impactul nitratilor asupra sanatatii oamenilor

7/25/2019 impactul nitratilor asupra sanatatii oamenilor

1/12

N O E M A VOL. XIII, 2014

IMPACTUL NITRAILOR ASUPRA SNTIIOMULUI I A MEDIULUI NCONJURTOR

Gina SCEEANU1, Maria PELE2

[email protected]; [email protected]

ABSTRACT: Nitrates are salts of nitric acid and are encountered in air, water, soil,vegetal and meat products. Are used as fertilizers, food additives, explosives. Asconsequence of improper agricultural practices, nitrates accumulates in waterand vegetal products. Their levels in water represent a worldwide concernand decrease of nitrate pollution is a tendency adopted by many countries.In EU region the maximum admitted level for drinking water is 50 mg/L. Ifadded to meat products (salami, sausages, ham), nitrates control growth anddevelopment of Clostridium botulinum spores, improve comercial aspect(pleasant smell, pink colour) and increase the valability of the products. Themain manifestation after consume of contamined food or water with nitrates

over maximum levels is methemoglobinemy or blue baby syndrome. It affectsnew-borned children and old persons.KEYWORDS: nitrates, pollution, methemoglobinemy

Ce sunt nitraii?Nitraii sau azotaii sunt srurile acidului azotic i se gsesc n

aer, sol, ap i alimente (n special n produsele vegetale) [1]. Suntsolubili n ap i datorit acestui comportament sunt folosii cu

succes ca ngrminte minerale (azotat de sodiu, de potasiu, deamoniu, de calciu). De asemenea, sunt folosii ca explozivi, agenioxidani sau se adaug n mod curent n mezeluri pentru meninereaaspectului comercial (culoare roz-roie) dar i datorit efectelor lorbacteriostatice i antioxidante. Azotatul de sodiu este utilizat pentrunlturarea bulelor de gaze din sticla topit i ceramic.1 Asistent universitar, doctor n chimie, Universitatea de tiine Agronomice i

Medicin Veterinar, Bucureti; membru asociat al Diviziei de Istoria tiintei a

CRIFST al Academiei Romne.2

Profesor universitar, doctor n chimie, Universitatea de tiine Agronomice iMedicin Veterinar, Bucureti; membru asociat al Diviziei de Istoria tiintei a

CRIFST al Academiei Romne.


2/12

282 GINA SCEEANU, MARIA PELE

n sol, azotul apare sub mai multe forme care se pot transformaunele n altele n urma unor procese, cele mai multe fiind mediate demicroorganisme (figura 1). n cele mai multe soluri, ionul amoniu estetransformat rapid n nitrat prin intermediul nitritului, printr-un procesnumit nitrificare ce are loc sub influena bacteriilor aerobe Nitrosomonas,Nitrosospira, Nitrosococcus, Nitrobacter. Ionul amoniu este adsorbit demineralele argiloase i este caracterizat de o mobilitate mai sczut dectionul nitrat [2]. Dei cea mai mare cantitate de azot din sol se afl subform organic, plantele prefer formele minerale (nitrat i amoniu). Ceamai mare cantitate de azot este absorbit sub form de nitrat. Plantelenu rein formele organice care conin azot i din acest motiv, pentru aputea fi folosite trebuie convertite n nitrat. Odat absorbit, ionul nitrat

este redus de ctre nitratreductaz la amoniu i asimilat.

azotorganic

amonificare NH4+ NO2

-

imobilizare

oxidare oxidare NO3-

poluareaapei

levigare

planteNH3

ingrasaminte ingrasaminte

N2N2O

NOx

Fig. nr. 1 Procesele n care este implicat azotul din sol (dup Prakasa Rao [2])

Coninuturile de nitrai n produsele vegetale

Acumularea nitrailor n produsele vegetale este influenatde factori genetici, factori de mediu (umiditate, coninut de ap alsubstratului, temperatur, intensitatea luminii), factori de nutriie(doze de azot aplicate, disponibilitatea elementelor nutritive) [1].Coninuturile de nitrai variaz n funcie de organul plantei. Astfel,cele mai mari cantiti de regsesc n peiol i frunze iar cele mai micin fructe i semine. Plantele consumate integral (rdcin, tulpin,frunze) aduc un aport mai mare de nitrai dect speciile ale cror

pri comestibile sunt reprezentate de fructe [3]. S-a constatat cprodusele vegetale obinute prin cultivarea n sere i solarii acumu-leaz cantiti mai ridicate de nitrai.


