Maisto medžiagos biogenai
5 (100%) 1 vote

Maisto medžiagos biogenai

Maisto medžiagos. Biogenai

Turinys

1. Įvadas 3 psl.

2. Upėse eutrofikaciją sukeliančių biogeninių medžiagų apžvalga 5 psl.

2.1 Azotas 5 psl.

2.1.1 Azoto junginiai gamtiniuose vandenyse 6 psl.

2.2 Fosforas ir jo junginiai 8 psl.

3. Maistmedžiagių išplovimas 9 psl.

4. Lietuvos upių vandens kokybė ir ištekliai 10 psl.

5. Biogeninių medžiagų koncentracija Danės ir Šventosios upėse 12 psl.

6. Išvados 16 psl.

7. Literatūros sąrašas 17 psl.

8. Priedas 18 psl.

1. Įvadas

Vanduo yra viena iš labiausiai žemėje paplitusių medžiagų. Vandenynai ir kiti atviri vandens telkiniai (upės, ežerai, tvenkiniai – yra gėli vandenys, jie sudaro 2,9 % bendro pasaulio vandens kiekio) dengia 71 % žemės paviršiaus, nemaži žemės plotai yra užkloti ledynais, didžiuliai vandens kiekiai susikaupę po žeme. Vanduo sudaro ir gyvų organizmų pagrindą. Nuo 50 iki 95 % augalų ir gyvūnų svorio sudaro vanduo. Be vandens gyvybė žemėje iš viso negalėtų egzistuoti (Juknys, 2002).

Kiekvieną dieną buityje naudojame daugybę įvairių cheminių priemonių – skalbiame, baliname, valome, šveičiame ir t. t. Šie produktai suteikia daug naudos, todėl tapo tokia neatsiejama gyvenimo dalimi, kad vargiai ir beįsivaizduojame, kaip galėtume be jų išsiversti.

Tačiau ne kiekvienas susimąsto, kad dauguma šių cheminių medžiagų taip pat turi ir neigiamą poveikį aplinkai ir sveikatai. Didelis chemikalų naudojimas lemia platų jų paplitimą aplinkoje, o galiausiai ir mūsų organizme.

Kai kurios cheminės medžiagos, dabar randamos žmonių organizme, yra toksiškos. Dar nėra ištirtas daugumos cheminių medžiagų ilgalaikis ir sinergetinis poveikis aplinkai, nėra atliktas įvairiapusis rizikos įvertinimas. Tuo tarpu šios medžiagos vis cirkuliuoja ir kaupiasi aplinkoje…

Gali iškilti klausimas kas sieja skalbiklius ir įvairius vandens telkinius?!

Atvirieji vandens telkiniai (vandenynai, jūros, upės, ežerai, tvenkiniai) yra labiausiai užteršti organinėmis bei biogeninėmis (azoto ir fosforo junginiai) medžiagomis, todėl jų eutrofikacija yra viena iš svarbiausių aplinkos problemų (Juknys, 2002).

Fosfatai yra viena iš skalbimo priemonių sudėtinių dalių, skirta vandens kietumo mažinimui. Skalbimo priemonėse jie sudaro iki 30 procentų produkto svorio.

Fosforas ir azotas yra pagrindiniai biogenai, nulemiantys augalų augimą, todėl gyvybiškai svarbūs jiems. Tačiau dideli fosforo kiekiai, patekę į vandens telkinius, sukelia spartų dumblių augimą – taip vadinamą ” vandens žydėjimą ”. Žuvusius dumblius skaido bakterijos, tam procesui naudodamos deguonį, todėl ilgainiui vandenyje jo pradeda trūkti. Deguonies trūkumas savo ruožtu sukelia eilę kitų problemų: dūsta žuvys, kiti hidrobiontai. Jeigu vandens telkinys yra gilus ir stovintis, vanduo jame nesimaišo, tai priedugnio zonoje prasideda procesai, kurių metu išsiskiria vandenilio sulfidas. Pastarasis yra nuodingas vandens gyvūnams, be to pasižymi nemaloniu kvapu. Kai kurios klestinčių dumblių rūšys išskiria nuodingus toksinus, kurie dirgina odą, apnuodija gyvūnus.

