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亚硝酸盐的危害


亚硝酸盐的危害 硝酸盐的危害 硝酸盐(NO3—)与亚硝酸盐(NO2—)分别是硝酸(HNO3)和亚硝酸(HNO2)的酸根,它们作为 环境污染物而广泛地存在于自然界中,尤其是在气态水、地表水和地下水中以及动植物体与食品内。环境中 硝酸盐与亚硝酸盐的污染来源很多,如:1.人工化肥:有硝酸铵、硝酸钙、硝酸钾、硝酸钠和尿素等;2.生 活污水、生活垃圾与人畜粪便,据测试 1 升生活污水在自然

降解过程中,可产生 110 毫克硝酸盐;1 公斤垃 圾粪便堆肥在自然条件下经淋滤分解后,可产生 492 毫克硝酸盐;3.食品、燃料、炼油等工厂排出大量的含 氨废弃物,经过生物、化学转换后均形成硝酸盐进入环境中;4.汽车、火车、轮船、飞机、锅炉、民用炉等 燃烧石油类燃料、煤炭、天然气,可产生大量氮氧化物,平均燃烧 1 吨煤、1 千升油和 1 万立方米天然气可 分别产生二氧化氮气体 9、13 与 63 公斤,这些二氧化氮气体经降水淋溶后可形成硝酸盐降落到地面和水体 中;5.食品防腐与保鲜:硝酸盐与亚硝酸盐被广泛用在肉品和鱼的防腐和保存上,以使肉制品呈现红色和香 味,在每公斤肉食品中加入亚硝酸盐(一般为亚硝酸钠)5 毫克以下,在一定时间内肉色观感良好;加入 20 毫克以上,可呈现商业上需要的稳定色彩;加入 50 毫克则有特殊气味。 环境中化肥施用、污水灌溉、垃圾粪便、工业含氮废弃物、燃料燃烧排放的含氮废气等在自然条件下, 经降水淋溶分解后形成硝酸盐,流入河、湖并渗入地下,从而造成地表水和地下水的硝酸盐污染。如污水下 渗、污灌和滥施化肥可使地下水硝酸盐含量由数毫克/升剧增至 400 毫克/升以上(国家生活饮用水硝酸盐含 量卫生标准小于 88.6 毫克/升,以氮计小于 20 毫克/升) ;滥施化肥、污灌、用硝酸盐污染的水源灌溉也使农 作物吸收了大量的硝酸盐类,如过分施肥所产的菠菜中每公斤干重可含亚硝酸盐达 3600 毫克。还有腌制的 渍酸菜、经过长途运输和长期贮存的蔬菜以及隔夜的熟蔬菜不仅硝酸盐含量大量增加,而且在硝酸盐还原菌 的作用下,硝酸盐被还原为亚硝酸盐。 上述含有大量硝酸盐与亚硝酸盐的饮水、蔬菜、粮食、鱼、肉制品、渍酸菜、隔夜炒菜等经人食用后, 大量亚硝酸盐可使人直接中毒,而且硝酸盐在人体内也可被还原为亚硝酸盐。亚硝酸盐与人体血液作用,形 成高铁血红蛋白,从而使血液失去携氧功能,使人缺氧中毒,轻者头昏、心悸、呕吐、口唇青紫,重者神志 不清、抽搐、呼吸急促,抢救不及时可危及生命。不仅如此,亚硝酸盐在人体内外与仲胺类作用形成亚硝胺 类,它在人体内达到一定剂量时是致癌、致畸、致突变的物质,可严重危害人体健康。为了防止硝酸盐与亚 硝酸盐的危害,除了要科学合理地施用化肥、禁止使用污水灌溉、实行污水、垃圾与粪便无害化处理等环保 措施以保护地表水与地下水源不遭受硝酸盐和亚硝酸盐污染外,还应尽量少吃腌制、熏制、腊制的鱼、肉类、 香肠、腊肉、火腿、罐头食品、渍酸菜、盐腌不久的菜;不买存放过久、隔日或发蔫的蔬菜;当日买的菜当 日吃完;不吃隔夜的熟蔬菜;不可将剩饭菜长久存放;不可将工业用亚硝酸盐(如亚硝酸钠)当做食盐误食。 疏菜中的含量 硝酸盐测定仪 目前各类蔬菜中不仅农药残留超标现象仍然存在,而且硝酸盐超标的问题也比较突出,对人们身体健康构成 了威胁。人体摄入的硝酸盐大部分来自蔬菜,约占 80%。硝酸盐在细菌作用下可还原成亚硝酸盐。