Содержание энергии в 100 г некоторых пищевых продуктов

(съедобная часть) [2]

Продукт	Энергия, кКал	Продукт	Энергия, кКал
Булка	240	Масло подсолнечное	900
Картофель отварной	80	Масло сливочное	750
Говядина отварная	250	Кура отварная	170
Молоко 2,5%	52	Макароны	330
Рис	280	Треска (пикша) отварная	65
Яйца куриные	120	Гречиха	295

Выделите два множества: к первому отнесите продукты, полученные от организмов – продуцентов, ко второму – от организмов более высоких трофических уровней. Сопоставьте стоимость единицы энергии в том и другом множестве.

Дайте экономическую оценку полученным результатам. Как объяснить их с точки зрения экологии, используя правило Линдемана (правило 10%) и следствия из него?

Примечание. Стоимость продуктов зависит от множества обстоятельств, но в том числе, как можно убедиться, и от того, насколько доступна энергия, запасенная на разных трофических уровнях.

Полученные результаты характерны не только для продуктов питания. Сопоставьте стоимость тканей: хлопчатобумажных, шерстяных, шелковых (натуральных), и соотнесите их с характером распределения энергии по трофическим уровням.

Задание 2.

Сопоставьте следующие пары продуктов питания, добытых в одном месте:

а) ягоды, грибы;

б) плотва, щука (или окунь).

В каких из них концентрация загрязняющих веществ, скорей всего, будет более высокой? Почему?

В семье появился грудной ребенок. С точки зрения экологии к какому трофическому уровню его следует отнести? Сопоставьте качественно риск здоровью, в связи с его питанием, с риском для взрослого человека (например, для его матери).

Сформулируйте требования, которые следует предъявить к качеству питания матери, исходя из экологических положений.

Задание 3.

Ознакомьтесь с приведенной ниже справкой и дайте ответы на поставленные вопросы.

Справка. Нитраты – соли азотной кислоты – являются естественной принадлежностью любого растительного или живого организма. Так, в организме человека в сутки образуется и используется в обменных процессах до 100 мг и более нитратов.

Однако при поступлении нитратов в повышенных количествах нитраты в пищевом тракте восстанавливаются до более токсичных соединений – нитритов, из которых, кроме того, могут образоваться N – нитрозамины – вещества, обладающие канцерогенной активностью.

Допустимая суточная доза нитратов – 325 мг в сутки. ПДК для питьевой воды – 45 мг/л.

В растениях нитраты максимально накапливаются в период наибольшей активности их созревания, которая обычно проявляется незадолго до начала уборки урожая. Поэтому овощи раннего созревания могут содержать нитратов больше. Резкое увеличение нитратов наблюдается при неправильном использовании азотных удобрений, например при внесении их незадолго до уборки урожая.

Различные растения в неодинаковой степени накапливают нитраты [2]:

- зеленые листовые овощи (салат, петрушка, щавель) – до 3000 мг/кг;

- свекла – до 1400 мг/кг;

- морковь и картофель – до 250 мг/кг;

- кабачки – до 400 мг/кг;

- капуста – до 900 мг/кг;

- огурцы – до 150 мг/кг.

В растениях нитраты распределяются неравномерно. В капусте, например, нитраты накапливаются в кочерыжке, в огурцах и редисе – в поверхностных слоях, в моркови – наоборот.

При мойке и чистке овощей в среднем теряется 10% нитратов, при варке – от 40% (для свеклы) до 70% (для капусты, картофеля) химическая активность нитратов приводит к тому, что их содержание в овощах за несколько месяцев хранения уменьшается на 30-50%.

0. Допустим, что дневной рацион человека помимо других продуктов включал овощи: морковь (сырую) – 300 г, свеклу (отварную) – 300 г, огурцы – 500 г.

1. Может ли в этом случае быть превышена допустимая норма нитратов?