3/12

283Impactul nitrailor asupra sntii omului i a mediului nconjurtor

Limitele maxime de nitrai (mg/kg) n diferite ri ale UniuniiEuropene [4,5] sunt prezentate n tabelul 1.

Tabelul nr. 1 Limitele maxime de nitrai (mg/kg) n diferite ri ale Uniunii Europene

La nivel european [6] au fost stabilite norme care reglementeazconinuturile de nitrai n salat i spanac (tabel 2). Se observ climitele impuse de legislaia european privind nivelul nitrailor dinprodusele de origine vegetal se refer la specii recunoscute ca fiindmari acumulatoare de nitrai (spanac, salata).

Speciile care au un coninut ridicat de nitrai sunt reprezen-tate n general de legume frunzoase la care acumularea se realizeaz

n frunze, ciclul de vegetaie pn la data de recoltrii fiind scurt(salat, spanac). Tot n aceast categorie se ncadreaz i cteva speciide rdcinoase, la care acumularea se face cu precdere n rd-cini (sfecl roie, ridichi, mangold). S-a constatat c anumite vege-tale (salat, spanac, elin) dac sunt cultivate n sere i solarii potacumula nitrai n concentraii de pn la 2500 mg/kg [7].

Tabelul nr. 2 Limite maxime admise de nitrai n salat i spanac [6]

Cercetrile privind coninutul de nitrai din plante au permisgruparea speciilor n funcie de acest criteriu (tabel 3) [1].


4/12


Tabelul nr. 3 Clasificarea produselor vegetale n funcie de capacitatea de a acumulanitrai [1]

Coninuturile de nitrai n fructe sunt destul de sczute. Analizaliteraturii de specialitate a artat c n unele situaii, cpunile auacumulat pn la 216 mg nitrat/kg, prunele pn la 133,49 mg nitrat/kg[8] ns n cazul merelor concentraiile gsite au fost mai mici, de pnla 54,56 mg nitrat/kg [9]. Studii efectuate n Slovenia ntre anii 1996 i2002 au artat c fructele analizate (struguri, mere, pere, piersici) auprezentat concentraii foarte sczute de nitrai (pn la 6 mg/kg) [10].

Controlul nivelurilor de nitrai din diverse produse vegetale(legume, fructe, produse derivate) reprezint obiectul de studiu almultor cercetri care au avut drept scop monitorizarea n vedereacorelrii cu limitele maxime admise prin legislaie. Rezultateleobinute sunt corelate cu tehnologia de cultur, coninuturile denitrai din sol, ngrmintele aplicate precum i cu tendina speciilor

vegetale de a acumula nitrai.

Coninuturile de nitrai n ape

Nitraii i concentraia lor n ape reprezint o preocupare mondialiar reducerea polurii cu nitrai este o tendin pe care din ce n cemai multe ri o pun n aplicare. Astfel, n cadrul Uniunii Europene,

valoarea pragului pentru nitrai n apele potabile este de 50 mg/L.Directiva privind nitraii din anul 1991 (91/676/CEE) este unul

din primele texte legislative ale Uniunii Europene menite s contro-leze poluarea apelor subterane i de suprafa cu nitrai provenii dinsurse agricole prin promovarea unor bune practici agricole. Acest actnormativ s-a dovedit eficient, deoarece ntre anii 2004 i 2007 nivelu-

rile de nitrai din apele de suprafa au rmas constante sau au sczutn 70% din locaiile monitorizate [11].