亚硝酸盐 可使血液中毒,致使人体十现头昏缺氧症状;同时亚硝酸盐可与人体摄入的其他食品、药品、残留农药中的次 级胺反应,在胃腔中形成强致癌物--亚硝胺,这是消化系统癌变的罪魁恶首。目前各地已经开始实行市场准 人制,控制硝酸盐不超标将是取得市场"准入证" 的重要条件之一。尤其要注意对叶菜类、根茎菜类采取控硝 措施。不同类型的蔬菜积累硝酸盐的敏感性不同,叶菜类为极敏感型,根茎菜类为敏感型.花菜类为不太敏感 型,果菜类为不敏感型。对于菠菜、苋菜、空心菜、白菜、芹菜等叶菜类,以及胡萝卜、萝卜等根茎菜类, 尤其要采取控硝措施。 以施用有机肥和生物肥料为主。施肥种类不同,同一种蔬菜中硝酸盐含量会有较大差别。以施用生物菌 肥和高温堆肥的蔬菜含硝酸盐最少,其次为当地沤肥,以施用化肥的硝酸盐含量最高,其中尤以氮素化肥为 甚。不同类型肥料施用对 0~60 厘米土层硝酸盐含量也表现出同样的趋势。土壤中硝酸盐含量不仅影响蔬菜 对硝态氮的吸收,而且对地下水硝态氮含量高低也有较大影响。为了保护生态环境和防止蔬菜十硝酸盐的积 累,应提倡以施用有机肥和生物肥料为主,尽可能少施化肥,特别是氮素化肥的施用,开切实做到氮磷钾配 合施用:要求无机氮与有机氮的比例应少于 1:1:氮磷钾三要素的比例,1 00 天以内的短季蔬菜为 1:0.2: 0.5,长季蔬菜 1:0.5:0.6。 选择适宜的氮肥种类、形态和用量。完全不施用氮肥目前恐怕还做不到,但要注意氮肥品种、氮素形态 不同,蔬菜中硝酸盐的累积也不同。如施用铵态氮肥(氯化铵、硫酸铵等) ,会明显降低蔬菜中硝酸盐含量。 因此,施用氮肥宜以尿素和铵态氮为主,或铵态氮与硝态氮配合使用,并控制比例 7:3 左右。短季节蔬菜 施肥量全生育期推荐施纯氮 10 千克/667 平方米,折合氯化铵 21 千克,厩肥 1200 千克或土杂肥 1500 千克:
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长季节蔬菜推荐施纯氮 15 千克/667 平方米,折合氯化铵 32 千克,厩肥 1700 千克或土杂肥 2000 千克。 改进施肥方法。以基肥为主、追肥为辅,全部有机肥和磷钾肥以及 70%氮肥作基肥施用,仅用 30%氮肥 作追肥。配合施用氮吡啉(C?P)和双氰胺( DCP)等氮肥抑制剂,抑制硝酸盐累积效果更好。施用微肥对 于减少蔬菜中硝酸盐累积,有较好的作用,如施用钼肥可降低硝酸盐含量 41%~76%。一般于收获前 10 天叶 面喷施。蔬菜收获前 15~20 天,或瓜果类蔬菜采收高峰期前 15~20 天,应停止追肥。 防止田间荫蔽。田间越荫蔽,植株体内硝酸盐含量越高。因此蔬菜种植密度要适当,防止过稀过密,同时可 采取绑缚、打撑、整枝、修剪等方法减轻或防止田间荫蔽。 大棚土壤硝酸盐累积的原因 由于蔬菜作物的复种指数高,施肥、灌溉、耕作频率都超过一般农田土壤,特别 是得不到自然降水淋洗的人工保护条件,使保护地菜田土壤的理化性质发生了很大的 变化,逐步形成了具有高度熟化的有别于一般农田的“人为土壤” 。 硝酸盐既是组成土壤盐分的重要离子之一, 又是蔬菜作物喜好的氮素形态。 在反映蔬菜大棚土壤养分状况时, 必须考虑各种养分的动态变化。N03-带负电荷,无法被土壤胶体吸附,在土壤中的移动性很大,最易被淋洗。 研究发现,无论是大棚还是露地对照,全土壤剖面耕层硝态氮含量最高,且剖面深层仍有一定的硝酸盐累积。 棚室土壤耕层较高的硝酸盐,几乎是对照的 5.5 倍,60~80cm 土层硝酸盐则是对照的 6.8 倍。