мм. Масу амонійного Нітрогену в пробі визначають за градуювальним
графіком.
Побудова градуювальної кривої. У мірні колби місткістю 50 мл вміщують
0,5; 1,0; 2,0; 3,0 і 4,0 мл робочого стандартного розчину, що відповідає 5; 10; 20;
30 і 40 мкг амонійного Нітрогену, добавляють по 30-40 мл дистильованої води,
по 1 мл реактиву Несслера і потім виконують аналіз так, як описано вище.
Масову концентрацію амонійного Нітрогену Х обчислюють за
формулою:
СNH4
+
=
1
2
50 V
V
мл
X мкг
 , мкг/мл
Хмкг/50мл – вміст NH4
+
у мкг, визначений за калібрувальним графіком у 50 мл
19
досліджуваного розчину; V 1 — об'єм води, взятий для аналізу, мл; V2 - об’єм
розбавленого розчину, підготовленого для колориметричного аналізу, мл;
Для перерахунку на 1 л води використовують наступну формулу:
СNH4
+
=
мл
X мкг
10
1000
=Хмкг·100, мкг/л
КІЛЬКІСНИЙ ФОТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ
НІТРИТІВ У ВОДІ З ВИКОРИСТАННЯМ СУЛЬФАНІЛОВОЇ КИСЛОТИ
Реактиви, обладнання та матеріали: мірні колби місткістю 400 мл;
піпетки; фотоелектроколориметр; сульфанілова кислота, 0,6%-й розчин в
розчині ацетатної кислоти з концентрацією 4,4 моль/л; -нафтиламін, 0,6%-й
розчин в розчині ацетатної кислоти з концентрацією 4,4 моль/л.
Хід визначення
У мірну колбу на 100 мл відбирають 50 мл профільтрованої проби,
добавляють 1 мл сульфанілової кислоти та ретельно перемішують. Через 5 хв.
добавляють 1 мл розчину -нафтиламіну. Розчин перемішують, доводять водою
до позначки; знову перемішують і вимірюють його оптичну густину при
довжині хвилі 520 нм (синьо-зелений світлофільтр).
З допомогою градуювального графіка визначають вміст нітрит-іонів. Для
побудови цього графіка готують серію з 6-8 стандартних розчинів із вмістом
нітрит-іонів у межах 0—6,0 мг і діють, як зазначено вище.
Масову концентрацію Сх, або молярну концентрацію Су обчислюють за
формулами:
СNH4
+
=
1
2
100 V
V
мл
X мкг
 , мг/мл
Сх – кількість NО2

у мг, визначена за калібрувальним графіком у 100 мл
20
досліджуваного розчину;
V 1 — об'єм води, взятий для аналізу, мл;
V2 - об’єм розбавленого розчину, підготовленого для колориметричного
аналізу, мл;
Для перерахунку на 1 л води використовують наступну формулу:
С(NО2