5/12


n apele de suprafa, coninuturile de nitrai sunt mai sczute(018 mg/L), dar pot atinge concentraii ridicate ca urmare a ferti-lizrii sau a contaminrii unor zone cu deeuri animaliere [12].Studii desfurate asupra calitii apei din lacul Herstru au indicatconcentraii de nitrai cuprinse ntre 2,27 i 5,23 mg/L, n funcie depunctul de recoltare [13]. Concentraiile ridicate de nitrai alturi decele de fosfai conduc la apariia fenomenului de eutrofizare. Aceastase datoreaz faptului c excesul de specii nutritive favorizeaz dezvol-tarea exploziv a algelor care se descompun rapid, consumnd astfelcantiti mari de oxigen. n acest mediu lipsit de oxigen iau natereuneleprocese de fermentaie i putrefacie. Trebuie adugat faptul cpnzele de alge superficiale pot priva mediul acvatic de lumin i c

unele alge, n special n mediul marin, pot fi nsele toxice.

Fig. nr. 2 Concentraia nitrailor n ap i recomandri privind consumul

Poluarea apelor cu nitrai apare cu precdere n zonele unde sepractic agricultur n sistem intensiv i unde se aplic n mod frec-

vent ngrminte cu azot. Un exemplu elocvent n acest sens estesituaia semnalat de Pele i colaboratorii n ceea ce privete coni-nuturile ridicate de nitrai din apele de fntn [14]. Astfel, apteprobe de ap colectate din fntni din Matca au coninut niveluri denitrai ntre 149 i 452 mg/L cu mult peste valoarea maxim admis(50 mg/L). Explicaia acestei situaii este faptul c locuitorii din Matcasunt productori recunoscui de legume.


6/12


Coninuturile de nitrai n mezeluri i brnzeturiNitraii (NO3

-) i nitriii (NO2-) sunt utilizai frecvent n industria

alimentar, la conservarea produselor prelucrate din carne (salam,crnai, jambon, unc, parizer). S-a constatat c aceste specii au rolulde a controla creterea i dezvoltarea sporilor de Clostridium botu-linum, mbuntesc aspectul comercial (miros plcut, culoare roz) icresc perioada de valabilitate a produselor respective. Utilizarea nitra-ilor n acest scop dateaz cu mult nainte s apar industria alimen-tar, nc din vremurile n care oamenii foloseau sarea ca principalmijloc de conservare a crnii. Sarea era extras odat cu impuriti ceconineau azotat de potasiu.

S-a constatat c azotaii de sodiu i de potasiu se adaug n

mod curent i n diferitele tipuri de brnzeturi pentru a mpiedicadezvoltarea tulpinilor bacteriene. Studii referitoare de coninuturilede nitrai n diferite tipuri de brnzeturi din ara noastr au artatc acestea se ncadreaz ntre 0,8717,52 mg/kg. Valorile obinutesunt corelate cu gradul de maturare al produsului respectiv i anume,scderea coninuturilor de nitrai apar odat cu creterea niveluluide maturare [15]. Cercetri similare au fost desfurate i n alte ri.Astfel, analiza unor sortimente de brnzeturi din Turcia a indicatniveluri de nitrai cuprinse ntre 0,4723,68 mg/kg [16], n timp ce

analizele unor brnzeturi de oaie din Grecia au condus la concentraiintre 0,713,1 mg/kg, cele mai mari valori fiind nregistrate n cazulbrnzei de tip Feta [17]. n Siria, analizele unor brnzeturi din laptede vac i oaie (102 probe) au indicat concentraii pn la 34,88 mg/kg, cu o medie de 6,07 mg/kg [18].

Efectele nitrailor asupra sntiiStudiile arat c din aportul total de nitrai, 70% este reprezentat

de consumul de fructe i legume, 21% de apa contaminat iar restul

de consumul de carne i produsele din carne. Cercetri recente aratc pregtirea hranei n folii de aluminiu sau cu ustensile din aluminiufavorizeaz reducerea nitrailor la nitrii, ceea ce crete toxicitateaproduselor respective [19].

Pentru a evita efectele adverse ale unui nivel crescut de nitrai norganism (figurile 3, 4), aportul zilnic de nitrai este indicat s fie de3,7 mg/kg-corp/zi, ceea ce este echivalent cu 222 mg nitrat/zi pentruun adult de 60 kg [20].