虽然大棚 土壤灌水频繁,小水渗滤,淋溶较弱,但底层土壤较高的硝酸盐含量,与有机肥、化学氮肥施用量偏大,干 干湿湿的水分管理和雨季的淋洗有一定的关系,说明生产季节持续的“弱淋溶型”和夏季休闲降雨的“强淋 溶型”足以使一定量移动性大的硝酸盐淋洗而带来氮素损失 大棚内表土累积盐分的原因有几种:①大棚内温湿度高于棚外,土表蒸发强烈,使土壤表层水分汽化,带动 地下水和土层水分不断上升,产生连续性的上升水流,而溶于水中的盐分离子就被带到土壤表层而聚积;② 追肥时水溶表施使养分积于表层;③地下水位高,排水不畅,地下水易于上升,使表土积盐;④大棚土壤得 不到天然降水淋洗,也加剧了表土积岩;由于大棚栽种作物的需水特点,频繁的大量灌溉使溶于水中盐分离 子在土壤中而加重此生盐渍化。 土壤亚硝酸盐对农作物的影响 甘蔗、烟草、大棚蔬菜等甚至在通气良好的生长介质中,在种植后几周的连续降雨会导致生长失调,通常称 为有机质的毒害,在缺乏的土壤里,亚硝酸盐与有机质结合,导致亚硝酸盐的积累,当土壤水份接近田间水 份含量接近田间持水量时,由于氧气扩散缓解,因此有机质的腐解会耗尽土壤中的氧气,从而有利于亚硝酸 盐的积累。 亚硝酸盐对人、畜的危害:亚硝酸盐是氮循环的中间产物,其性质不稳定,它是一种公认的致癌性污染, 亚硝酸盐可形成致癌物亚硝胺,危害人畜的生命健康。 土壤硝酸盐超标的原因: 一、长期大量、过量施用氮肥、硝态氮肥等。 二、长期施用未腐熟的有机肥,生活垃圾等,不但使用有机质腐解过程消耗土壤中的大量氧气,有利于亚硝 酸盐积累,同事有一部分生活垃圾及重金属超标,如汞、镉、铅、等污水过量塘泥。 三、长期阴雨,土壤水分达到田间持水量时,土壤氧气不足,有利于硝酸盐的积累。 四、土壤板结,土壤氧气不足,有利于亚硝酸盐的积累。 五、在酸性土壤中,如 PH 值在≤5 的条件下,易形成亚硝酸盐。 方法: 一、平衡施肥:根据植物生长规律,一般农作物缺什么养分就补什么营养,不要单一施用某种肥料,如复合 肥或含多种微量元素的复合肥料。 二、不要长期选用生理酸性肥料,如含硫酸根、盐酸根等肥料,氮源可选用尿素、碳铵、液氨为氮源的生理 中性肥料,当土壤 PH 值在 6—9 时,就可以降低硝酸盐和亚硝酸盐的危害,所以在科研通过石灰对土壤适当 调酸。 三、在当前无公害农产品中,微生物肥料具有增产,改善品质的功能,还有显著减少植物体内硝酸盐、亚硝 酸盐和重金属的含量,提高化肥利用率以及培肥土壤等作用,微生物肥料在无公害生产中,真正发挥增产环 保作用,主要有根瘤菌肥料,固氮菌肥、磷细菌肥,钾细菌肥、复合微生物肥等五类。 四、雨季要注意田间排水,进量减少积水,降低硝酸盐和亚硝酸盐的积累。 五、中耕松土:保持疏松的耕作层,有利于植物根系生长,不利于硝酸盐与亚硝酸盐的积累。
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无公害蔬菜生态环境污染: 无公害蔬菜生态环境污染:土壤硝酸盐污染 在自然界中,硝酸盐和亚硝酸盐这类氮化合物广泛存在于水、土壤、空气和植物等人类环境中。 土壤和蔬菜中硝酸盐的主要来源是氮素化肥。长期大量偏施氮肥,会造成土壤中硝酸盐的过量积累。许 多试验证明,蔬菜硝酸盐含量与土壤中氮素,特别是硝态氮量以及氮素化肥用量成正相关,尤其在成熟期施 氮影响更明显。例如,菠菜施氮时期愈晚,氮用量越大,采收愈晚,体内硝态氮含量愈高。因此,对叶菜类 蔬菜,宜早期施氮肥且不宜过多,否则产品内硝态氮过高。有人报道,偏施氮肥的菠菜体内硝态氮明显高于 氮、磷、钾配施的,若温度升高并增施氮肥后,会致使菠菜体内总氮和硝态氮的增加更显著。