Глава 24
ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ
СРЕДЫ

Последние исследования ученых Российского института экологии человека показали, что через пищу в организм человека проникает до 70 % вредных веществ из окружающей среды, оставшиеся 30% - через воду и воздух. Поэтому неудивительно, что во всем мире безопасность и качество пищевых продуктов отнесены к основному фактору, определяющему здоровье нации и сохранение ее генофонда.

С точки зрения здоровья человека, чтобы дышать незагрязненным воздухом, следует больше времени проводить на даче или на природе, шире использовать комнатные растения. Растения очень эффективно очищают воздух естественным путем. Они способны в течение 24 ч поглотить до 87 % воздушных загрязнений, в том числе таких, как формальдегид, бензол и трихлорэтилен.

Пути промышленной и индивидуальной очистки питьевой воды рассматривались в главе 11. В этой главе рассмотрим влияние на здоровье человека нитратов в пищевых продуктах и пластмасс, широко используемых на производстве и в быту.

§ 1. ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА НИТРАТОВ,
НИТРИТОВ И ПЕСТИЦИДОВ, СОДЕРЖАЩИХСЯ
В ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ

Как уже отмечалось, с 1950 по 1980 г. произошла "зеленая революция", и производство пищевых продуктов в мире резко возросло. Это было связано с использованием новых сортов зерновых и риса, удобрений и пестицидов - ядохимикатов, убивающих либо сорняки, либо вредителей сельскохозяйственных культур (насекомых, грызунов и др.).

В Голландии, в частности, вносится 600 кг/га удобрений и урожайность зерновых составляет 70 ц/га. В Японии 100 % посевных площадей обрабатывается пестицидами, а в США - 90% (данные на 1990 г.). В результате резко повышается производительность труда в сельском хозяйстве. Если в развивающихся странах один работник сельского хозяйства кормит менее 2 человек, то в

330

странах Запада - более 20, в США - 80, в Бельгии, Нидерландах - 100 человек. В США в сельском хозяйстве работает 2,3 млн постоянных работников из 280 млн населения.

Большинство людей в мире употребляют в пищу сельскохозяйственные продукты, выращенные с применением удобрений. Производство удобрений составляет сейчас около 23 кг в год на человека, причем половина всех удобрений - азотные.

Азот - элемент, который стимулирует рост растений, влияет на качество плодов и содержание в них белка. Большие запасы азота содержатся в атмосфере. Азот непрерывно извлекается из этого природного хранилища с помощью сине-зеленых водорослей и специфических бактерий, живущих в корнях бобовых растений.

И органические, и минеральные удобрения, содержащие соединения азота, превращаются в почве в нитраты (соли азотной кислоты), вместе с водой поступающие в растения. В корневой системе, стеблях, листьях, плодах нитраты под воздействием ферментов восстанавливаются до иона аммония NH+4, который становится основой аминокислот и далее белков (т. е. минеральный азот превращается в безвредный органический азот - компонент природных соединений). Когда же удобрений поступает слишком много, растения не справляются с их переработкой, и нитраты скапливаются в плодах, попадающих к нам на стол.

Нитраты и нитриты (соли азотистой кислоты) используют для обработки и консервирования многих пищевых продуктов, в том числе ветчины, бекона, солонины, а также некоторых сортов сыра и рыбы.

Вредное воздействие нитратов на организм человека

Впервые заговорили о нитратах в нашей стране в 70-х годах XX в., когда в Узбекистане случилось несколько массовых желудочно-кишечных отравлений арбузами при их чрезмерной подкормке аммиачной селитрой.

В мировой науке о нитратах знали уже гораздо раньше. Сейчас общеизвестно, что нитраты обладают высокой токсичностью для человека и сельскохозяйственных животных.