Sub influena microflorei i a mediului acid din stomac, nitraiise convertesc n nitrii care ulterior se transform n nitrozocompui(nitrozamine i nitrozamide). Efectul nociv al nitrozaminelor a fost


7/12


dovedit n anul 1959 cnd n literatura de specialitate au fost semna-late cazuri de cancer hepatic. De asemenea, s-a constatat c din totali-tatea nitrozaminelor, 7580% sunt cancerigene [21].

Fig. nr. 3 Efectele nitrailor asupra sntii

Un alt efect nociv al nitriilor n care s-au transformat nitraiiingerai este acela c se pot combina cu hemoglobina pe care o trans-form n methemoglobin, reacie care are la baz oxidarea fieruluide la +2 la +3. Methemoglobinemia afecteaz n special nou-nscuii,femeile care alpteaz i btrnii. Cei care sufer de aceast boal

prezint cianoza gurii i a extremitilor, pot avea greuti nrespiraie, asfixie i anxietate. Boala se manifest clinic atunci cndconcentraia methemoglobinei atinge 10% din hemoglobina normal[22] iar la mai mult de 70% survine moartea [23]. Simptomele boliisunt corelate cu procentul de hemoglobin blocat (tabel 4).

Fig. nr. 4 Efectele nitrailor asupra sntii


8/12


Tratamentul methemoglobinemiei const n administrarea intra-venoas a unei doze de 12 mg/kg de albastru de metilen 1%. Altealternative sunt transfuzia de snge sau tratamentul cu acid ascorbic,cel din urm fiind uneori ineficient [24].

Tabelul nr. 4 Simptomele asociate nivelului de hemoglobin blocat [23]

Nitraii prezint efecte toxice recunoscute n zilele noastre, nspreocuprile legate de toxicitatea acestora au aprut n anul 1945cnd Hunter Comly a semnalat cteva cazuri de methemoglobinemie(blue baby syndrome) n cazul unor copii care au consumat apcontaminat. ntre anii 1945 i 1970, n literatura de specialitate aufost raportate aproximativ 2000 cazuri de methemoglobinemie [25].Cazurile semnalate prezentau intoxicaii care au aprut la copii sub

3 ani care au consumat ape cu niveluri mai mari de 100 mg nitrai/L.n Ungaria, ntre 1975 i 1977 au fost semnalate 190 cazuri de

methemoglobinemie ca urmare a consumului de ap contaminat,94% din ele fiind nregistrate la copii sub 3 luni. Concentraiile denitrai ale apelor au fost peste 100 mg/L n 92% din cazuri i ntre 40i 100 mg/L pentru 8% din cazurile raportate [26].

n urma unui raport desfurat la nivel naional [22], s-aconstatat c cele mai multe cazuri (48% din total) de methemoglo-binemie au aprut la copiii ntre o lun i 3 luni (figura 5). Conformaceluiai studiu, 58% din totalul cazurilor au aprut la concentraiicuprinse ntre 101 i 500 mg nitrai/L ap (figura 6).

Conform aceluiai studiu [22], n ara noastr cele mai multecazuri de methemoglobinemie infantil au fost nregistrate n anul2000 (453 cazuri), dup care s-a nregistrat o scdere a numrului decazuri, pentru ca n anul 2009 s fie semnalate doar 89 cazuri (figura7). n perioada 20002005, n estul Romniei au fost raportate 844cazuri de methemoglobinemie infantil, cele mai multe (284) fiind

nregistrate n Iai [27].


9/12


Fig. nr. 5 Cazuri de methemoglobinemie infantil

generate de apa de fntn (pe grupe de vrst)

Fig. nr. 6 Cazuri de methemoglobinemie generat de apa

de fntn n funcie de coninuturile de nitrai

Fig. nr. 7 Distribuia cazurilor de methemoglobinemie infantil ntre anii 1997 i 2009


10/12


Msuri luate la nivel naional pentruprevenirea intoxicaiilor cu nitraiMarea majoritate a cazurilor de intoxicaii cu nitrai se nregis-

treaz n zonele rurale i anume mai ales n acele zone unde sursa deap pentru consum o constituie apa de fntn. Cazurile de methe-moglobinemie provin aproape n totalitate din aceste zone.