光周期和光强 度对蔬菜总氮和硝态氮含量的影响大小与施氮多少有关。有人报道,不加氮肥,在任何光周期下都积累很少 硝态氮,随着氮量的增多和光周期缩短,甜菜的根、叶中硝酸盐逐渐增加,尤其萝卜叶和菠菜根对光周期比 较敏感,每延长光照时间 6 小时,硝态氮降低 1750 毫克/千克,而萝卜根和菠菜叶的硝态氮含量却无变化。 光强度对蔬菜总氮和硝态氮积累的影响也因氮用量多少而异,在增施氮条件下,降低光照强度可使菠菜总氮 和硝态氮的积累增加,如果施氮量大,即使在强光下也会导致硝态氮含量的增加。由于光强度不同,硝酸盐 积累程度各异,冬季温室生产的蔬菜,其硝酸盐含量要比夏季露地生产的高。 蔬菜中的硝酸盐含量除与土壤肥料、温度等外界环境条件有关外,还与蔬菜种类、品种、器官、株龄等 内在因素有关。据沈明珠(1982)调查,不同类型蔬菜的硝酸盐含量差异很大,其硝酸盐积累平均值顺序为 根菜类>薯芋类>绿叶菜类>结球叶菜类>葱蒜类>豆类>瓜类>茄果类。但叶菜类中的菠菜硝酸盐含量往 往会超过根菜类,可见菠菜属于硝酸盐富集型蔬菜。同时品种间差异也很大。同是菠菜,有的品种的硝酸盐 含量可达数千毫克/千克鲜重,有的品种仅有数百克/千克鲜重,其他蔬菜如白菜、甘蓝、油菜也是一样。另 外,蔬菜的部位不同,硝酸盐含量也有差异。一般而言。果实或种子是各类蔬菜中硝酸盐含量最低的部位, 最高部位多集中在茎或根中,叶柄高于叶片,外叶高于球叶。造成蔬菜种类间、品种间和不同器官间硝酸盐 累积差异的原因,一般认为是受营养遗传基因所控制。这就为通过选种或育种的途径培育硝酸盐低富集品种 成为可能。研究表明,硝酸盐在动物体内经微生物作用极易还原成亚硝酸盐。而亚硝酸盐是一种对人畜有毒 的物质,可直接使动物中毒缺氧,患亚铁血红朊症,严重者可致死;更为甚者,亚硝酸盐能和胃中(强酸性 条件下)的含氮化合物(仲胺、叔胺、酰胺等)结合成强致癌物质亚硝胺。 世界卫生组织(1973)规定,硝酸盐的 ADI 值(日允许摄入量)为 5 毫克/千克体重(按 NaNO3 计) 。 以体重 60 千克计算,日摄入量应不超过 60×5=300 毫克。按每人每日食用 0.5 千克蔬菜计算,蔬菜中硝酸盐 的限量标准为 600 毫克/千克。蔬菜经过洗涤、烹调后,硝酸盐含量大致减少 50%左右。因此,即使在食用 熟食蔬菜 0.5 千克/(日·人)情况下,蔬菜的硝酸盐限量标准最多也不应超过 1200 毫克/千克鲜菜。实际上, 市售蔬菜的超标问题并不少见,有的甚至超出数倍。因此,应采取有效措施,保证大量无公害蔬菜供应市场, 以减少硝酸盐、重金属等有毒有害物质危害人类健康。 氮磷钾肥的作用 氮 能从叶面积的大小和叶色深浅上来判断氮素营养的供应状况。在苗期,一般植物缺氮往往表现为生 长缓慢,植株矮小,叶片薄而小,叶色缺绿发黄。 氮对促进植物生长健壮有明显的作用 钾能增强植物对各种不良状况的忍受能力,如干旱、低温、含盐量、病虫危害、倒伏等 磷能促进早期根系的形成和生长,提高植物适应外界环境条件的能力,有助于植物耐过冬天的严寒 缺氮:植株浅绿、基部老叶变黄,干燥时呈褐色。茎短而细,分枝或分蘖少,出现早衰现象。若果树缺氮则 表现为果小、果少、果皮硬等现象。 缺磷:植株深绿,常呈红色或紫色,干燥时暗绿。茎短而细,基部叶片变黄,开花期推迟,种子小,不饱满。 缺钾:老叶沿叶缘首先黄化,严重时叶缘呈灼烧状。

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