1. Нитраты под воздействием фермента нитратредуктазы восстанавливаются до нитритов, которые взаимодействуют с гемоглобином крови и окисляют в нем двухвалентное железо в трехвалентное. В результате образуется вещество метгемоглобин, который уже не способен переносить кислород. Поэтому нарушается нормальное дыхание клеток и тканей организма (тканевая гипоксия), вследствие чего накапливается молочная кислота, холестерин и резко падает количество белка.
2. Особенно опасны нитраты для грудных детей, так как их ферментная основа несовершенна и восстановление метгемоглобина в гемоглобин идет медленно.

331

3. Нитраты способствуют развитию патогенной (вредной) кишечной микрофлоры, которая выделяет в организм человека ядовитые вещества - токсины, в результате чего происходит токси-кация, т.е. отравление организма. Основными признаками нитратных отравлений у человека являются:

• а) синюшность ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек;
• б) тошнота, рвота, боли в животе;
• в) понос, часто с кровью, увеличение печени, желтизна белков глаз;
• г) головные боли, повышенная усталость, сонливость, снижение работоспособности;
• д) одышка, усиленное сердцебиение, вплоть до потери сознания;
• е) при выраженном отравлении - смерть.

4. Нитраты снижают содержание в пище витаминов, которые входят в состав многих ферментов, стимулируют действие гормонов, а через них влияют на все виды обмена веществ.
5. У беременных женщин происходят выкидыши, а у мужчин - снижение потенции.
6. При длительном поступлении нитратов в организм человека (пусть даже в незначительных дозах) уменьшается количество йода, что приводит к увеличению щитовидной железы.
7. Установлено, что нитраты в значительной степени влияют на возникновение раковых опухолей в желудочно-кишечном тракте.
8. Нитраты способны вызывать резкое расширение сосудов, в результате чего понижается кровяное давление.

При всем вышеизложенном следует помнить: вред наносят организму человека не сами нитраты, а нитриты, в которые они превращаются при определенных условиях.

Например, существует гипотеза, что аномально высокое число заболеваний раком желудка в Чили по сравнению с другими регионами мира вызвано высоким содержанием в почве этой страны природных нитратов.

Ученые полагают, что в организме человека нитраты превращаются и в другие нитросоединения, прежде всего в нитроамины.

Нитроамины способствуют образованию злокачественных опухолей и могут быть причиной 70 - 90% случаев онкологических заболеваний, возникновение которых приписывают действию факторов окружающей среды.

Человек относительно легко переносит дозу в 150 - 200 мг нитратов в день; 500 мг - предельно допустимая доза; 600 мг в сутки - доза, токсичная для взрослого человека, а для грудного ребенка даже 10 мг нитратов может вызвать сильное отравление. В питьевой воде допускается до 45 мг/л нитратов. Однако в день мы потребляем гораздо больше этих солей, так как некоторые овощи способны накапливать их в очень широких пределах.

332

Оценивая количество попадаемых в организм нитратов, следует иметь в виду, что Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует для профилактики сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний ежедневно употреблять 500 г овощей и фруктов, т.е. 180 кг в год.

Пути попадания нитратов в организм человека

Нитраты попадают в организм человека различными путями:

1) через продукты питания:

• а) растительного происхождения,
• б) животного происхождения;

2) через питьевую воду;

3) через лекарственные препараты.

Основная масса нитратов попадает в организм человека с консервами и свежими овощами (40 - 80 % суточного количества нитратов).

Незначительное количество нитратов поступает с хлебо-булоч-ными изделиями и фруктами; с молочными продуктами попадает их 1% (10-100 мг/л).