2. Некоторые поклонники вегетарианства и сыроедения рекомендуют съедать до 1,5 кг сырых овощей в день. Чем они рискуют? Какие требования к растительным продуктам следует предъявлять в этом случае?

3. Допустимо ли проводить подкормку растений азотистыми удобрениями незадолго до уборки урожая?

4. Какие части овощей в большей степени накапливают нитраты?

Задание 4.

Ознакомьтесь с приведенной ниже справкой и дайте ответы на поставленные вопросы.

Справка. Вредные вещества в продуктах питания могут образовываться непосредственно в процессе их кулинарной обработки. К таковым, например, относится бенз(а)пирен – один из представителей класса полициклических ароматических углеводородов (ПАУ).

Бенз(а)пирен, как и некоторые другие представители ПАУ, является чрезвычайно опасным концерогенным, мутагенным и токсичным веществом.

Бенз(а)пирен в небольших количествах всегда образуется при сгорании продуктов органического происхождения, будь то бензин, уголь, древесина, сгоревший мусор, табак или масло, подгорающее на сковороде. Бенз(а)пирен может накапливаться по пищевым цепям.

Основные пути его поступления в организм человека: пища, воздух, вода, а для курящих - активное курение.

Для содержания бенз(а)пирена в различных средах установлены очень жесткие нормы. Так, его среднесуточная ПДК в воздухе населенных мест составляет всего лишь 1  10^-6мг/м³, ПДК для воздуха рабочей зоны – 150  10^-6мг/м³.

В Москве на перекрестках с интенсивным движением концентрация бенз(а)пирена достигает 20  10^-6мг/м³ (данные на 1994 г.).

По имеющимся данным при жарке 1 кг мяса в воздух попадает 190  10^-6мг/м³ этого вещества, 100 г полукопченой колбасы содержит от 120 до 450  10^-6мг/м³, окорока – до 3000  10^-6мг/м³, а с одной сигаретой человек вдыхает до 80  10^-6мг/м³ бенз(а)пирена. Бенз(а)пирен всегда сопутствует копченым и жареным продуктам.

0. Оцените объем кухни в Вашем доме. Какая концентрация бенз(а)пирена может быть на кухне при жарке 1 кг мяса? Какие меры следует предпринять, чтобы уменьшить концентрацию?

1. Какие виды кулинарной обработки продуктов более предпочтительны во избежание канцерогенной опасности?

2. Могут ли канцерогенные вещества присутствовать в подгоревшей корочке хлеба?

3. Сопоставьте ориентировочно канцерогенную опасность, связанную с поступлением бенз(а)пирена в организм при питании, курении и пребывании на перекрестке с интенсивным движением.

2.3. Вода в доме. Экологические проблемы коммунального водоснабжения на примере Санкт-Петербурга

Хорошо известно, что здоровье человека во многом определяется качеством питьевой воды. Успехи гигиены и санитарии в контроле за качеством вод, организация современного коммунального водоснабжения существенно снизили число инфекционных заболеваний и, тем самым, способствовали повышению продолжительности жизни.

Однако массовое загрязнение поверхностных и подземных вод в наше время породило немало новых проблем, связанных с качеством питьевой воды, которое зависит от многих обстоятельств: степени загрязнения источника, технологий водоподготовки, расположения водозабора, протяженности и срока эксплуатации водопроводов и т.п.

Ниже на примере Санкт-Петербурга рассмотрены некоторые из таких проблем. Город расположен у крупнейшего в Европе резервуара пресной воды – Ладожского озера, на берегах полноводной Невы, водосток которой превышает водосток Днепра и Дона вместе взятых и, тем не менее, проблема питьевой воды, ее качества для горожан является одной из самых актуальных.

Задание 5.

Ознакомьтесь с приведенной ниже справкой. Постройте схему, отображающую взаимосвязь различных факторов, определяющих качество питьевой воды. Перечислите основные недостатки существующей системы водоснабжения. Ответьте на поставленные вопросы.