) =
1
1000
V
Cx 
=
50
1000xC
= 20xC , мг/л
ВИЗНАЧЕННЯ КОНЦЕНТРАЦІЇ НІТРАТНОГО НІТРОГЕНУ У
ВОДІ ТА СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ РОСЛИНАХ ЗА ДОПОМОГОЮ
ПОРТАТИВНОГО НІТРАТОМІРУ H-401
Вміст нітратів у водах (річковій, підземних, дощовій), у водній витяжці
ґрунту та в сільськогосподарських рослинах визначають за допомогою
портативного нітратоміру Н-401.
В основу роботи нітратоміру H-401 (рис. 3) покладений принцип прямого
потенціометричного вимірювання СNO3 у водному розчині, або у пробах
рослинного матеріалу.
Хід визначення
Вимірювання масової частки або масової концентрації нітратів у досліджуваній
воді проводять за наступним алгоритмом роботи з приладом:
1. Натискають кнопку «режим» поки не з’явиться на табло повідомлення –
«концентрація».
2. Натискають кнопку «пуск».
3. Вибирають кнопкою «режим» ознаку вологості продукту, з якого виготов-
лена проба – “B1”, “B2”, “B3”:
 “B1” означає, що вимірювання виконують у пробі з продукту, що містить
до 80 % води;
 “B2” означає, що вимірювання виконують у пробі з продукту, що містить
21
до 90 % води;
 “B3” означає, що вимірювання виконують у пробі води, соку, чи коктейлю (
до 100 % води).
3. Занурюють електроди в пробу й натискають кнопку «пуск». По закінченню
вимірювання на табло з’явиться значення концентрації, мг/кг (мг/дм3
).
4. Натискають кнопку «пуск», щоб закінчити вимірювання
Методика визначення вмісту нітратів у харчових продуктах
Реактиви: 1г дифеніламіну ((С6Н5)2NН) розчинити в 99 г конц. сірчаної
кислоти (H2SO4), що в перерахунку відповідає 54 мл сірчаної кислоти.
Хід визначення. Під чисте предметне скельце підкласти листок білого
паперу. На скло, використовуючи піпетку, капають 2 краплі досліджуваного
свіжовичавленого соку і 2 такі ж краплі 1%-го розчину дифеніламіну. За
допомогою шкали визначити вміст нітратів у об’єкті (табл. 2.2)
Таблиця 2.2
Шкала вмісту нітратів у харчових продуктах, мг/кг
22
РОЗДІЛ ІІІ
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
3.1. Вміст сполук Нітрогену у криничних водах с. Годинівка
На першому етапі наших досліджень була оцінка якості води за вмістом
сполук Нітрогену, а саме: нітритів, нітратів та аміаку. Спершу ми визначили
концентрацію NO2
-
. Результати наших досліджень засвідчили, що вміст нітритів
в криничних водах с. Годинівка коливається в межах 0,49-6,59 мг/л (табл. 3.1,
рис. 3.1).
Таблиця 3.1
Вміст NO2
-
у криничних водах досліджуваних точок моніторингу с. Годинівка,
мг/л (ГДКгосп.-побут. – 3,30 мг/л)
№
п/п
Точка
моніторингу
Концентрація Кратність
переви-
щення
NO2
-
ГДК
Кратність
переви- щення
NO2
-
досліджу-
ваних точок
відносно
контрольної
NO2
-
, мг/л Nзаг., мг/л
1 Контроль 0,47 0,14 - -
2 вул. Шкільна, 6 0,49 0,15 - 1,04
3 вул. Головна, 2 0,55 0,17 - 1,17
4 вул. Головна, 18 0,72 0,22 - 1,53
5 вул. Головна, 40 1,57 0,47 - 3,34
6 вул. Головна, 43 1,58 0,48 - 3,36
7 вул. Головна, 50 1,58 0,48 - 3,36
23
8 вул. Головна, 67 2,97 0,90 - 6,32
9 вул. Головна, 70 3,96* 1,20 1,20 8,43
10 вул. Головна, 73 4,34* 1,31 1,32 9,23
11 вул. Зелена, 16 6,59* 1,99 2,00 14,02
Примітка: * - значення перевищують ГДК
Мінімальний показник (0,47 мг/л) зафіксовано в контрольній точці.
Наближеним до нього є показник, отриманий з точки № 2 (вул. Шкільна, 6), що
відповідає значенню 0,49 мг/л. Високий вміст нітритів зафіксовано в точках №
9-11, тобто на вул. Головна та Зелена відповідно. При цьому концентрації
становили 3,96-6,59 мг/л, що перевищувало ГДК в 1,2-2 рази. Насторожливою
виявилася ситуація і в точці № 8 (вул. Головна, 67), оскільки показник хоча й не
перевищував норму, але є наближеним до неї (2,97 мг/л) (рис. 3.1, 3.2).
Рис. 3.1. Вміст NO2
-
у криничних водах досліджуваних точок моніторингу
с. Годинівка, мг/л
24
Рис. 3.2. Кратність перевищення досліджуваних точок моніторингу
відносно ГДК
Якщо порівняти вміст NO2
-
досліджуваних точок моніторингу із
контролем, то виявилося, що в усіх точках концентрація вища у 1,04-14,02 рази
(рис. 3.3).
Цікавим виявився і той факт, що вміст NO2
-
у криничних водах
досліджуваних точок моніторингу в напрямку від джерела вздовж вул. Головна
до вул. Зелена зростає, зазнаючи піку в останній точці. На нашу думку, це
зумовлено негативним впливом діяльності ТОВ «Колос».
Рис. 3.3. Кратність перевищення досліджуваних точок моніторингу відносно
25
контрольної
Результати досліджень якості криничних вод на предмет NН4
+
засвідчили,
що концентрація амонію коливається в межах 0,95-3,86 мг/л (табл. 3.2).
Таблиця 3.2
Вміст NН4
+
у криничних водах досліджуваних точок моніторингу с. Годинівка,
мг/л (ГДКгосп.-побут. – 2,0 мг/л)
№
п/п
Точка
моніторингу
Концентрація Кратність
переви-
щення NН4
+
ГДК
Кратність
переви-
щення NН4
+
досліджу-
ваних точок
відносно
контрольної
NН4
+
, мг/л Nзаг., мг/л
1 Контроль 0,95 0,74 - -
2 вул. Шкільна, 6 0,95 0,74 - -
3 вул. Головна, 2 1,19 0,92 - 1,25
4 вул. Головна, 18 1,00 0,78 - 1,05
5 вул. Головна, 40 1,57 1,22 - 1,65
6 вул. Головна, 43 1,14 0,89 - 1,20
7 вул. Головна, 50 1,52 1,18 - 1,60
8 вул. Головна, 67 1,68 1,31 - 1,77
9 вул. Головна, 70 1,79 1,39 - 1,88
10 вул. Головна, 73 2,73* 2,12 1,37 2,87
11 вул. Зелена, 16 3,86* 3,00 1,93 4,06
Примітка: * - значення перевищують ГДК
Як і в попередньому випадку мінімальними виявилися показники в точках
№ 1 та № 2, а максимальними – в точках № 10 та № 11 (рис. 3.4). При цьому в
останньому випадку зареєстровано перевищення граничних показників в 1,37 та
1,93 рази відповідно (рис. 3.5). Слід відмітити, що в точках № 8 та № 9
показники наближають до нормативних. Також, якщо не звертати увагу на
точки № 4 та № 6, то спостерігається аналогічна тенденція, що і у випадку з
нітритами: вміст NН4
+
у криничних водах в напрямку від джерела вздовж
26
центральної дороги підвищується, досягаючи піку в точці № 11 (вул. Зелена).
Рис. 3.4. Вміст NН4
+
у криничних водах досліджуваних точок моніторингу с.
Годинівка, мг/л
Рис. 3.5. Кратність перевищення досліджуваних точок моніторингу
відносно ГДК
27
Якщо порівняти вміст NН4
+
досліджуваних точок моніторингу із
контролем, то виявилося, що в усіх точках концентрація вища у 1,25-4,06 рази
(рис. 3.6).
Рис. 3.6. Кратність перевищення досліджуваних точок моніторингу відносно
контрольної
Досліджуючи вміст нітратів у криничних водах було встановлено, що їх
концентрація варіювала в рамках 10,93-93,49 мг/л (табл. 3.3, рис. 3.7).
Таблиця 3.3
Вміст NО3
-
у криничних водах досліджуваних точок моніторингу с. Годинівка,
мг/л (ГДКгосп.-побут. – 45,0 мг/л)
№
п/п
Точка
моніторингу
Концентрація Кратність
переви-
щення
NО3
-
ГДК
Кратність
переви-
щення NО3
-
досліджу-
ваних точок
відносно
контрольної
NО3
-
, мг/л Nзаг., мг/л
1 Контроль 10,93 3,30 - -
28
2 вул. Шкільна, 6 11,24 3,39 - 1,03
3 вул. Головна, 2 19,36 5,85 - 1,78
4 вул. Головна, 18 29,91 9,03 - 2,74
5 вул. Головна, 40 37,70 11,39 - 3,46
6 вул. Головна, 43 37,19 11,23 - 3,41
7 вул. Головна, 50 43,54 13,15 - 3,99
8 вул. Головна, 67 51,65* 15,60 1,15 4,74
9 вул. Головна, 70 71,76* 21,67 1,59 6,58
10 вул. Головна, 73 82,38* 24,88 1,83 7,56
11 вул. Зелена, 16 93,49* 28,23 2,08 8,58
Примітка: * - значення перевищують ГДК
Рис. 3.4. Вміст NО3
-
у криничних водах досліджуваних точок моніторингу
29
с. Годинівка, мг/л
При цьому тенденція щодо мінімальних показників, характерних для
точок № 1 та № 2, залишилася аналогічною. Значення, які перевищують ГДК (в
1,15-2,08 рази) (рис. 3.8), зареєстровані в точках № 8-11, зберігаючи максимум
за останньою точкою. Відмітимо, що в точках № 5-7 ситуація також досить
напружена, оскільки дані наближаються до порогового, особливо в точці № 7.
Закономірність щодо збільшення значень в напрямку від джерела вздовж
центральної дороги до вул. Зелена знову підтверджується.
Рис. 3.8. Кратність перевищення досліджуваних точок моніторингу
відносно ГДК
Порівнюючи отримані дані вмісту нітратів усіх досліджуваних точок
моніторингу із контрольним зразком зазначимо, що перевищення зафіксовано в
рамках 1,08-8,58 рази (рис. 3.9).
30
Рис. 3.9. Кратність перевищення досліджуваних точок моніторингу відносно
контрольної
Таким чином, аналіз якості води на предмет концентрації сполук
Нітрогену засвідчив, що найкращою якість води окрім контрольної встановлена
і в точці № 2 (вул. Шкільна). Відносно чистою також є і зразки, відібрані в
точках № 3-7 (вул. Головна). Насторожливою є ситуація в точках № 8-9,
оскільки тут зафіксовано перевищення нітратів, а в останній точці і нітритів.
Недопустимими для вживання виявилися зразки води, відібрані із точок № 10
(вул. Головна, 73) та № 11 (вул. Зелена, 16). На нашу думку, ситуація в точці №
11 зумовлена її близьким розміщенням до ТОВ «Колос», а в точці № 10 –
розташуванням фермерського угіддя.
Також в результаті досліджень було встановлено закономірність: вміст
сполук Нітрогену в напрямку від джерела вздовж центральної дороги до вул.
Зелена зростає.
Зважаючи на те, що високий вміст аміаку свідчить про нещодавнє
забруднення, нітритів – про забруднення, що відбулося 2-4 дні тому, а нітратів –
7-10 днів назад, то можна стверджувати, точки № 10 та № 11 постійно і
тривалий час забруднюються.
31
3.2. Вміст нітратів у овочевій продукції
Вміст нітратів у овочевій продукції осіннього врожаю 2015 року
здійснювали за допомогою експрес-методики з дифеніламіном. Суть методу
зазначена в розділі ІІ.
Результати досліджень засвідчили, що найкращою ситуація виявилася в
точці № 4 (вул. Головна, 40), оскільки тут взагалі не зафіксовано нітратів. На
другому місці опинилися дані, отримані в точці № 1 (вул. Шкільна, 6), оскільки
в моркві NO3 відсутні, а в картоплі – знаходяться в межах норми (100 мг/кг). На
третьому – показники точки № 6 (вул. Головна, 50), де і в моркві, і в картоплі
зареєстровано по 100 мг/кг, тобто значення є допустимими. Натомість в точках
№ 5, 7, 9 та 10 в усіх овочах зафіксовано високий вміст нітратів з перевищенням
ГДК в 2-6 рази. Особливо небезпечною виявилася ситуація в точці № 10 (вул.
Зелена). Крім того, в точці № 3 та 8 значення, знаходяться на межі з пороговими
(табл. 3.4, рис. 3.10).
Таблиця 3.4
Вміст NO3 в овочевій продукції
(ГДК для картоплі – 250 мг/кг, для моркви – 500 мг/кг)
№
п/п
Точка
моніторингу
Досліджувані
овочі
Вміст NO3,
мг/кг
Кратність
перевищення ГДК
1. вул. Шкільна,6 Картопля 100 -
Морква 0 -
2. вул. Головна, 2 Картопля 250 ♦
Морква 250 -
3. вул. Головна, 18 Картопля 1000* 4
Морква 500 ♦
4. вул. Головна, 40 Картопля 0 -
32
Морква 0 -
5. вул. Головна, 43 Картопля 500* 2
Морква 3000* 6
6. вул. Головна, 50 Картопля 100 -
Морква 100 -
7. вул. Головна, 67 Картопля 500* 2
Морква 1000* 2
8. вул. Головна, 70 Картопля 250 ♦
Морква 500 ♦
9. вул. Головна, 73 Картопля 500* 2
Морква 1000* 2
10. вул. Зелена, 16 Картопля 1000* 4
Морква 3000* 6
Примітка: * - значення перевищують ГДК, ♦ - значення, знаходяться на межі з
пороговими
На нашу думку, такі високі значення в більшості випадках зумовлені
інтенсивним додаванням азотовмісних добрив, оскільки кожний господар бажає
отримати високий врожай, не задумуючись про наслідки. Картина, отримана в
точці № 10 зумовлена і впливом ТОВ «Колос».
33
3.3. Вміст загального Нітрогену в ґрунтовому покриві
Дослідження вмісту загального Нітрогену в ґрунтовому покриві дало
змогу встановити, що концентрація Nзаг. с. Годинівка коливається в межах 10,7-
20,9 мг/кг (табл. 3.5, рис. 3.11), що за оцінками аграріїв характеризує ґрунти як
азотозабезпечені.
Таблиця 3.5
Вміст загального Нітрогену в ґрунтовому покриві моніторингових точок
с. Годинівка, мг/кг
№ п/п Точка моніторингу Вміст Nзаг.
1. Контроль 12,8
2. вул. Шкільна, 6 11,9
3. вул. Головна, 2 16,4
4. вул. Головна, 18 10,7
5. вул. Головна, 40 19,8
6. вул. Головна, 43 13,6
7. вул. Головна, 50 15,3
8. вул. Головна, 67 14,2
9. вул. Головна, 70 17,8
10. вул. Головна, 73 20,9
34
Рис. 3.11. Вміст загального Нітрогену в ґрунтовому покриві моніторингових
точок с. Годинівка, мг/кг
Проте, зважаючи на той факт, що зразки ґрунту були відібрані на
присадибних ділянках і при опитуванні у всіх випадках (за винятком точок № 1,
2 та 4) господарі зазначили, що вносили азотовмісні добрива, можна сказати, що
забезпеченість Нітрогеном є результатом антропогенного впливу.
Низький вміст Nзаг. з досліджуваних точок встановлено в точках № 1, 2 та
4, що становить 10,7 мг/кг, 11,9 мг/кг та 12,8 мг/кг відповідно. Це пояснюється
тим, що на дані ділянки не вносилися мінеральні добрива. Найвища
концентрація Азоту зафіксована в точках № 5 та 10. В останньому випадку, на
нашу думку, ситуація зумовлена й тим, що на даній точці розташовані
фермерські угіддя, які існують довготривалий час.
Відмітимо той факт, що високий вміст Nзаг. в грунтовому покриві корелює
із високим вмістом нітратів в овочах.
Таким чином, можна стверджувати, що грунтовий покрив с. Годинівка
характеризується високим вмістом Нітрогену, що в значній мірі зумовлено
впливом антропогенного фактору.
35
Висновки
Таким чином, в результаті систематизації та узагальнення можна зробити
наступні висновки:
1. Встановлено, що найкращою якість води за вмістом сполук Нітрогену
виявлена в точці № 1 (джерело) та № 2 (вул. Шкільна). Відносно чистою
зафіксовані зразки в точках № 3-7 (вул. Головна). Насторожливою є
ситуація в точках № 8-9, оскільки тут зафіксовано перевищення нітратів, а
в останній точці і нітритів. Недопустимими для вживання виявилися зразки
води, відібрані із точок № 10 (вул. Головна, 73) та № 11 (вул. Зелена, 16).
2. На основі досліджень вмісту NO3, NO2 та NH4 виявлено закономірність:
вміст сполук Нітрогену в напрямку від джерела вздовж центральної дороги
до вул. Зелена зростає.
3. Доведено, що точки № 10 та № 11 постійно і тривалий час забруднюються,
враховуючи те, що високий вміст аміаку свідчить про нещодавнє
забруднення, нітритів – про забруднення, що відбулося 2-4 дні тому, а
нітратів – 7-10 днів назад.
4. З’ясовано, що ґрунтовий покрив с. Годинівка характеризується високим
вмістом Нітрогену, що в значній мірі зумовлено впливом антропогенного
фактору, а саме внесенням мінеральних добрив.
5. Аналіз овочевої продукції засвідчив про високий вміст нітратів у більшості
досліджуваних точках, що перевищують ГДК в 2-6 разів, в іншому випадку
отримані значення, знаходяться на межі з пороговими.
6. Досліджено, що високий вміст Nзаг. в ґрунтовому покриві корелює із
високим вмістом нітратів в овочах.
7. Аналізуючи стан якості криничної води, овочевої продукції та вміст Nзаг. в
ґрунті можна стверджувати, що екологічно загрозливою ситуація є в точках
№ 10 та № 11. Основними негативними факторам в даних точках виявлено
фермерські угіддя та вплив шкідливих викидів ТОВ «Колос».
36
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Бескровная М.В. Оптимизация процесса биологического удаления
минерального азота из сточных вод / М.В. Бескровная // Вода і водоочисні
технології. – 2008. – N. 3(27). – С. 44-48.
2. Бриндзя І.В. Динаміка вмісту нітратів, нітритів та амонію у питній воді
Прикарпатського регіону / І.В. Бриндзя // Наук. зап. Терноп. нац. пед.
ун-ту. Сер. Біологія. Спец. вип. “Гідроекологія”. – 2010. – № 2 (43). – С.
41-46.
3. Вода питьевая. Методы анализа // Государственные стандарты СССР. –
М., 1984. − 324 с.
4. Вплив різних факторів і типів ґрунтових процесів на формування азотного
фонду грунтів / Б.С. Носко, В.І. Бабинін, Є.Ю. Гладкіх, Л.М. Бурлакова //
Землеробство, грунтознавство, агрохімія. − 2010. − № 2. − С. 17-23.
5. Вплив систем удобрення на запаси азоту в темно-сірому опідзоленому
ґрунті / С.Г. Корсун, В.І. Гамалей, Л.І. Шкарівська, Н.Г. Буслаєва //
Землеробство. – 2010. – Вип. 82. – С. 9-16.
6. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: справочные
материалы / под ред. Т.В. Гусева. – М.: ФОРУМ; ИНФРА-М., 2007. – 192
с.
7. Горєв Л.М. Гідрохімія України / Л.М. Горєв, В.І. Пелешенко,
В.К. Хільчевський. – К.: Вища школа, 2005. – 307 с.
8. ГОСТ 18826-73. Колориметрический метод определения нитратов с
сульфосалициловым натрием. – М. : Издательство стандартов, 1974. – 8 с.
[Електронная версия] // Режим доступа: http://vsegost.com/Catalog/17.
9. ГОСТ 24481-80 Вода питьевая. Отбор проб [Електронная версия] // Режим
доступа:http://docs.cntd.ru/document/gost-24481-80.
10.ГОСТ4192-82 Методы определения азотсодержащих вещевств М.:
Издательство стандартов, 1974. – 8 с. [Електронная версия] // Режим
37
доступа: http://www.gostedu.ru/22111.html
11.Грюк І. Вміст сполук нітрогену у воді малих річок як показник рівня
антропогенного навантаження територій / І. Грюк, І. Суходольська //
Вісник Львівського університету. Серія біолог. – 2012. – Вип. 60. –
С. 227-238.
12.Державні санітарні норми та правила "Гігієнічні вимоги до води
питної, НСУ ДСТУ ISO5667-11:2006. Якість води. Відбирання проб. –
Частина 11.
13.Джигирей В.С. Основи екології та охорона навколишнього природного
середовища / В.С. Джигирей, В.М. Сторожук, Р.А. Яцюк. – Львів,
Афіша, 2000. – 272 с.
14.Директива EC 98/83/ЄС щодо якості води, призначеної для споживання
людиною. EC (98/83/ЄС) Council Directive of 3 November 1998 on the
quality of water intended for the human consumption // Official Journal of the
Eupopean Communities, 05.12.1998.
15.Закон України «Про питну воду та питне водопостачання» із змінами від
10 жовтня 2012 // Відомості Верховної Ради України. – 2012. – N 48. – Ст.
682.
16.Запольський А.К. Водопостачання, водовідведення та якість води /
А.К. Запольський. – К.: Вища школа, 2005. – 671 с.
17.Изучение уровня содержания азотных соединений в подземных водах
Украины / Е.В. Стабникова, С.В. Телешева, Н.А. Малиш,
В.П. Стабников // Науч. раб. Укр. гос. ун-та пищ. технологий. – 2000. – №
6. – С. 85-87.
18.Іванова О.І. Якість питної води різних джерел водопостачання /
О.І. Іванова, В.Н. Корзун // Гігієна населених місць. – 2010. – № 56. –
С. 104-109.
19.Клоченко П.Д. Содержание неорганических соединений азота и развитие
38
фитопланктона в некоторых типах водоемов / П.Д. Клоченко //
Гидробиол. журнал. – 2003. – Т. 29. – № 6. – С. 88-95.
20. Коваленко О.М. Нітрат-нітритна проблема та шляхи її вирішення /
О.М. Коваленко, А.І. Горобець, А.М. Кучук // Науч. зап. Харьковского
института экологии и социальной защиты. – Х., 2002. – Т. 2. – С. 3-13.
21.Ковда В.А. Биогеохимические циклы в биосфере / В.А. Ковда – М.: Наука,
1976. – 298 с.
22.Кучерявий В.П. Екологія / В.П. Кучерявий. – Львів: Світ, 2001. – 500 с.
23.Методика оцінки якості поверхневих вод за відповідними категоріями /
В.Д. Романенко, В.М. Жукинський, О.П. Оксіюк та ін. – К.: СИМВОЛ. –
Т., 2008. – 52 с.
24.Миклашевский Н.В. Чистая вода. Системы очистки и бытовые фильтры /
Н.В. Миклашевский, С.В. Королькова. – С.-Пб.: Изд. группа «Арлит»,
2000. – 240 с.
25.Нові гігієнічні та екологічні вимоги до питної води / А.М. Котляр, В.А.
Шур, І.М. Кузьмін, А.Ю. Гаєвська // Коммунальное хозяйство городов. –
2008. – № 1. – С. 127-133.
26.Осадчий В.І. Хімічний склад та якість поверхневих вод України:
природні та техногенні чинники формування, тенденції змін за останнє
десятиліття / В.І. Осадчий // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. Тези
доповідей Другої Всеукраїнської конференції 24-26 листопада. – 2003. –
С. 11-12.
27.Постанови щодо відбирання проб підземних вод. – К.: Держспожив
стандарт призначеної для споживання людиною" (ДСанПіН 2.2.4-171-10).
України, 2007. – 11 с.
28.Руденко С.С. Загальна екологія. Практичний курс / С.С. Руденко,
С.С. Костишин, Т.В. Морозова. − Частина 2. Природні наземні
екосистеми. − Чернівці: Книги – ХХІ, 2008. − 308 с.
39
ДОДАТКИ