Часть нитратов может образоваться в самом организме человека при его обмене веществ. Нитраты поступают в организм человека также с водой, которая является одним из основных условий нормальной жизни человека. Загрязненная питьевая вода вызывает 70 - 80% всех имеющихся заболеваний, которые на 30% сокращают продолжительность жизни человека. По данным ВОЗ, по этой причине заболевает более 2 млрд человек на Земле, из которых 3,5 млн умирает (90% из них составляют дети младше 5 лет). В питьевой воде из подземных вод содержится до 200 мг/л нитратов, гораздо меньше их в воде из артезианских колодцев. Нитраты попадают в подземные воды с различными химическими удобрениями (нитратные, аммонийные), которые стекают с полей и выбрасываются химическими предприятиями по производству этих удобрений. Наибольшее количество нитратов содержится в грунтовых водах, а значит, и в колодезной воде. Обычно жители городов пьют воду, где содержится до 20 мг/л нитратов, жители же сельской местности - 20 - 80 мг/л нитратов. Нитраты есть и в животной пище. Рыбная и мясная продукция в натуральном виде содержит немного нитратов (5 - 25 мг/кг в мясе и 2- 15 мг/кг в рыбе). Но нитраты и нитриты добавляются в готовую мясную продукцию для улучшения ее потребительских свойств и для более длительного хранения (особенно в колбасных изделиях). В сырокопченой колбасе содержится нитритов 150 мг/кг, а в вареной колбасе - 50 - 60 мг/кг.

Нитраты попадают в организм человека также через табак. Выяснено, что некоторые сорта табака содержат до 500 мг нитратов на 100 г сухого вещества.

333

Содержание и накопление нитратов в растениях

Само по себе присутствие нитратов в растениях - нормальное явление, так как они являются источниками азота в этих организмах, но излишнее увеличение нитратов крайне нежелательно, так как они (как мы уже знаем) обладают высокой токсичностью для человека и сельскохозяйственных животных.

Нитраты в основном скапливаются в корнях, корнеплодах, стеблях, черешках и крупных жилках листьев, значительно меньше - в плодах.

Нитратов также больше в незрелых плодах, чем в спелых. Из разных сельскохозяйственных растений больше всего нитратов содержится в салате (особенно в тепличном), редьке, петрушке, редисе, столовой свекле, капусте, моркови, укропе:

• в свекле и моркови больше нитратов в верхней части корнеплода, а в моркови также и в его сердцевине;
• в капусте - в кочерыжке, толстых черешках листьев и верхних листьях.

Выяснено также, что у всех овощей и плодов больше всего нитратов содержится в их кожице.

По способности накапливать нитраты овощи, плоды и фрукты делятся на три группы:

• 1) с высоким содержанием (до 5000 мг/кг сырой массы): салат, шпинат, свекла, укроп, листовая капуста, редис, зеленый лук, дыни, арбузы;
• 2) со средним содержанием (300 - 600 мг/кг сырой массы): цветная капуста, кабачок, тыква, репа, редька, белокочанная капуста, хрен, морковь, огурцы;
• 3) с низким содержанием (10 - 80 мг/кг сырой массы): брюссельская капуста, горох, щавель, фасоль, картофель, томаты, репчатый лук, фрукты и ягоды.

С физиологической точки зрения, количество нитратного азота в растениях определяется соотношением процессов:

• поглощения;
• транспорта;
• ассимиляции;
• распределения его в разных органах и частях растения.

И все эти процессы обусловлены совокупностью почвенно-экологических условий, агротехнических и генетических факторов.

Таким образом, накопление нитратов в растениях зависит от комплекса причин:

• во-первых, от биологических особенностей самих растений и их сортов. Выяснено, что больше всего нитратов содержится в редисе сорта "красный великан" по сравнению с другими его сортами ("розовый с белым кончиком", "жара" и др.). Содержание нитратов зависит и от возраста растений: в молодых их больше (кроме шпината и овса). Меньше накапливается нитратов в гибридных растениях. Нитратов больше в ранних овощах, чем в поздних;