Tarša biogeninėmis medžiagomis yra viena aktualiausių upių ir ežerų problemų Lietuvoje. 2002 m. vidutiniais duomenimis bendrojo fosforo koncentracija 63 % tiriamų upių buvo didesnė už DLK (didžiausia leistina koncentracija) (Juknys, 2002).

2. Upėse eutrofikaciją sukeliančių biogeninių medžiagų apžvalga

Biogeninių medžiagų grupei priklauso azotas, fosforas ir kt. Šie elementai yra labai svarbūs gyvybės vystymuisi vandenyje. Biogeninių elementų koncentracija ir jos kaita priklauso nuo vandenyje vykstančių biologinių ir biocheminių procesų (Lietuvos aplinkos apsaugos ministerija, 1994).

Didelė biogeninių medžiagų koncentracija, vandens telkiniuose, sukelia eutrofikaciją – tai mineralinių ir organinių išteklių didėjimas vandens telkiniuose – skirstoma į gamtinę (vykstančią tūkstančius metų lėtai kaupiantis nuosėdoms ir seklėjant vandens telkiniams) ir antropogeninę (labai greitą procesą pasireiškiantį staiga, netikta forma).

Mineralinės ir organinės medžiagos į vandens telkinius patenka iš dirvožemio, atmosferos, žemės ūkio naudmenų, su miesto teritorijų paviršiniu nuotėkiu, nutekamaisiais vandenimis. Juose, net ir biologiškai išvalytuose, esantys nitratų ir fosfatų kiekiai yra didesni už tuos, kurie jau gali suketi eutrofikaciją (Baltrėnas, Lygis ir kt., 1996).

Ribinių organinių elementų koncentracija vandens telkinyje turi būti tokia, kad susidarančio fitoplanktono (dumblių) biomasę galėtų sunaudoti visų lygių konsumentai. Eutrofikacija labiau veikia mažus ir vidutinius vandens telkinius (Baltrėnas, Lygis ir kt., 1996).

2.1 Azotas

Azoto vandenyje yra įvairiuose organiniuose ir neorganiniuose junginuose. Neorganiniai azoto junginiai yra amonio, nitratų ir nitritų jonų pavidalu. Jie tarpusavyje labai glaudžiai susiję: jų panaši kilmė, esant tam tikroms sаlygoms; lengvai transformuojasi vieni į kitus.

Organiniuose junginiuose azoto randama vandens organizmų audinių baltymuose ir jų irimo produktuose, taip pat tų organizmų gyvybinės veiklos išskyrose. Organiniai azoto junginiai vandenyje yra suspenduotų medžiagų,
koloidų ir ištirpusių molekulių pavidalo.

Gamtiniame vandenyje vyksta azoto junginių apykaita. Neorganinius azoto junginius įsisavina vandens mikro ir makro augalija, o ja minta vandens gyvūnai. Intensyviai augant vandens augalams, šių junginių gali visiškai nebelikti (Lietuvos aplinkos apsaugos ministerija, 1994).