More Related Content

What's hot

Порівняння обсягів забруднення окремих областей України
Порівняння обсягів забруднення окремих областей УкраїниПорівняння обсягів забруднення окремих областей України
Порівняння обсягів забруднення окремих областей УкраїниSasha Tsymbalyuk
 
Чисте довкілля - наше майбутнє
Чисте довкілля - наше майбутнєЧисте довкілля - наше майбутнє
Чисте довкілля - наше майбутнєkilina
 
вода. способи очищення води у побуті
вода. способи очищення води у побутівода. способи очищення води у побуті
вода. способи очищення води у побутіmila1313
 
проблеми забруднення
проблеми забрудненняпроблеми забруднення
проблеми забруднення15081992LENA
 
екологічна ситуація в україні
екологічна ситуація в україніекологічна ситуація в україні
екологічна ситуація в україніЕвгения Сажнева
 
забруднення навколишнього середовища
забруднення навколишнього середовищазабруднення навколишнього середовища
забруднення навколишнього середовищаbabyvejka
 
Екологічні проблеми україни та області
Екологічні проблеми україни та областіЕкологічні проблеми україни та області
Екологічні проблеми україни та областіgimnasiya39
 
Антропогенні джерела забруднення
Антропогенні джерела забруднення Антропогенні джерела забруднення
Антропогенні джерела забруднення Андрій Станько
 
людина і біосфера. охорона біосфери
людина і біосфера. охорона біосферилюдина і біосфера. охорона біосфери
людина і біосфера. охорона біосфериЕвгения Сажнева
 
забруднення Запоріжжя
забруднення Запоріжжязабруднення Запоріжжя
забруднення Запоріжжяdnbwmhm
 
Геоекологічна ситуація в Україні
Геоекологічна ситуація в УкраїніГеоекологічна ситуація в Україні
Геоекологічна ситуація в УкраїніLyudmila Bondarenko
 
водні ресурси
водні ресурсиводні ресурси
водні ресурсиAlina Abramova
 

What's hot (19)

Вода як екологічний фактор
Вода як екологічний факторВода як екологічний фактор
Вода як екологічний фактор
 
Презентация
ПрезентацияПрезентация
Презентация
 
Порівняння обсягів забруднення окремих областей України
Порівняння обсягів забруднення окремих областей УкраїниПорівняння обсягів забруднення окремих областей України
Порівняння обсягів забруднення окремих областей України
 
Чисте довкілля - наше майбутнє
Чисте довкілля - наше майбутнєЧисте довкілля - наше майбутнє
Чисте довкілля - наше майбутнє
 
вода. способи очищення води у побуті
вода. способи очищення води у побутівода. способи очищення води у побуті
вода. способи очищення води у побуті
 
проблеми забруднення
проблеми забрудненняпроблеми забруднення
проблеми забруднення
 
Презентация. Загребельна
Презентация. ЗагребельнаПрезентация. Загребельна
Презентация. Загребельна
 
екологічна ситуація в україні
екологічна ситуація в україніекологічна ситуація в україні
екологічна ситуація в україні
 
забруднення навколишнього середовища
забруднення навколишнього середовищазабруднення навколишнього середовища
забруднення навколишнього середовища
 
Екологічні проблеми україни та області
Екологічні проблеми україни та областіЕкологічні проблеми україни та області
Екологічні проблеми україни та області
 
Антропогенні джерела забруднення
Антропогенні джерела забруднення Антропогенні джерела забруднення
Антропогенні джерела забруднення
 
людина і біосфера. охорона біосфери
людина і біосфера. охорона біосферилюдина і біосфера. охорона біосфери
людина і біосфера. охорона біосфери
 
Dbcyjdjr
DbcyjdjrDbcyjdjr
Dbcyjdjr
 
забруднення Запоріжжя
забруднення Запоріжжязабруднення Запоріжжя
забруднення Запоріжжя
 
Екологічна ситуація
Екологічна ситуаціяЕкологічна ситуація
Екологічна ситуація
 
Геоекологічна ситуація в Україні
Геоекологічна ситуація в УкраїніГеоекологічна ситуація в Україні
Геоекологічна ситуація в Україні
 
36
3636
36
 
водні ресурси
водні ресурсиводні ресурси
водні ресурси
 
Вода — еліксир життя (До Всесвітнього дня води) (22 березня)
 Вода — еліксир життя (До Всесвітнього дня води) (22 березня) Вода — еліксир життя (До Всесвітнього дня води) (22 березня)
Вода — еліксир життя (До Всесвітнього дня води) (22 березня)
 

Similar to оцінка якості криничної води, овочевої продукції та ґрунтового покриву

Кисень - основа життя у морській воді
Кисень - основа життя у морській водіКисень - основа життя у морській воді
Кисень - основа життя у морській водіЕлена Мешкова
 
корисні бактерії
корисні бактеріїкорисні бактерії
корисні бактеріїOksana Shakun
 
Технологія цукрового виробництва-хіміки
Технологія цукрового виробництва-хімікиТехнологія цукрового виробництва-хіміки
Технологія цукрового виробництва-хімікиshulga_sa
 
Цукор-1 на дистанційне хіміки
Цукор-1 на дистанційне хімікиЦукор-1 на дистанційне хіміки
Цукор-1 на дистанційне хімікиshulga_sa
 
Sciences of Europe No 99 (2022)
Sciences of Europe No 99 (2022)Sciences of Europe No 99 (2022)
Sciences of Europe No 99 (2022)Sciences of Europe
 
пPезентация
пPезентацияпPезентация
пPезентацияyaniva-kat
 
план конспект 7 клас узагальнення
план конспект 7 клас узагальненняплан конспект 7 клас узагальнення
план конспект 7 клас узагальненняCshkilniy
 
живлення рослин
живлення рослинживлення рослин
живлення рослинzero1996
 
бактерії
бактеріїбактерії
бактеріїElena Bosa
 
Використання мінеральних добрив. Негативний вплив нітратів .pptx
Використання мінеральних добрив. Негативний вплив нітратів .pptxВикористання мінеральних добрив. Негативний вплив нітратів .pptx
Використання мінеральних добрив. Негативний вплив нітратів .pptxOlegovna
 
Нітрати і фосфати. Поняття про нітрати, проблема їх вмісту у продуктах харчув...
Нітрати і фосфати. Поняття про нітрати, проблема їх вмісту у продуктах харчув...Нітрати і фосфати. Поняття про нітрати, проблема їх вмісту у продуктах харчув...
Нітрати і фосфати. Поняття про нітрати, проблема їх вмісту у продуктах харчув...Ivanna_Zholnovich
 
методи очищення
методи очищенняметоди очищення
методи очищенняshulga_sa
 

Similar to оцінка якості криничної води, овочевої продукції та ґрунтового покриву (20)

Кисень - основа життя у морській воді
Кисень - основа життя у морській водіКисень - основа життя у морській воді
Кисень - основа життя у морській воді
 
корисні бактерії
корисні бактеріїкорисні бактерії
корисні бактерії
 
Dbcyjdjr
DbcyjdjrDbcyjdjr
Dbcyjdjr
 
118271
118271118271
118271
 
мирза в.і.
мирза в.і.мирза в.і.
мирза в.і.
 