334

• во-вторых, от режима минерального питания растений. Так, микроэлементы (особенно молибден) снижают содержание нитратов в редисе, редьке и цветной капусте; цинк и литий - в картофеле, огурцах и кукурузе. Уменьшается содержание нитратов в растениях и в результате замены минеральных удобрений на органические (навоз, торф и др.), которые постепенно разлагаются и усваиваются растениями. Органические удобрения положительно влияют на капусту, морковь, свеклу, петрушку, картофель, шпинат. Нерациональное, халатное использование химических удобрений, чрезмерные дозы их приводят к сильному накоплению нитратов, особенно в столовых корнеплодах. Содержание нитратов возрастает сильнее при использовании нитратных удобрений, чем при употреблении аммонийных. За последние годы произошло существенное снижение нитратов в продуктах отечественного растениеводства по причине меньшего использования химических удобрений в виду их дороговизны;
• в-третьих, от факторов окружающей среды (температуры, влажности воздуха, почвы, интенсивности и продолжительности светового освещения):

• чем длиннее световой день, тем меньше нитратов в растениях;
• при влажном и холодном лете (например, 1985 г.) количество нитратов увеличивается в 2,5 раза;
• при повышении температуры до 20°С количество нитратов снижается в столовой свекле в 3 раза;
• нормальная освещенность растений снижает содержание нитратов, поэтому в тепличных растениях нитратов больше.

Содержание нитратов в растениях зависит и от свойств почвы. Чем богаче почва гумусом и общим азотом, тем больше накапливается нитратов в корнеплодах моркови. На содержание нитратов влияют и условия хранения растений. Установлено, что при хранении овощей в открытых емкостях вместе с гнилыми овощами содержание нитратов в них увеличивается. Не следует перерабатывать корнеплоды моркови или плоды томатов, поврежденные гнилью. Лучше употреблять овощи своего сезона, т.е. когда овощи выросли под открытым небом, а не в теплице зимой. Овощи, богатые нитратами, следует хранить в течение короткого времени и желательно в прохладном и темном месте. Нельзя хранить овощи битые, поврежденные. Овощи лучше собирать с огорода вечером.

При употреблении фруктов в пищу следует внимательно следить за их качеством. Чтобы яблоки дольше хранились, их покрывают эмульсионным налетом и насыщают консервантами. Такие яблоки внешне очень привлекательны, но порой в них нет ни вкуса, ни запаха, ни живой сочности, а консерванты, содержащиеся в них, убивают в кишечнике человека его полезную микро-флору.

335

Такие же консерванты используются и для хранения других продуктов (растительного масла, сосисок, колбас). Поэтому надо бдительно следить за сертификатами импортных продуктов.

Основными источниками пищевых нитратов являются растительные продукты (табл. 19).

В овощах раннего срока созревания нитратов больше, чем в овощах позднего срока созревания. Важно знать распределение нитратов внутри растения. Например, в ранних тепличных огурцах количество нитратов от плодоножки уменьшается по длине огурца на каждый сантиметр в 1,5 - 2 раза. Больше всего нитратов в кожице огурцов и кабачков. У зеленых листовых овощей нитраты накапливаются главным образом в стеблях и черешках листьев, поскольку именно сюда идет основной транспорт соединений азота.

Таблица 19

Уровень ПДК нитратов и оптимальная кислотность почвы для растительных продуктов

Способы снижения влияния нитратов в растениях на организм человека

Очень важно знать не только, в каких растениях, в каких их органах и частях содержатся в основном нитраты, но и как уменьшить содержание этих ядовитых веществ для организма. В связи с этим предлагаем ряд советов.

1. Количество нитратов снижается при термической обработке овощей (мойке, варке, жарке, тушении и бланшировке), при вымачивании - на 20 - 30%, а при варке на - 60 - 80%:

336

• в капусте - на 58%;
• в столовой свекле - на 20%;
• в картофеле - на 40%.

При этом следует помнить, что при усиленной мойке и бланшировании (обваривании кипятком) овощей в воду уходят не только нитраты, но и ценные вещества: витамины, минеральные соли и др.