Poluarea cu nitrai este determinat de utilizarea excesiv angrmintelor, de amplasarea incorect a toaletelor sau din cuzadepozitrii defectuoase a deeurilor de la fermele de animale. Nitraiidin aceste surse migreaz n sol pn la pnza freatic pe care ocontamineaz.

Din pcate, dei aceast situaie este foarte bine cunoscut i

anual se fac rapoarte privind cazurile de poluare cu nitrai a dife-ritelor zone sau referitoare la efectele asupra mediului i a sntiiomului, msurile de remediere sunt mai degrab sporadice.

De exemplu, organizaia Women in Europe for a CommonFuture din Germania mpreun cu Universitatea Tehnic dinHamburg (Technical University Hamburg-Harburg) i UniversitateaWageningen din Olanda (Dutch Wageningen University) au imple-mentat un proiect de realizare unei surse comune de ap filtrat,epurat pentru locuitorii din Grla Mare (judeul Mehedini), de

ecologizare a latrinelor i de educare a populaiei pentru a se protejaprin evitarea consumului de nitrai [28]. Rezultatele au fost satisfc-toare. Un alt caz de protecie a populaiei dintr-un astfel de sat fa deconsumul de ap poluat este cel realizat in comuna Movileni undeprimarul, cu ajutorul cetenilor, a reuit s obin fonduri pentrundiguirea rului comunal i realizarea unei surse de ap potabil, larobinet, n toate casele din comun. Aceste exemple sunt ns insu-ficiente i problema a rmas nerezolvat n mult prea multe zone dinar, mai ales in sudul i estul rii.

Dintre metodele de purificare a apei contaminate cu nitrai celemai cunoscute sunt:

distilarea prin fierberea apei nitraii i srurile rmn nrezervorul de fierbere.

osmoza invers apa este trecut sub presiune printr-omembran care reine contaminanii.

schimbtorii de ioni ionul nitrat este nlocuit n cele maimulte situaii cu clorur.

Tratamentele de purificare sunt scumpe, de aceea o metod multmai eficient din punct de vedere al costurilor este prevenia. Esteimportant de remarcat faptul c procedurile simple de tratament


11/12


casnic (fierbere, filtrare) nu au efectul dorit ci dimpotriv, prin fier-bere concentraia de nitrai crete.

Bibliografie

[1] Santamaria, P., Nitrate in vegetables: toxicity, content, intake and EC regulation n

Journal of the Science of Food and Agriculture, 2006, 86, pp. 1017.

[2] Prakasa Rao, E.V.S., Puttana, K., Nitrate, agriculture and environment n Current

Science, 79(9), 2000, pp. 11631168.

[3] Fytianos, K., Zarogiannis, P., Nitrate and nitrite accumulation in fresh vegetables

from Greece n Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology 62, 1999,

pp. 187192.

[4] Santamaria, P., Contributo degli ortaggi allassunzione giornaliera di nitrato, nitrito e

nitrosamine n Industrie alimentari 36, 1997, pp. 13291334.[5] ORDIN nr. 1 din 3 ianuarie 2002 privind condiiile de securitate i calitate pentru

legume i fructe proaspete destinate consumului uman;

[6] Commision Regulation (EC) No 1881/2006 setting maximum levels for certain

contaminants in foodstuffs.

[7] Nitrate and nitrite in drinking-water. Background document for development of WHO

Guidelines for Drinking-water Quality.

[8] Vasile, G., Artimon, M., Botu, I.Studies regarding nitrate and nitrite contents in fruits, n

Lucrri tiinifice UAMVB, seria B, volumul L, 2007, pp. 407412.

[9] Vasile, G., Artimon, M., Luta, G., Niculita, P., Pele, M., The monitorisation of nitrate and

nitrite contents in different types of fruits from Romania, n Journal of EcoAgriTourism,

Bulletin of Agri-ecology, Agri-food, Bioengineering and Agritourism, 4 (12), 2008,

pp. 285290.

[10] Susin, J., Kmecl, V., Gregorcic, A., A survey of nitrate and nitrite content of fruit and

vegetables grown in Slovenia during 19962006 n Food Additives and Contaminants,

23(4), 2006, pp.385390(6).