Технологія цукрового виробництва-хіміки
Технологія цукрового виробництва-хімікиТехнологія цукрового виробництва-хіміки
Технологія цукрового виробництва-хіміки
 
Цукор-1 на дистанційне хіміки
Цукор-1 на дистанційне хімікиЦукор-1 на дистанційне хіміки
Цукор-1 на дистанційне хіміки
 
Sciences of Europe No 99 (2022)
Sciences of Europe No 99 (2022)Sciences of Europe No 99 (2022)
Sciences of Europe No 99 (2022)
 
Проблеми екології
Проблеми екологіїПроблеми екології
Проблеми екології
 
пPезентация
пPезентацияпPезентация
пPезентация
 
план конспект 7 клас узагальнення
план конспект 7 клас узагальненняплан конспект 7 клас узагальнення
план конспект 7 клас узагальнення
 
перші 30
перші 30перші 30
перші 30
 
перші 30
перші 30перші 30
перші 30
 
живлення рослин
живлення рослинживлення рослин
живлення рослин
 
бактерії
бактеріїбактерії
бактерії
 
бактерії
бактеріїбактерії
бактерії
 
Використання мінеральних добрив. Негативний вплив нітратів .pptx
Використання мінеральних добрив. Негативний вплив нітратів .pptxВикористання мінеральних добрив. Негативний вплив нітратів .pptx
Використання мінеральних добрив. Негативний вплив нітратів .pptx
 
40 роль бактерій у природі та житті людини
40 роль бактерій у природі та житті людини40 роль бактерій у природі та житті людини
40 роль бактерій у природі та житті людини
 
Нітрати і фосфати. Поняття про нітрати, проблема їх вмісту у продуктах харчув...
Нітрати і фосфати. Поняття про нітрати, проблема їх вмісту у продуктах харчув...Нітрати і фосфати. Поняття про нітрати, проблема їх вмісту у продуктах харчув...
Нітрати і фосфати. Поняття про нітрати, проблема їх вмісту у продуктах харчув...
 
методи очищення
методи очищенняметоди очищення
методи очищення
 

More from Василь Прескуре (20)

прескуре в. д. досвід роботи
прескуре в. д.   досвід роботипрескуре в. д.   досвід роботи
прескуре в. д. досвід роботи
 
досвід роботи вчителя 1біології з проблеми
досвід роботи вчителя 1біології з проблемидосвід роботи вчителя 1біології з проблеми
досвід роботи вчителя 1біології з проблеми
 
9
99
9
 
8
88
8
 
7
77
7
 
6
66
6
 
5
55
5
 
4
44
4
 
3
33
3
 
2
22
2
 
1
11
1
 
урок
урокурок
урок
 
прес
преспрес
прес
 
день зустрічі птахів
день зустрічі птахівдень зустрічі птахів
день зустрічі птахів
 
яблуко
яблукояблуко
яблуко
 
яблуко
яблукояблуко
яблуко
 
здоровий спосіб життя
здоровий спосіб життяздоровий спосіб життя
здоровий спосіб життя
 
здоровий спосіб життя
здоровий спосіб життяздоровий спосіб життя
здоровий спосіб життя
 
для нас найперша квітка
для нас найперша квіткадля нас найперша квітка
для нас найперша квітка
 
для нас найперша квітка
для нас найперша квіткадля нас найперша квітка
для нас найперша квітка
 