2. Чтобы снизить количество нитратов в старых клубнях картофеля, его клубни следует залить 1%-ным раствором поваренной соли.
3. У патиссонов, кабачков и баклажанов необходимо срезать верхнюю часть, которая примыкает к плодоножке.
4. Так как нитратов больше в кожуре овощей и плодов, то их (особенно огурцы и кабачки) надо очищать от кожуры, а у пряных трав выбрасывать стебли и использовать только листья.
5. У огурцов, свеклы, редьки к тому же надо срезать оба конца, так как здесь самая высокая концентрация нитратов.
6. Хранить овощи и плоды надо в холодильнике, так как при температуре 2°С невозможно превращение нитратов в более ядовитые вещества - нитриты.
7. Чтобы уменьшить содержание нитритов в организме человека, надо в достаточном количестве использовать в пищу витамин С (аскорбиновую кислоту) и витамин Е, так как они снижают вредное воздействие нитратов и нитритов.
8. Выяснено, что при консервировании содержание нитратов в овощах уменьшается на 20 -25 %, особенно при консервировании огурцов, капусты, так как нитраты уходят в рассол и маринад, которые поэтому надо выливать при употреблении консервированных овощей в пищу.
9. Салаты следует готовить непосредственно перед их употреблением и сразу съедать, не оставляя на потом.

Многолетнее использование пестицидов на огромных сельскохозяйственных и лесных территориях часто с применением авиации привело к колоссальному загрязнению окружающей среды. По масштабам загрязнения пестициды заняли третье место после промышленности и транспорта.

Молекулы ядохимикатов включаются в природные процессы миграции и круговорота веществ и разносятся вместе с атмосферными потоками на большие расстояния, вплоть до Антарктиды, где ледовый панцирь накопил 2000 т пестицидов. Они включаются и в экологические пищевые цепи: из почвы попадают в воду и растения, затем в организмы животных и птиц, а в конечном счете (с пищей и водой) в организм человека. Концентрация пестицидов в организме может возрасти в тысячи раз (у рыбы - в 10-15 тыс. раз).

Из всех химических веществ, которые поступают в организм человека с воздухом, водой, пищей, наиболее опасными считаются

337

пестициды: они отрицательно воздействуют на нервную и сердечно-сосудистую системы. Особенно опасны пестициды для детей. По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно пестицидами отравляются 500 тыс. человек. В 1988 г. Национальная академия наук США опубликовала доклад, в котором отмечалось, что предстоящие 70 лет более 1 млн американцев рискуют заболеть раком, вызванным наличием пестицидов в пище. По данным индийских ученых, злоупотребление пестицидами уже в первом десятилетии XXI в. способно спровоцировать взрыв раковых заболеваний и мутаций в развивающихся странах. Эти генетические изменения необратимы.

Принятые в ряде стран меры привели к снижению содержания пестицидов и свинца в организме человека (рис. 24.1).

Во многих странах развернулось производство экологически чистых продуктов, выращенных без применения минеральных удобрений и пестицидов, с использованием естественных органических удобрений.

Рис. 24.1. Снижение содержания ДДТ, диэльдрина и свинца в организме человека.

Наиболее значительные успехи в области охраны окружающей среды явились следствием полного запрещения использования токсичных веществ, таких, как свинец в бензине (в Бельгии), ДДТ (в Японии) и пестицид диэльдрин (в Нидерландах)

338

Для выращивания высоких экологически чистых урожаев необходимо в процессе роста постоянно контролировать кислотность почвы и концентрацию нитратов в плодоовощной продукции.

Помните:

• если рН почвы меньше 5 (кислая почва), то в плодоовощной продукции могут накапливаться тяжелые металлы и плохо усваиваются любые внесенные удобрения. Для повышения рН (раскисление) необходимо провести известкование;
• если в начале вегетационного периода содержание нитратов в плоде или стебле меньше 20 % от ПДК, то следует провести подкормку;
• если перед уборкой плодоовощной продукции концентрация нитратов в ней больше или равна ПДК, то нужно провести обильный полив и через сутки замер повторить. Если после этого концентрация нитратов снизилась недостаточно - полив повторить;
• если в плодоовощной продукции концентрация нитратов превышает ПДК, то при употреблении ее нежелательно смешивать с кисломолочными продуктами, а также обрабатывать при температуре выше 140°С (ослабить концентрацию нитратов можно путем вымачивания, разведения в большем объеме или смешивания с более качественными продуктами в объемах, соответствующих концентрации нитратов смешиваемых продуктов);
• наиболее сильное воздействие плодоовощная продукция с повышенным содержанием нитратов оказывает на детей младшего возраста, беременных женщин, больных и спортсменов перед соревнованиями. Для этой категории лиц продукты или их части желательно выбирать с концентрацией нитратов не более 30%.