Справка. Исторически сложилось так, что водозабор в Санкт-Петербурге расположен крайне неудачно – около Смольного. Подходя к этому месту, невская вода успевает накопить немало загрязняющих веществ, поступающих со стоками многих промышленных предприятий, расположенных выше по реке. Здесь же в Неву впадает один из наиболее загрязненных ее притоков – река Охта.

Качество воды в Неве во многом определяется состоянием Ладожского озера, которое, в свою очередь, зависит от потока загрязняющих веществ, приносимых реками Волхов, Свирь, Вуокса и др. По данным государственного учета сточных вод в бассейн Ладоги ежегодно сбрасывается 1,4 км³ сточных вод (1992 г.), содержащих около 400 тыс. т. загрязняющих веществ.

Особую озабоченность вызывает загрязнение озера фосфором. Суммарная эффективность использования минеральных и органических удобрений в бассейне водосбора озера составляет 20-40%. Остальная часть идет на увеличение содержания фосфора в почве и на формирование фосфорной нагрузки на водоемы. Содержание общего фосфора (Р) в Ладоге достигло 0,02 мг/л, а общего азота (N) – 0,7 мг/л, что способствует эвтрофикации водоема. В озеро выносится до 7 тыс. т. фосфора в год. За последние 15 лет масса синезеленых водорослей в озере увеличилась в 30 раз. Особенно ухудшилось состояние южной-мелководной части озера [3].

Качество воды в Неве по сравнению с Ладогой еще более ухудшается за счет промышленных и коммунально-бытовых сбросов. Средняя за год (1992 г.) концентрация фенолов достигает 7 ПДК, а максимальная, отмеченная в створе ниже впадения р. Ижора – 70 ПДК.

Среднегодовые концентрации меди и марганца составляют 6,5 и 3,3 ПДК, соответственно.

На охрану и рациональное использование водных ресурсов в Санкт-Петербурге используется 95% всех средств, отпущенных на природоохранную деятельность. Тем не менее общее хроническое недофинансирование мероприятий по охране окружающей среды не позволяет хотя бы замедлить процессы ухудшения качества воды.

Город сбрасывает 1682 млн. м³ сточных вод за год. Из них 626 млн.м³ сбрасывается без всякой очистки. Очистка сточных вод в городе малоэффективна из-за того, что коммунально-бытовые и промышленные стоки сбрасываются в общие коллекторы. Замыкает цепочку водохозяйственных бед Невская губа, отгороженная от Финского залива дамбой и аккумулирующая загрязнения со всего бассейна водосбора, [3].

На станциях водоподготовки воду обеззараживают хлорированием. Этот процесс может вносить новые токсикологические эффекты, связанные с образованием хлорорганических соединений. Некоторые из них обладают мутагенной и канцерогенной активностью. Суммарная мутагенная активность питьевой воды после хлорирования, как правило, больше, чем исходной воды.

Качество питьевой воды заметно снижается при ее транспортировке по распределительным магистралям за счет интенсивно протекающих биологических процессов, что особенно характерно для протяженных и старых водопроводов. Биологические процессы развиваются за счет присутствия в трубах железоокисляющих бактерий, сульфатредуцирующей микрофлоры, различных биообрастателей.

• Каким образом качество воды, поступающей в дома, связано с индустриальной и аграрной деятельностью в бассейне водосбора Ладожского озера?

• Правильно ли расположена в городе станция водозабора? Где лучше ее разместить?

• Почему весной в период таяния снега качество воды в Санкт-Петербурге заметно ухудшается? Почему оно также ухудшается осенью, когда часто штормит Ладога?

• Могут ли сточные воды, поступающие из вашей квартиры, каким- либо образом повлиять на качество воды, набираемой вами из под крана? Каким образом?

• Каким образом хлорорганические соединения могут оказаться в питьевой воде?

• На станции водоподготовки вода в соответствии с ГОСТом доводится до качества питьевой, т.е. ее можно пить без ущерба здоровью. Следует ли кипятить ее дома? Почему?