оцінка якості криничної води, овочевої продукції та ґрунтового покриву

  • 1. 2 Міністерство освіти і науки України Управління освіти і науки, молоді та спорту Чернівецької облдержадміністрації Герцаївський відділ освіти, молоді та спорту райдержадміністрації Секція: екологія Оцінка якості криничної води, овочевої продукції та ґрунтового покриву за вмістом сполук Нітрогену (на прикладі с. Годинівка) Виконавець: Думітраш Анастасія, учениця 11 класу Годинівського НВК Науковий керівник: Прескуре Василь Дарійович вчитель біології Годинівка 2016
  • 2. 3 ЗМІСТ ВСТУП ..……….………..……………..………….…………………..….……..……3 РОЗДІЛ І. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ…………………………………………………..4 1.1. Азот та його розповсюдження в земній корі …..……..……………….4 1.2. Джерела надходження нітратів, нітритів та нітрозамінів у овочах, воді та їх вплив на здоров'я людини……………………………………………....8 РОЗДІЛ ІІ. ОБ'ЄКТ, МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ……….….….14 РОЗДІЛ ІІІ. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ……...……20 3.1. Вміст сполук Нітрогену у криничних водах с. Годинівка…………....20 3.2. Вміст нітратів у овочевій продукції…………………………………...30 3.3. Вміст загального Нітрогену в ґрунтовому покриві…………………...32 ВИСНОВКИ ....…………….……………………………………………….............34 СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ.………..……………………………35 ДОДАТКИ…………………………………………………………………………..38
  • 3. 4 Тези Проблема, яка з’явилась внаслідок хімізації сільського господарства, застосування мінеральних добрив з вмістом азоту (калієва селітра KNO3, натрієва селітра NaNO3, аміачна селітра NH4NO3) для підвищення врожаїв сільськогосподарських культур - це й зумовило актуальність даної роботи. Вміст нітратів у овочах коливається залежно від часу збирання врожаю, від місцевості, від структури і вологості ґрунту, від кліматичних умов. Але найважливішим є агротехнічний фактор, тобто кількість азотних добрив, методи їх внесення у ґрунт. Нітрати – це природні продукти обміну всіх рослин. Нітрати життєво необхідні рослинам – без них неможливий їхній нормальний ріст і розвиток. Однак неконтрольоване використання азотних добрив призвело до накопичення необмеженого рівня їх у продуктах рослинного походження. Аналізуючи стан якості криничної води, овочевої продукції та вміст Nзаг. в ґрунті можна стверджувати, що екологічно загрозливою ситуація є в точках № 10 та № 11. Основними негативними факторам в даних точках виявлено фермерські угіддя та вплив шкідливих викидів ТОВ «Колос».
  • 4. 5 ВСТУП У зв'язку з інтенсивним застосуванням хімічних засобів і препаратів в технології вирощування культур вже давно назріла необхідність вирішення проблеми найсуворішого контролю складу продуктів харчування та води. Особливо це стосується сполук Нітрогену, оскільки протягом усього свого життя людина зазнає впливу нітратів. Перш за все, це зумовлено тим, що нітрати знаходяться повсюдно: в ґрунті, воді, є хімічною складовою рослин, продуктами обміну речовин в організмі людини і тварин. Однак у разі перевищення ступеня навантаження цих речовин на організм вони завдають негативного впливу на здоров’я людей. Ця проблема з’явилась внаслідок хімізації сільського господарства, застосування мінеральних добрив з вмістом азоту (калієва селітра KNO3, натрієва селітра NaNO3, аміачна селітра NH4NO3) для підвищення врожаїв сільськогосподарських культур. Це все й зумовило актуальність даної роботи. Мета даної роботи – дослідити якість криничної води та овочевої продукції за вмістом сполук Нітрогену, а також визначити вміст Nзагального у ґрунтовому покриві на території с. Годинівка. Досягнення мети потребувало вирішення наступних завдань: - визначити концентрацію NO3 - , NO2 - та NH4 + в криничних водах; - дослідити вміст нітратів у овочевій продукції осіннього врожаю 2015 р.; - за допомогою спектрофотометричного методу проаналізувати вміст Nзагального в ґрунтовому покриві в межах населеного пункту; - порівняти отримані дані сполук нітрогену в біооб’єктах із стандартизованими гранично допустимими показниками; Об’єкт дослідження: ґрунтовий покрив, криничні води та овочева продукція, відібрані в межах с. Годинівка. Предмет дослідження: залежність змін концентрації сполук Нітрогену від рівня антропогенного навантаження.
  • 5. 6 РОЗДІЛ І ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ 1.1 Азот та його розповсюдження в земній корі Азот - один з обов'язкових елементів найважливіших органічних сполук, із яких складаються тканини всіх живих організмів (білків, АТФ, нуклеїнових кислот, тощо). Основні запаси даного хімічного елемента знаходяться в атмосфері у вигляді молекулярного азоту, який не доступний для засвоєння рослинами в такій формі. Процес кругообігу азоту починається з надходження в екосистему сполук азоту при випаданні опадів. Азотисті сполуки утворюються в атмосфері при розрядах блискавок під час гроз. Із дощем вони потрапляють у грунт і воду.
  • 6. 7 Азот складає 79% атмосфери, але величезна кількість живих істот не здатні прямо використовувати цей запас азоту. Спочатку він повинен бути зафіксованим спеціалізованими мікроорганізмами. «Фіксованим» називають азот, включений в таке хімічне з'єднання, яке може бути використане рослинами і тваринами. У атмосфері азот неактивний, але деякі організми все ж таки можуть зв'язувати його. Менша кількість атмосферного азоту фіксується в природних процесах іонізації. Атмосфера іонізується космічним промінням, метеоритами, що згорають, електричними розрядами (блискавками), які за короткий час виділяють велику кількість енергії, необхідну для того, щоб азот зміг прореагувати з киснем або воднем води. Азот фіксують навіть деякі морські організми, але найбільшими постачальниками фіксованого азоту в природі є ґрунтові мікроорганізми і симбіотичні асоціації між такими організмами і рослинами. Щоб одержати уявлення про складно розгалужені шляхи, по яких рухається азот в біосфері, прослідкуємо шлях атомів азоту з атмосфери в клітини мікроорганізмів, потім в ґрунт – вже як фіксований азот, а з ґрунту – у вищі рослини, звідки зв'язаний азот може поступати в організми тварин. Рослини і тварини, відмираючи, повертають фіксований азот у ґрунт, звідки він або поступає в нові покоління рослин і тварин, або у вигляді елементарного азоту переходить в атмосферу. Аміак або іон амонію, що утворився в ґрунті, може поглинатися корінням рослин. Азот при цьому включається в амінокислоти і стає частиною білка. Якщо рослина потім споживається тваринами, то азот включається в інші білки. У будь-якому випадку білок зрештою повертається в ґрунт, де розпадається на амінокислоти. В умовах аеробів в ґрунті міститься безліч мікроорганізмів, здатних окисляти амінокислоти до двоокису вуглецю, води і аміаку. Бульбочкові бактерії та інші азотфіксатори переводять азот із
  • 7. 8 молекулярного стану в сполуки, які легко засвоюються рослинами. Потім азот просувається по харчових ланцюжках екосистем в біосфері до редуцентів, частіше в грунтовому покриві. Після загибелі рослин і тварин їх організми розкладаються за участю численних мікробів. При цьому органічний азот бере участь в різних хімічних реакціях. Так, в процесі денітрифікації органічних речовин утворюється елементарний азот, який потім повертається в атмосферу, де починається новий виток його циркуляції по зовнішньому колу. Але основні запаси азоту екосистем розміщені в грунті. При розкладанні білків за участю гнильних бактерій утворюється аміак та його похідні, які окислюють нитрифікуючі бактеріями до нітритів і нітратів. Ці сполуки надходять у води Світового океану й атмосферне повітря. Саме звідси цей елемент потрапляє знову в організми рослин і далі «рухається» по внутрішнім каналам кругообігу. Таким чином, живі організми виконують ключову роль в кругообігу азоту. Азотофіксуючі організми діляться на дві великі групи: ті, що живуть самостійно і ті, що живуть в симбіозі з вищими рослинами. Симбіотичні мікроорганізми безпосередньо залежать від рослини як джерела енергії, а можливо і деяких поживних речовин. Вільноживучі азотфіксатори одержують енергію від рослини непрямим шляхом, а деякі з них використовують безпосередньо світлову енергію. Головними постачальниками фіксованого азоту в ґрунтах, зайнятих злаками, і в інших екосистемах, де немає рослин з азотофіксуючими симбіонтами, служать різні бактерії. У відповідних умовах синьо-зелені водорості можуть бути важливим джерелом фіксованого азоту. Їх внесок у фіксацію азоту особливо помітний на рисових полях і в інших місцях, де умови сприяють їх розвитку. Але для Землі в цілому природним найважливішим джерелом фіксованого
  • 8. 9 азоту служать рослини бобів. Вони важливіші за інші азотофіксуючі рослини з господарської точки зору і тому краще вивчені. Кажучи про світову продовольчу проблему, звичайно підкреслюють необхідність розширення посівів культур бобів, оскільки вони не тільки збагачують ґрунт азотом, але і самі по собі є цінним харчовим продуктом, що містить всі необхідні амінокислоти. Проте широке вирощування бобів на великих площах натрапляє на деякі перешкоди. Головна з них - традиція і смаки. У багатьох країнах, де боби ніколи не споживали, введення їх як основну харчову культуру, природно, пов'язане з великими труднощами. Господарська діяльність людини вкрай негативно позначається на балансі азоту в природі. До того, як людина стала інтенсивно використовувати азотні мінеральні добрива для підвищення врожайності сільськогосподарських культур, процеси нітрифікації і денітрифікації в природі. Яких глобальних наслідків можна очікувати від підвищення вмісту азоту в довкіллі? Найбільшою небезпекою є руйнування озонового горизонту. Проте думки вчених не є однозначними. Деякі вчені вважають, що ґрунти мають властивість фіксувати, сорбувати оксиди, зокрема й азоту, і відновлювати їх до молекулярних форм. Шведські вчені підвищення концентрації нітратів у ґрунтовому довкіллі пов’язують з онкологічними захворюваннями шлункового тракту та інших органів, вони вважають, що це спричиняє метгемоглобію -розпадання гемоглобіну. Звідси виникають нові непередбачені проблеми. З огляду на це процес зростання вмісту всіх форм азоту в біосфері потребує постійного моніторингу як на регіональному, так і на глобальному рівнях і були повністю збалансовані.
  • 9. 10 1.2 Джерела надходження нітратів, нітритів та нітрозамінів у овочах, воді та їх вплив на здоров'я людини Донедавна нітрати вважали малотоксичними хімічними сполуками, які не викликають навіть у великих дозах істотних відхилень у стані здоров'я людини. Більше того, нітрати застосовувалися в медицині як сечогінні препарати. Нітрати – це природні продукти обміну всіх рослин. Нітрати життєво необхідні рослинам – без них неможливий їхній нормальний ріст і розвиток. Однак неконтрольоване використання азотних добрив призвело до накопичення необмеженого рівня їх у продуктах рослинного походження. Згідно із даними МОЗ України, вміст нітратів в 10% рослинної продукції постійно перевищує гранично допустимі рівні. Отже, нітратна проблема — породження другої половини ХХ століття. У зв'язку з широким використанням нітратних добрив у сільському господарстві та їх міграцією в ґрунтові води та харчові продукти поширення нітратних отруєнь набуло епідемічного значення. Надлишок нітратів у рослинах виникає тоді, коли вони їх засвоюють в більших кількостях, ніж це необхідно для утворення органічної речовини. Встановлено, що коли в рослинах кількість протеїнів збільшується, а цукрів зменшується, тоді рівень нітратів підвищується. Оптимальною дозою нітратів під час вирощування овочевих культур є 100 кг/га. Вміст нітратів у овочах коливається залежно від часу збирання врожаю, від місцевості, від структури і вологості ґрунту, від кліматичних умов. Але найважливішим є агротехнічний фактор, тобто кількість азотних добрив, методи їх внесення у ґрунт. У ґрунті під впливом мікроорганізмів з амонійного та амідного азоту, з органічних азотних добрив утворюються нітрати (нітрифікація). У корінні та листі рослин із нітратів утворюється амонійний азот, необхідний для синтезу амінокислот та інших азотовмісних сполук. У випадку надлишку нітратів,