[11] http://ec.europa.eu/environment/water/water-nitrates/index_en.html accesat la

12.12.2013.

[12] Young, C.P., Morgan-Jones, M., A hydrogeochemical survey of the chalk groundwater of

the Banstead area, Surrey, with particular reference to nitrate n Journal of the Institute

of Water Engineers and Scientist, 34, 1980, pp. 213236.

[13] Sceeanu, G., Manole, M.S., Stavrescu-Bedivan, M.-M., Penescu, A., Pele, M.,Evaluation of water quality in lakes from Bucharest n Scientific Papers. Series E. Land

Reclamation, Earth Observation&Surveying, Environmental Engineering, vol I, 2012,

pp. 113116.

[14] Pele, M., Vasile, G., Artimon, M., Studies regarding nitrogen pollutants in well waters

from Romania n Scientific Papers, UASMV Bucharest, Series A, LIII, 2010, pp. 145151.

[15] Tudor, L., Mitrnescu, E., Tudor, L., Furnaris, F., Assessment of nitrate and nitrite content

of Romanian traditional cheese n Lucrri tiinifice Medicin Veterinar, XL, 2007,

pp. 694699.

[16] Topcu, A., Topcu, A.A., Saldamli, I., Yurttagul, M., Determination of nitrate and

nitrite content of Turkish cheeses n African Journal of Biotechnology, 5(15), 2006,pp. 14111414.


12/12


[17] Kyriakidis, N.B., Tarantili-Georgiou, K., Tsani-Batzaka, E., Nitrate and nitrite content of

Greek cheeses n Journal of Food Composition and Analysis, 10 (4), 1997, pp. 343349.

[18] Zamrik, A.M., Determination of nitrate and nitrite contents of Syrian white cheese n

Pharmacology and Pharmacy, 4, 2013, pp. 171175.

[19] Gupta, S.K., Gupta, R.C., Chhabra, S.K., Eskiocak, S., Gupta, A.B., Gupta, R., Health issuesrelated to N pollution in water and air n Current Science, 94 (11), 2008, pp. 14691477.

[20] Opinion of the Scientific Panel on Contaminants in the Food chain on a request

from the European Commission to perform a scientific risk assessment on nitrate in

vegetables. The EFSA Journal, 689, 2008, pp. 179.

[21] Gilchrist, M., Winyard, P.G., Benjamin, N., Dietary nitrate Good or bad? n Nitric oxide,

22, 2010, pp. 104109.

[22] Tudor, A., Staicu, C., Evaluarea cazurilor de methemoglobinemie acut infantil

generat de apa de fntn, Raport naional 2009.

[23] Cortazzo, J.A., Lichtman, A.D., Methemoglobinemia a review and recommendations

for management n Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia, 2013, (in

print) doi: 10.1053/j.jvca.2013.02.005.

[24] El-Husseini, A., Azarov, N., Is threshold for treatment of methemoglobinemia the same

for all? A case report and literature review n American Journal of Emergency Medicine,

28, 2010, 748e5748e10.

[25] Shuval, H.I., Gruener, N. Epidemiological and toxicological aspects of nitrates

and nitrites in the environment n American Jornal of Public Health, 62, 1972,

pp. 10451052;

[26] World Health Organization. Health hazards from nitrates in drinking-water. Report on

a WHO meeting. WHO Regional Office for Europe, Copenhagen, 1985.

[27] Popescu, M., Vasilov, M., Ungureanu, M., Incidence particularities of methemoglobinemia

cases in Bacau county during 20002005 periodn Present Environmentand SustainableDevelopment, 2, 2008, pp. 211223.

[28] Samwel, M., Gabizon, S., Wolters, A., Wolters, M., From pit latrine to ecological toilet.

Results of a survey on dry urine diverting school toilets and pit latrines in Garla Mare,

Romania. Experiences and Acceptances, publicat n WECF, Utrecht/Munich, 2006.

impactul nitratilor asupra sanatatii oamenilor

Documents

Transcript of impactul nitratilor asupra sanatatii oamenilor