Для оценки количества нитратов и рН почвы выпускается определитель качества плодоовощной продукции и кислотности почвы Морион ОК2.

При выращивании экологически чистых урожаев используется биологическая защита растений от вредителей - организмы и продукты их жизнедеятельности (или их синтетические аналоги), способствующие ограничению численности вредных насекомых или растений, с целью уменьшить наносимый ими урон до уровня, когда их действия не представляют опасности для ведения сельского хозяйства.

В заключение приведем несколько рекомендаций правильного питания. Для укрепления здоровья лучше есть больше фруктов, овощей и меньше животной пищи. При рациональном растительном питании следует выполнять 12 полезных советов, которые помогут человеку прожить дольше и в лучшем здравии.

1. Необходимо включать в суточное меню любой фрукт оранжевого цвета, который содержит ценный для организма бетакаро-тин, снижающий риск онкологических и сердечных заболеваний, даже среди курящих.

339

2. Ежедневно на нашем столе должны быть фрукты и овощи, содержащие витамин С. Это в первую очередь относится к больным сахарным диабетом, ибо исследования итальянских ученых установили, что дневная доза витамина С в 1000 мг ускоряет выработку гормона инсулина.
3. Помидоры кроме приятного вкуса обладают и целебными свойствами благодаря высокому содержанию в них ликопина. Ежедневное употребление помидоров значительно снижает риск возникновения рака толстой кишки, ротовой полости, желудка, так как нейтрализует действие нитрозаминов, способствующих развитию раковых клетов. Отмечено также, что те, кто ест помидоры в достаточном количестве, значительно энергичнее и подвижнее, чем те, кто пренебрегает этими овощами.
4. Фрукты надо есть в сыром виде.
5. Обязательно употреблять в пищу изюм и курагу, они незаменимы для тех, кто хочет укрепить здоровье и набраться больше сил и энергии, так как калий, содержащийся в них, способствует лучшей работе сердечной мышцы.
6. Очень полезны фруктовые соки, хотя они не содержат ни белка, ни жира, ни многих микроэлементов, как молоко, и поэтому они некалорийны. Следует помнить, что фруктовые соки не могут заменить пищу, чем иногда злоупотребляют дети. Одного стакана фруктового сока в день для ребенка вполне достаточно.
7. Ежедневно рекомендуется съедать за день два фруктовых блюда. На первый взгляд это кажется нереальным, но в действительности все значительно проще: например, следует добавить банан к утренней каше и съесть апельсин в течение дня - и дневная норма употребления фруктов обеспечена.
8. Сырые овощи обеспечивают хорошее настроение, свежую кожу, изящную фигуру, снижают хлопоты с желудком и кишечником, так как содержат значительное количество клетчатки. Особенно это важно при сидячем образе жизни и как средство против ожирения и запоров. Целительные силы сырой растительной пищи известны давно.
9. Лук и чеснок нужны, чтобы избавиться от гниения в пищеварительном тракте в результате неправильного питания, и особенно в период массового распространения гриппа.
10. Фрукты лучше съедать за полчаса до еды, натощак и без хлеба.
11. Употреблять меньше соли: не более 6 г в день - одну чайную ложку.
12. Безопасная доза потребления алкоголя - не более 20 г чистого спирта в день (примерно один бокал вина).

По П. Брэггу, 3/5 всей диеты должны составлять фрукты и овощи: сырые, печеные и слегка вареные.

340