  • 10. 11 швидкість фотосинтезу перевищує швидкість надходження нітратів, і нітрати накопичуються в різних органах рослин. Крім надмірної кількості азотних добрив, накопиченню нітратів у рослинних продуктах сприяють: - порушення оптимальних агротехнічних термінів оброблення ґрунту; -використання рослин, здатних накопичувати нітрати; -дефіцит світла; -велика спека і засуха; - холодні періоди в процесі вегетації рослин; - постійне зволоження ґрунту; - надмір або нестача елементів живлення; - підвищення кількості гумусу, солей кальцію; - механічне травмування рослин; - застосування хімічних засобів, які прискорюють ріст рослин; - види та сорти рослин; - час збереження врожаю. Усі рослинні продукти, залежно від здатності накопичувати нітрати, поділяються на три групи: низько-, середньо- та високонітратні. До високонітратних рослин (700–2000 мг/кг) відносяться коренеплоди (морква, столові буряки, редька, редис), а також городня зелень: салат, шпинат, селера, петрушка, ревінь; до середньо нітратних (від 180 до 700 мг/кг) – картопля, томати, баклажани, цибуля, часник, цвітна капуста, квасоля, огірки; до низьконітратних (до 180 мг/кг) – фрукти і ягоди. Істотним джерелом нітратів може бути питна вода. Кілька мільйонів людей в 14 країнах Європи вживає воду з підвищеним рівнем нітратів. Вода шахтних колодязів в Україні часто містить нітратів більше ніж 50 мг/л. Якщо нітратів більше ніж 50 мг/л, то вода не повинна використовуватись
  • 11. 12 як питна, особливо в харчуванні маленьких дітей, у яких менша кислотність шлунку, тому нітрати трансформуються у нітрити, проникають крізь слизову оболонку кишок у кров, де утворюється метгемоглобін. Структура харчового раціону, спосіб кулінарної обробки, умови і терміни зберігання овочів, споживання копченостей, сухих ковбас, шпигу, бекону та ін. впливають на надходження нітратів в організм людини. Серед дітей перші ознаки отруєння нітратами спостерігаються в разі концентрації 100 мг нітрат-йона на 1 л води або соку. Важкі отруєння зареєстровані, якщо вміст нітрат-йона у харчових продуктах, воді, напоях становить від 1200 мг/л(кг) і більше в 1 л (або в 1 кг). Доведена тератогенна, ембріотоксична і зобогенна дія нітратів і нітритів. У дітей, які використовують питну воду з високим вмістом нітратів, реєструють підвищену збудливість центральної нервової системи, виявляють порушення з боку ЕКГ у 2 рази частіше, ніж у контрольних групах. Нітрати харчових продуктів викликають більш виражені клінічні прояви з боку травного каналу, серцево-судинної та центральної нервової систем, а нітрати води – з боку серцево-судинної, дихальної та центральної нервової системи. Основним клінічним проявом є ураження травного каналу у вигляді гострого гастроентериту, виразних змін з боку серцево-судинної, центральної нервової систем. На pисунку 1 представлений обмін нітратів в організмі людини. Доведено, що 80% нітратів, які потрапили в організм, виділяються через нирки. Частою причиною отруєння є сік моркви. Описані випадки отруєння соком моркви, виготовленого в домашніх умовах. Сік зберігався протягом двох діб і накопичив 525 мг/л нітрат-йона і 775 мг/л нітрит-йона. Згідно з даними ФАО/ВООЗ, допустима норма нітратів становить 5 мг NaNO3 на добу на 1 кг маси тіла.
  • 12. 13 У основі патогенної дії нітратів на організм дітей знаходиться утворення метгемоглобіну в крові – сполуки, не здатної переносити кисень до клітин та тканин. Виникає захворювання метгемоглобінемія. При зниженні насиченості організму киснем виникають симптоми ураження серцево-судинної та нервової систем аж до проявів серцево-судинної недостатності. Крім того, з'являється нудота, слиновиділення, блювання та біль у шлунку і печінці, яка збільшується в своїх розмірах, пронос, загальна слабкість, сонливість, задишка, потемніння в очах, у важких випадках – втрата свідомості, порушення функцій нервової системи, коматозний стан. При метгемоглобінемії кров набуває бурого забарвлення, виникає посиніння губ (ціаноз), побіління нігтів. У крові з'являються уламки еритроцитів (тільця Гейнця). Крім того, у дітей в шлунку виробляється значно менше соляної кислоти, ніж у дорослих, у зв'язку з чим більша кількість нітрат- редуктазних мікроорганізмів поселяється в шлунку, що сприяє значно більшому відновленню нітратів до нітритів, ніж у дорослих людей. Прояви отруєння нітратами у дітей з'являються вже при вживанні питної води із вмістом нітратів 75-100 мг/л (норма – 45 мг/л). У разі неконтрольованого використання азотних добрив на присадибних ділянках може виникати інтенсивне забруднення нітратами колодязної води у зв'язку з їх міграцією з удобрюваних полів у ґрунтові потоки. В разі хронічного отруєння нітратами доцільно дослідити їхній вміст у крові та слині. Концентрація нітратів у слині може збільшуватися з 10 до 100 мг/л. Чим більше утворюється нітритів, тим виразніша їхня токсична дія. Надходження нітратів у організм людини залежить від таких чинників, як структура раціону, спосіб кулінарної обробки, умови та терміни зберігання овочів. Добове надходження нітратів з їжею коливається залежно від сезону:
  • 13. 14 влітку і восени, коли збільшується споживання рослинної продукції, їх надходження підвищується у 1,5 рази порівняно із зимово-весняним періодом. Норми нітратів в овочевій продукції коливаються від 60 мг/кг (кавуни) до 1500 мг/кг. Технологічна обробка рослинної продукції сприяє зменшенню в ній нітратів. Промивання та механічне очищення овочів знижує вміст нітратів на 3- 10%, вимочування – на 20-30%, варіння – на 20-80%,смаження – лише на 10%, квашення, консервування та маринування – на 50-70%. В організмі людини із використанням продуктів, що містять нітрати та нітрити синтезуються канцерогенні нітрозоаміни: Особи із зменшеною кислотністю шлункового соку відносяться до групи ризику. У них, внаслідок розвитку нетипової бактеріальної флори, підвищується активність фермента нітратредуктази – ключового фермента токсичної дії нітрозоамінів, що сприяє розвитку ракових пухлин[7]. Синтез нітрозоамінів відбувається також в харчових продуктах в процесі їх зберігання, технологічної та кулінарної обробки, особливо у смажених, копчених та консервованих продуктах. До продуктів, які містять найбільше нітрозоамінів, відносяться пиво, сире молоко, бринза, віскі, копчена ковбаса, копчені оселедці. В Україні вміст нітрозоамінів в харчових продуктах регулюють "Державні санітарні правила і норми захисту продовольчої сировини та продуктів харчування від забруднення нітрозоамінами". Згідно з цим документом, вміст нітрозоамінв в харчових продуктах не повинен перевищувати допустимих рівнів. Вітамін С, бета-токоферол і окремі харчові феноли гальмують утворення нітрозосполук. Додавання кухонної солі та аскорбата натрію дещо зменшує кількість нітрозоамінів у м'ясних продуктах, а додавання нітрату натрію,
  • 14. 15 навпаки, підвищує їхній вміст у м'ясних продуктах. Найбільш сильним інгібітором нітрозування вважають вітамін С, механізм дії якого нез'ясований. Вітамін С гальмує реакцію утворення нітрозоамінів у тому випадку, коли його співвідношення з нітритами дорівнює 2:1. Здатність до детоксикації нітратів і нітритів внаслідок їх відновлення виявлена у каротина. Такі вітаміни, як фолат, вікасол, вітамін Р, мають здатність зв'язувати нітрити. Метіонін при рН=3,5 інгібує утворення НДМА на 90%, цистеїн — на 99%. З вуглеводів лише клітковина має здатність зменшувати кількість нітрозоамінів в організмі, зв'язуючи їх. Томати, картопля, капуста, яблука мають інгібуючий ефект на нітрозування. Способи зменшення нітрозоамінів в раціонах: - вживання більшої кількості інгібіторів утворення нітрозоамінів (танін, вітаміни А, РР, В2, В1, цистеїн, сірка, феноли, кофеїн, глюкоза, глютамін, а також пірол, індол, гідразин, сквален, йодид калію); - заміна або відмова від використання нітритів в ковбасному виробництві та м'ясних консервах; - заміна коптіння димом обробленням коптильними препаратами. Відомо, що феноли коптильної рідини гальмують утворення нітрозоамінів; - оброблення м'ясної продукції ультрафіолетовими променями, а також a та g- променями, вільними електронами; - проведення термічного оброблення харчових продуктів з вакуумуванням; - зменшення терміну зберігання харчових продуктів, багатих на попередники нітрозоамінів; - готування продуктів у відкритому посуді, в цьому випадку леткі нітрозоаміни видаляються; - додавання білкових добавок рослинного походження (ізоляти, концентрати) до м'ясних продуктів; - удосконалення технології виробництва.
  • 15. 16 РОЗДІЛ ІІ ОБ'ЄКТ, ПРЕДМЕТ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ Об’єктом наших досліджень слугували відібрані зразки криничних вод, ґрунтового покриву та овочева продукція осіннього врожаю 2015 року в межах с. Годинівка. Всього було обрано 11 точок моніторингу (див. табл. 2.1, рис. 2.1), з них точка № 2 (Шкільна, 6) приурочена до території школи, точки № 3-10 – до вул. Головна, що являє собою центральну дорогу населеного пункту, точка № 11 (вул. Зелена, 16) – до окраїни села. Слід відмітити, що остання точка зазнає істотного антропогенного навантаження, зумовленого діяльністю ТОВ «Колос», а точка № 10 (вул. Головна, 73) характеризується розташуванням фермерського угіддя, яке на даний момент менш розгорнуте, проте в минулому інтенсивно господарювало. В якості контролю виступила точка № 1 – джерело, яке знаходиться на луках, що розташовані поза межами житлової зони села. Таблиця 2.1 Точки моніторингу в межах с. Годинівка та їх приуроченість до навколишніх об’єктів № п/п Точка моніторингу Приуроченість 1. контроль джерело на луках (поза межами житлової зони села) 2. вул. Шкільна, 6 поблизу школи 3. вул. Головна, 2 вздовж центральної дороги 4. вул. Головна, 18 вздовж центральної дороги 5. вул. Головна, 40 вздовж центральної дороги 6. вул. Головна, 43 вздовж центральної дороги 7. вул. Головна, 50 вздовж центральної дороги
  • 16. 17 8. вул. Головна, 67 вздовж центральної дороги 9. вул. Головна, 70 вздовж центральної дороги 10. вул. Головна, 73 фермерські угіддя 11. вул. Зелена, 16 поблизу ТОВ «Колос» Рис. 2.1. Точки моніторингу в межах с. Годинівка та їх приуроченість до навколишніх об’єктів Дослідження здійснювалися на заняттях гуртка очно-заочної біологічної школи (секція «Екологія») під егідою Чернівецького обласного центру еколого- натуралістичної творчості учнівської молоді (ЧОЦЕНТУМ) в шкільних кабінетах біології та хімії Годинівського НВК. Ряд досліджень було здійснено і в лабораторіях кафедри екології та біомоніторингу Інституту біології, хімії та
  • 17. 18 біоресурсів Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича. Аналізи проводили в осінньо-зимовий період 2015 року. Повторюваність всіх досліджень була 3-хкратною. При здійсненні експериментальної частини користувалися наступними методами, які описані нижче. ВИЗНАЧЕННЯ ВМІСТУ НІТРОГЕНУ АМОНІЙНОГО У ВОДІ КІЛЬКІСНИМ ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧНИМ МЕТОДОМ Реактиви, обладнання та матеріали: фотоелектронколориметр; мірні колби місткістю 50 і 1000 мл; піпетки місткістю 5 і 10 мл; мензурка місткістю 50 мл; розчин реактиву Несслера, С = 0,1 моль/л. Хід визначення У мірну колбу місткістю 50 мл вносять 10 мл досліджуваної води, добавляють 1 мл реактиву Несслера, доводять об’єм дистильованою водою до риски і перемішують. Через 3 хв. вимірюють оптичну густину розчину на ФЕКу з синім світлофільтром (λ= 400-430 нм) в кюветі з товщиною поглинального шару 10 мм. Масу амонійного Нітрогену в пробі визначають за градуювальним графіком. Побудова градуювальної кривої. У мірні колби місткістю 50 мл вміщують 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 і 4,0 мл робочого стандартного розчину, що відповідає 5; 10; 20; 30 і 40 мкг амонійного Нітрогену, добавляють по 30-40 мл дистильованої води, по 1 мл реактиву Несслера і потім виконують аналіз так, як описано вище. Масову концентрацію амонійного Нітрогену Х обчислюють за формулою: СNH4 + = 1 2 50 V V мл X мкг  , мкг/мл Хмкг/50мл – вміст NH4 + у мкг, визначений за калібрувальним графіком у 50 мл
  • 18. 19 досліджуваного розчину; V 1 — об'єм води, взятий для аналізу, мл; V2 - об’єм розбавленого розчину, підготовленого для колориметричного аналізу, мл; Для перерахунку на 1 л води використовують наступну формулу: СNH4 + = мл X мкг 10 1000 =Хмкг·100, мкг/л КІЛЬКІСНИЙ ФОТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ НІТРИТІВ У ВОДІ З ВИКОРИСТАННЯМ СУЛЬФАНІЛОВОЇ КИСЛОТИ Реактиви, обладнання та матеріали: мірні колби місткістю 400 мл; піпетки; фотоелектроколориметр; сульфанілова кислота, 0,6%-й розчин в розчині ацетатної кислоти з концентрацією 4,4 моль/л; -нафтиламін, 0,6%-й розчин в розчині ацетатної кислоти з концентрацією 4,4 моль/л. Хід визначення У мірну колбу на 100 мл відбирають 50 мл профільтрованої проби, добавляють 1 мл сульфанілової кислоти та ретельно перемішують. Через 5 хв. добавляють 1 мл розчину -нафтиламіну. Розчин перемішують, доводять водою до позначки; знову перемішують і вимірюють його оптичну густину при довжині хвилі 520 нм (синьо-зелений світлофільтр). З допомогою градуювального графіка визначають вміст нітрит-іонів. Для побудови цього графіка готують серію з 6-8 стандартних розчинів із вмістом нітрит-іонів у межах 0—6,0 мг і діють, як зазначено вище. Масову концентрацію Сх, або молярну концентрацію Су обчислюють за формулами: СNH4 + = 1 2 100 V V мл X мкг  , мг/мл Сх – кількість NО2  у мг, визначена за калібрувальним графіком у 100 мл
  • 19. 20 досліджуваного розчину; V 1 — об'єм води, взятий для аналізу, мл; V2 - об’єм розбавленого розчину, підготовленого для колориметричного аналізу, мл; Для перерахунку на 1 л води використовують наступну формулу: С(NО2  ) = 1 1000 V Cx  = 50 1000xC = 20xC , мг/л ВИЗНАЧЕННЯ КОНЦЕНТРАЦІЇ НІТРАТНОГО НІТРОГЕНУ У ВОДІ ТА СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ РОСЛИНАХ ЗА ДОПОМОГОЮ ПОРТАТИВНОГО НІТРАТОМІРУ H-401 Вміст нітратів у водах (річковій, підземних, дощовій), у водній витяжці ґрунту та в сільськогосподарських рослинах визначають за допомогою портативного нітратоміру Н-401. В основу роботи нітратоміру H-401 (рис. 3) покладений принцип прямого потенціометричного вимірювання СNO3 у водному розчині, або у пробах рослинного матеріалу. Хід визначення Вимірювання масової частки або масової концентрації нітратів у досліджуваній воді проводять за наступним алгоритмом роботи з приладом: 1. Натискають кнопку «режим» поки не з’явиться на табло повідомлення – «концентрація». 2. Натискають кнопку «пуск». 3. Вибирають кнопкою «режим» ознаку вологості продукту, з якого виготов- лена проба – “B1”, “B2”, “B3”:  “B1” означає, що вимірювання виконують у пробі з продукту, що містить до 80 % води;  “B2” означає, що вимірювання виконують у пробі з продукту, що містить
  • 20. 21 до 90 % води;  “B3” означає, що вимірювання виконують у пробі води, соку, чи коктейлю ( до 100 % води). 3. Занурюють електроди в пробу й натискають кнопку «пуск». По закінченню вимірювання на табло з’явиться значення концентрації, мг/кг (мг/дм3 ). 4. Натискають кнопку «пуск», щоб закінчити вимірювання Методика визначення вмісту нітратів у харчових продуктах Реактиви: 1г дифеніламіну ((С6Н5)2NН) розчинити в 99 г конц. сірчаної кислоти (H2SO4), що в перерахунку відповідає 54 мл сірчаної кислоти. Хід визначення. Під чисте предметне скельце підкласти листок білого паперу. На скло, використовуючи піпетку, капають 2 краплі досліджуваного свіжовичавленого соку і 2 такі ж краплі 1%-го розчину дифеніламіну. За допомогою шкали визначити вміст нітратів у об’єкті (табл. 2.2) Таблиця 2.2 Шкала вмісту нітратів у харчових продуктах, мг/кг
  • 21. 22 РОЗДІЛ ІІІ РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ 3.1. Вміст сполук Нітрогену у криничних водах с. Годинівка На першому етапі наших досліджень була оцінка якості води за вмістом сполук Нітрогену, а саме: нітритів, нітратів та аміаку. Спершу ми визначили концентрацію NO2 - . Результати наших досліджень засвідчили, що вміст нітритів в криничних водах с. Годинівка коливається в межах 0,49-6,59 мг/л (табл. 3.1, рис. 3.1). Таблиця 3.1 Вміст NO2 - у криничних водах досліджуваних точок моніторингу с. Годинівка, мг/л (ГДКгосп.-побут. – 3,30 мг/л) № п/п Точка моніторингу Концентрація Кратність переви- щення NO2 - ГДК Кратність переви- щення NO2 - досліджу- ваних точок відносно контрольної NO2 - , мг/л Nзаг., мг/л 1 Контроль 0,47 0,14 - - 2 вул. Шкільна, 6 0,49 0,15 - 1,04 3 вул. Головна, 2 0,55 0,17 - 1,17 4 вул. Головна, 18 0,72 0,22 - 1,53 5 вул. Головна, 40 1,57 0,47 - 3,34 6 вул. Головна, 43 1,58 0,48 - 3,36 7 вул. Головна, 50 1,58 0,48 - 3,36
  • 22. 23 8 вул. Головна, 67 2,97 0,90 - 6,32 9 вул. Головна, 70 3,96* 1,20 1,20 8,43 10 вул. Головна, 73 4,34* 1,31 1,32 9,23 11 вул. Зелена, 16 6,59* 1,99 2,00 14,02 Примітка: * - значення перевищують ГДК Мінімальний показник (0,47 мг/л) зафіксовано в контрольній точці. Наближеним до нього є показник, отриманий з точки № 2 (вул. Шкільна, 6), що відповідає значенню 0,49 мг/л. Високий вміст нітритів зафіксовано в точках № 9-11, тобто на вул. Головна та Зелена відповідно. При цьому концентрації становили 3,96-6,59 мг/л, що перевищувало ГДК в 1,2-2 рази. Насторожливою виявилася ситуація і в точці № 8 (вул. Головна, 67), оскільки показник хоча й не перевищував норму, але є наближеним до неї (2,97 мг/л) (рис. 3.1, 3.2). Рис. 3.1. Вміст NO2 - у криничних водах досліджуваних точок моніторингу с. Годинівка, мг/л
  • 23. 24 Рис. 3.2. Кратність перевищення досліджуваних точок моніторингу відносно ГДК Якщо порівняти вміст NO2 - досліджуваних точок моніторингу із контролем, то виявилося, що в усіх точках концентрація вища у 1,04-14,02 рази (рис. 3.3). Цікавим виявився і той факт, що вміст NO2 - у криничних водах досліджуваних точок моніторингу в напрямку від джерела вздовж вул. Головна до вул. Зелена зростає, зазнаючи піку в останній точці. На нашу думку, це зумовлено негативним впливом діяльності ТОВ «Колос». Рис. 3.3. Кратність перевищення досліджуваних точок моніторингу відносно
  • 24. 25 контрольної Результати досліджень якості криничних вод на предмет NН4 + засвідчили, що концентрація амонію коливається в межах 0,95-3,86 мг/л (табл. 3.2). Таблиця 3.2 Вміст NН4 + у криничних водах досліджуваних точок моніторингу с. Годинівка, мг/л (ГДКгосп.-побут. – 2,0 мг/л) № п/п Точка моніторингу Концентрація Кратність переви- щення NН4 + ГДК Кратність переви- щення NН4 + досліджу- ваних точок відносно контрольної NН4 + , мг/л Nзаг., мг/л 1 Контроль 0,95 0,74 - - 2 вул. Шкільна, 6 0,95 0,74 - - 3 вул. Головна, 2 1,19 0,92 - 1,25 4 вул. Головна, 18 1,00 0,78 - 1,05 5 вул. Головна, 40 1,57 1,22 - 1,65 6 вул. Головна, 43 1,14 0,89 - 1,20 7 вул. Головна, 50 1,52 1,18 - 1,60 8 вул. Головна, 67 1,68 1,31 - 1,77 9 вул. Головна, 70 1,79 1,39 - 1,88 10 вул. Головна, 73 2,73* 2,12 1,37 2,87 11 вул. Зелена, 16 3,86* 3,00 1,93 4,06 Примітка: * - значення перевищують ГДК Як і в попередньому випадку мінімальними виявилися показники в точках № 1 та № 2, а максимальними – в точках № 10 та № 11 (рис. 3.4). При цьому в останньому випадку зареєстровано перевищення граничних показників в 1,37 та 1,93 рази відповідно (рис. 3.5). Слід відмітити, що в точках № 8 та № 9 показники наближають до нормативних. Також, якщо не звертати увагу на точки № 4 та № 6, то спостерігається аналогічна тенденція, що і у випадку з нітритами: вміст NН4 + у криничних водах в напрямку від джерела вздовж
  • 25. 26 центральної дороги підвищується, досягаючи піку в точці № 11 (вул. Зелена). Рис. 3.4. Вміст NН4 + у криничних водах досліджуваних точок моніторингу с. Годинівка, мг/л Рис. 3.5. Кратність перевищення досліджуваних точок моніторингу відносно ГДК
  • 26. 27 Якщо порівняти вміст NН4 + досліджуваних точок моніторингу із контролем, то виявилося, що в усіх точках концентрація вища у 1,25-4,06 рази (рис. 3.6). Рис. 3.6. Кратність перевищення досліджуваних точок моніторингу відносно контрольної Досліджуючи вміст нітратів у криничних водах було встановлено, що їх концентрація варіювала в рамках 10,93-93,49 мг/л (табл. 3.3, рис. 3.7). Таблиця 3.3 Вміст NО3 - у криничних водах досліджуваних точок моніторингу с. Годинівка, мг/л (ГДКгосп.-побут. – 45,0 мг/л) № п/п Точка моніторингу Концентрація Кратність переви- щення NО3 - ГДК Кратність переви- щення NО3 - досліджу- ваних точок відносно контрольної NО3 - , мг/л Nзаг., мг/л 1 Контроль 10,93 3,30 - -
  • 27. 28 2 вул. Шкільна, 6 11,24 3,39 - 1,03 3 вул. Головна, 2 19,36 5,85 - 1,78 4 вул. Головна, 18 29,91 9,03 - 2,74 5 вул. Головна, 40 37,70 11,39 - 3,46 6 вул. Головна, 43 37,19 11,23 - 3,41 7 вул. Головна, 50 43,54 13,15 - 3,99 8 вул. Головна, 67 51,65* 15,60 1,15 4,74 9 вул. Головна, 70 71,76* 21,67 1,59 6,58 10 вул. Головна, 73 82,38* 24,88 1,83 7,56 11 вул. Зелена, 16 93,49* 28,23 2,08 8,58 Примітка: * - значення перевищують ГДК Рис. 3.4. Вміст NО3 - у криничних водах досліджуваних точок моніторингу
  • 28. 29 с. Годинівка, мг/л При цьому тенденція щодо мінімальних показників, характерних для точок № 1 та № 2, залишилася аналогічною. Значення, які перевищують ГДК (в 1,15-2,08 рази) (рис. 3.8), зареєстровані в точках № 8-11, зберігаючи максимум за останньою точкою. Відмітимо, що в точках № 5-7 ситуація також досить напружена, оскільки дані наближаються до порогового, особливо в точці № 7. Закономірність щодо збільшення значень в напрямку від джерела вздовж центральної дороги до вул. Зелена знову підтверджується. Рис. 3.8. Кратність перевищення досліджуваних точок моніторингу відносно ГДК Порівнюючи отримані дані вмісту нітратів усіх досліджуваних точок моніторингу із контрольним зразком зазначимо, що перевищення зафіксовано в рамках 1,08-8,58 рази (рис. 3.9).
  • 29. 30 Рис. 3.9. Кратність перевищення досліджуваних точок моніторингу відносно контрольної Таким чином, аналіз якості води на предмет концентрації сполук Нітрогену засвідчив, що найкращою якість води окрім контрольної встановлена і в точці № 2 (вул. Шкільна). Відносно чистою також є і зразки, відібрані в точках № 3-7 (вул. Головна). Насторожливою є ситуація в точках № 8-9, оскільки тут зафіксовано перевищення нітратів, а в останній точці і нітритів. Недопустимими для вживання виявилися зразки води, відібрані із точок № 10 (вул. Головна, 73) та № 11 (вул. Зелена, 16). На нашу думку, ситуація в точці № 11 зумовлена її близьким розміщенням до ТОВ «Колос», а в точці № 10 – розташуванням фермерського угіддя. Також в результаті досліджень було встановлено закономірність: вміст сполук Нітрогену в напрямку від джерела вздовж центральної дороги до вул. Зелена зростає. Зважаючи на те, що високий вміст аміаку свідчить про нещодавнє забруднення, нітритів – про забруднення, що відбулося 2-4 дні тому, а нітратів – 7-10 днів назад, то можна стверджувати, точки № 10 та № 11 постійно і тривалий час забруднюються.
  • 30. 31 3.2. Вміст нітратів у овочевій продукції Вміст нітратів у овочевій продукції осіннього врожаю 2015 року здійснювали за допомогою експрес-методики з дифеніламіном. Суть методу зазначена в розділі ІІ. Результати досліджень засвідчили, що найкращою ситуація виявилася в точці № 4 (вул. Головна, 40), оскільки тут взагалі не зафіксовано нітратів. На другому місці опинилися дані, отримані в точці № 1 (вул. Шкільна, 6), оскільки в моркві NO3 відсутні, а в картоплі – знаходяться в межах норми (100 мг/кг). На третьому – показники точки № 6 (вул. Головна, 50), де і в моркві, і в картоплі зареєстровано по 100 мг/кг, тобто значення є допустимими. Натомість в точках № 5, 7, 9 та 10 в усіх овочах зафіксовано високий вміст нітратів з перевищенням ГДК в 2-6 рази. Особливо небезпечною виявилася ситуація в точці № 10 (вул. Зелена). Крім того, в точці № 3 та 8 значення, знаходяться на межі з пороговими (табл. 3.4, рис. 3.10). Таблиця 3.4 Вміст NO3 в овочевій продукції (ГДК для картоплі – 250 мг/кг, для моркви – 500 мг/кг) № п/п Точка моніторингу Досліджувані овочі Вміст NO3, мг/кг Кратність перевищення ГДК 1. вул. Шкільна,6 Картопля 100 - Морква 0 - 2. вул. Головна, 2 Картопля 250 ♦ Морква 250 - 3. вул. Головна, 18 Картопля 1000* 4 Морква 500 ♦ 4. вул. Головна, 40 Картопля 0 -
  • 31. 32 Морква 0 - 5. вул. Головна, 43 Картопля 500* 2 Морква 3000* 6 6. вул. Головна, 50 Картопля 100 - Морква 100 - 7. вул. Головна, 67 Картопля 500* 2 Морква 1000* 2 8. вул. Головна, 70 Картопля 250 ♦ Морква 500 ♦ 9. вул. Головна, 73 Картопля 500* 2 Морква 1000* 2 10. вул. Зелена, 16 Картопля 1000* 4 Морква 3000* 6 Примітка: * - значення перевищують ГДК, ♦ - значення, знаходяться на межі з пороговими На нашу думку, такі високі значення в більшості випадках зумовлені інтенсивним додаванням азотовмісних добрив, оскільки кожний господар бажає отримати високий врожай, не задумуючись про наслідки. Картина, отримана в точці № 10 зумовлена і впливом ТОВ «Колос».
  • 32. 33 3.3. Вміст загального Нітрогену в ґрунтовому покриві Дослідження вмісту загального Нітрогену в ґрунтовому покриві дало змогу встановити, що концентрація Nзаг. с. Годинівка коливається в межах 10,7- 20,9 мг/кг (табл. 3.5, рис. 3.11), що за оцінками аграріїв характеризує ґрунти як азотозабезпечені. Таблиця 3.5 Вміст загального Нітрогену в ґрунтовому покриві моніторингових точок с. Годинівка, мг/кг № п/п Точка моніторингу Вміст Nзаг. 1. Контроль 12,8 2. вул. Шкільна, 6 11,9 3. вул. Головна, 2 16,4 4. вул. Головна, 18 10,7 5. вул. Головна, 40 19,8 6. вул. Головна, 43 13,6 7. вул. Головна, 50 15,3 8. вул. Головна, 67 14,2 9. вул. Головна, 70 17,8 10. вул. Головна, 73 20,9
  • 33. 34 Рис. 3.11. Вміст загального Нітрогену в ґрунтовому покриві моніторингових точок с. Годинівка, мг/кг Проте, зважаючи на той факт, що зразки ґрунту були відібрані на присадибних ділянках і при опитуванні у всіх випадках (за винятком точок № 1, 2 та 4) господарі зазначили, що вносили азотовмісні добрива, можна сказати, що забезпеченість Нітрогеном є результатом антропогенного впливу. Низький вміст Nзаг. з досліджуваних точок встановлено в точках № 1, 2 та 4, що становить 10,7 мг/кг, 11,9 мг/кг та 12,8 мг/кг відповідно. Це пояснюється тим, що на дані ділянки не вносилися мінеральні добрива. Найвища концентрація Азоту зафіксована в точках № 5 та 10. В останньому випадку, на нашу думку, ситуація зумовлена й тим, що на даній точці розташовані фермерські угіддя, які існують довготривалий час. Відмітимо той факт, що високий вміст Nзаг. в грунтовому покриві корелює із високим вмістом нітратів в овочах. Таким чином, можна стверджувати, що грунтовий покрив с. Годинівка характеризується високим вмістом Нітрогену, що в значній мірі зумовлено впливом антропогенного фактору.
  • 34. 35 Висновки Таким чином, в результаті систематизації та узагальнення можна зробити наступні висновки: 1. Встановлено, що найкращою якість води за вмістом сполук Нітрогену виявлена в точці № 1 (джерело) та № 2 (вул. Шкільна). Відносно чистою зафіксовані зразки в точках № 3-7 (вул. Головна). Насторожливою є ситуація в точках № 8-9, оскільки тут зафіксовано перевищення нітратів, а в останній точці і нітритів. Недопустимими для вживання виявилися зразки води, відібрані із точок № 10 (вул. Головна, 73) та № 11 (вул. Зелена, 16). 2. На основі досліджень вмісту NO3, NO2 та NH4 виявлено закономірність: вміст сполук Нітрогену в напрямку від джерела вздовж центральної дороги до вул. Зелена зростає. 3. Доведено, що точки № 10 та № 11 постійно і тривалий час забруднюються, враховуючи те, що високий вміст аміаку свідчить про нещодавнє забруднення, нітритів – про забруднення, що відбулося 2-4 дні тому, а нітратів – 7-10 днів назад. 4. З’ясовано, що ґрунтовий покрив с. Годинівка характеризується високим вмістом Нітрогену, що в значній мірі зумовлено впливом антропогенного фактору, а саме внесенням мінеральних добрив. 5. Аналіз овочевої продукції засвідчив про високий вміст нітратів у більшості досліджуваних точках, що перевищують ГДК в 2-6 разів, в іншому випадку отримані значення, знаходяться на межі з пороговими. 6. Досліджено, що високий вміст Nзаг. в ґрунтовому покриві корелює із високим вмістом нітратів в овочах. 7. Аналізуючи стан якості криничної води, овочевої продукції та вміст Nзаг. в ґрунті можна стверджувати, що екологічно загрозливою ситуація є в точках № 10 та № 11. Основними негативними факторам в даних точках виявлено фермерські угіддя та вплив шкідливих викидів ТОВ «Колос».
  • 35. 36 СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 1. Бескровная М.В. Оптимизация процесса биологического удаления минерального азота из сточных вод / М.В. Бескровная // Вода і водоочисні технології. – 2008. – N. 3(27). – С. 44-48. 2. Бриндзя І.В. Динаміка вмісту нітратів, нітритів та амонію у питній воді Прикарпатського регіону / І.В. Бриндзя // Наук. зап. Терноп. нац. пед. ун-ту. Сер. Біологія. Спец. вип. “Гідроекологія”. – 2010. – № 2 (43). – С. 41-46. 3. Вода питьевая. Методы анализа // Государственные стандарты СССР. – М., 1984. − 324 с. 4. Вплив різних факторів і типів ґрунтових процесів на формування азотного фонду грунтів / Б.С. Носко, В.І. Бабинін, Є.Ю. Гладкіх, Л.М. Бурлакова // Землеробство, грунтознавство, агрохімія. − 2010. − № 2. − С. 17-23. 5. Вплив систем удобрення на запаси азоту в темно-сірому опідзоленому ґрунті / С.Г. Корсун, В.І. Гамалей, Л.І. Шкарівська, Н.Г. Буслаєва // Землеробство. – 2010. – Вип. 82. – С. 9-16. 6. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: справочные материалы / под ред. Т.В. Гусева. – М.: ФОРУМ; ИНФРА-М., 2007. – 192 с. 7. Горєв Л.М. Гідрохімія України / Л.М. Горєв, В.І. Пелешенко, В.К. Хільчевський. – К.: Вища школа, 2005. – 307 с. 8. ГОСТ 18826-73. Колориметрический метод определения нитратов с сульфосалициловым натрием. – М. : Издательство стандартов, 1974. – 8 с. [Електронная версия] // Режим доступа: http://vsegost.com/Catalog/17. 9. ГОСТ 24481-80 Вода питьевая. Отбор проб [Електронная версия] // Режим доступа:http://docs.cntd.ru/document/gost-24481-80. 10.ГОСТ4192-82 Методы определения азотсодержащих вещевств М.: Издательство стандартов, 1974. – 8 с. [Електронная версия] // Режим
  • 36. 37 доступа: http://www.gostedu.ru/22111.html 11.Грюк І. Вміст сполук нітрогену у воді малих річок як показник рівня антропогенного навантаження територій / І. Грюк, І. Суходольська // Вісник Львівського університету. Серія біолог. – 2012. – Вип. 60. – С. 227-238. 12.Державні санітарні норми та правила "Гігієнічні вимоги до води питної, НСУ ДСТУ ISO5667-11:2006. Якість води. Відбирання проб. – Частина 11. 13.Джигирей В.С. Основи екології та охорона навколишнього природного середовища / В.С. Джигирей, В.М. Сторожук, Р.А. Яцюк. – Львів, Афіша, 2000. – 272 с. 14.Директива EC 98/83/ЄС щодо якості води, призначеної для споживання людиною. EC (98/83/ЄС) Council Directive of 3 November 1998 on the quality of water intended for the human consumption // Official Journal of the Eupopean Communities, 05.12.1998. 15.Закон України «Про питну воду та питне водопостачання» із змінами від 10 жовтня 2012 // Відомості Верховної Ради України. – 2012. – N 48. – Ст. 682. 16.Запольський А.К. Водопостачання, водовідведення та якість води / А.К. Запольський. – К.: Вища школа, 2005. – 671 с. 17.Изучение уровня содержания азотных соединений в подземных водах Украины / Е.В. Стабникова, С.В. Телешева, Н.А. Малиш, В.П. Стабников // Науч. раб. Укр. гос. ун-та пищ. технологий. – 2000. – № 6. – С. 85-87. 18.Іванова О.І. Якість питної води різних джерел водопостачання / О.І. Іванова, В.Н. Корзун // Гігієна населених місць. – 2010. – № 56. – С. 104-109. 19.Клоченко П.Д. Содержание неорганических соединений азота и развитие
  • 37. 38 фитопланктона в некоторых типах водоемов / П.Д. Клоченко // Гидробиол. журнал. – 2003. – Т. 29. – № 6. – С. 88-95. 20. Коваленко О.М. Нітрат-нітритна проблема та шляхи її вирішення / О.М. Коваленко, А.І. Горобець, А.М. Кучук // Науч. зап. Харьковского института экологии и социальной защиты. – Х., 2002. – Т. 2. – С. 3-13. 21.Ковда В.А. Биогеохимические циклы в биосфере / В.А. Ковда – М.: Наука, 1976. – 298 с. 22.Кучерявий В.П. Екологія / В.П. Кучерявий. – Львів: Світ, 2001. – 500 с. 23.Методика оцінки якості поверхневих вод за відповідними категоріями / В.Д. Романенко, В.М. Жукинський, О.П. Оксіюк та ін. – К.: СИМВОЛ. – Т., 2008. – 52 с. 24.Миклашевский Н.В. Чистая вода. Системы очистки и бытовые фильтры / Н.В. Миклашевский, С.В. Королькова. – С.-Пб.: Изд. группа «Арлит», 2000. – 240 с. 25.Нові гігієнічні та екологічні вимоги до питної води / А.М. Котляр, В.А. Шур, І.М. Кузьмін, А.Ю. Гаєвська // Коммунальное хозяйство городов. – 2008. – № 1. – С. 127-133. 26.Осадчий В.І. Хімічний склад та якість поверхневих вод України: природні та техногенні чинники формування, тенденції змін за останнє десятиліття / В.І. Осадчий // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. Тези доповідей Другої Всеукраїнської конференції 24-26 листопада. – 2003. – С. 11-12. 27.Постанови щодо відбирання проб підземних вод. – К.: Держспожив стандарт призначеної для споживання людиною" (ДСанПіН 2.2.4-171-10). України, 2007. – 11 с. 28.Руденко С.С. Загальна екологія. Практичний курс / С.С. Руденко, С.С. Костишин, Т.В. Морозова. − Частина 2. Природні наземні екосистеми. − Чернівці: Книги – ХХІ, 2008. − 308 с.