Atvirkščias procesas vyksta mineralizuojantis vandenyje esančioms organinėms medžiagoms. Biocheminis organinių medžiagų oksidacijos produktas – amonio jonai. Juos specialios nitrifikuojančios bakterijos Nitrosomonas ir Nitrobacter suoksiduoja iš pradžių į oksidus, o paskui į nitratus. Šios reakcijos yra egzoterminės, išsiskirianti energija suvartojama bakterijų dauginimuisi. Nitrifikacijos procesas vyksta tik esant aerobinėms sąlygoms. Susidarius vandenyje anaerobinėms sąlygoms, vyksta atvirkščias denitrifikacijos procesas, kai nitratai redukuojami į laisvą azotą. Organinių medžiagų biocheminės oksidacijos ir nitrifikacijos metu susidarius amonio ir nitratų jonus vėl asimiuliuoja vandens augalija. Buitinėse nuotekose azotas atsiranda kaip gyvųjų organizmų baltyminių medžiagų apykaitos produktas – karbamidas CO(N1L);, kurį puvimo bakterijos nuotekose paverčia amonio karbonatu, toliau skylančiu į amoniaką ir anglies dioksidą. Priklausomai nuo nuotekų pH, amoniakas gali būti laisvas arba amonio druskų pavidalo. Nuotekose, kaip ir gamtiniame vandenyje, vyksta biocheminis organinių medžiagų skaldymas ir tolesnis nitrifikacijos procesas. Tuo paremtas biologinio nuotekų valymo būdas. Biologiškai išvalytose nuotekose esantys nitratai rodo, kad valymas vyko gerai. Azotinių medžiagų koncentracijų nustatymas nuotekose ir paviršutiniuose vandenyse yra būtinas, norint įvertini valymo proceso efektyvumą ir paviršinio vandens sanitarinę būklę (Lietuvos aplinkos apsaugos ministerija, 1994).

2.1.1. Azoto junginiai gamtiniuose vandenyse

Azotas randamas vandens telkinių organinių ir neorganinių junginių sudėtyje. Geriamame vandenyje didelis jo kiekis gali kelti pavojų žmonių sveikatai. Gamtoje egzistuojančiuose junginiuose azotas skiriasi oksidacijos laipsniu. Labiausiai redukuotoji forma – amoniakas NH3 ir jo konjuguota rūgštis amonio jonas NH4+. Per dideli kiekiai amoniako labai blogina vandens kokybę. Labiausiai oksiduotoji forma yra natrio jonas NO3-, vandeniniuose tirpaluose sudarantis druskas ir azoto rūgštį HNO3 . Be šių ribinių oksidacijos – redukcijos formų, tirpaluose randamos tarpinės formos – nitrito jonas NO2- ir molekulinis azotas N2.

Bakterijoms vykdant nitrifikaciją NH3 ir NH4+ jonas oksiduojami iki NO3-, o denitrifikaciją – nitratai ir nitritai redukuojami iki molekulinio azoto N2. Abiem atvejais, kaip šalutinis produktas, susidaro diazoto oksidas N2O. Abu procesai vyksta dirvoje ir vandenyje. Aerobinėje aplinkoje, pvz., ežerų paviršiuje, azotas egzistuoja pilnai oksiduotos formos kaip nitrato jonas, o anaerobinėje terpėje, ežerų dugne – redukuotas, kaip NH3 arba NH4+.

Nitrito jonai, NO2-, randami anaerobinėje terpėje. Pavyzdžiui, labai drėgnoje dirvoje, kuri yra nepakankamai redukuoti, kad azotą paverstų į amoniaką. Dauguma augalų įsisavina tik nitrato formos azotą. Todėl, kad augalai galėtų jį įsisavinti, į trąšų sudėtį įeinantį amonio joną ir amoniaką mikroorganizmai turi suoksiduoti iki nitrato (Sitonytė J. 2003).

Azoto junginių formoms gamtiniame vandenyje būdingi sezoniniai pokyčiai. Amonio jonų koncentracija sumažėja pavasarį ir vasarą, nes vandens augalija vegetacijos periodu juos intensyviai asimiliuoja. Rudenį ir žiemą jų koncentracija vandenyje padidėja, irstant per vasarą susikaupusioms organinėms medžiagoms. Tokie pat pokyčiai vyksta ir su nitratais. Nitratai yra patvariausi iš visų neorganinių azoto junginių. Vegetacijos periodu vandenyje jų yra likę dešimtosios miligramo dalys, arba visai nerandama, o žiemą koncentracija gali padidėti iki kelių miligramų viename vandens litre. Nitritų koncentracija gamtiniame vandenyje dėl jų nepatvarumo yra labai nedidele. Švariame vandenyje jie analitiškai neaptinkami arba randamos tik tūkstantosios miligramo dalys. Šiek tiek daugiau jų randama pasibaigus vegetacijai, kai prasideda organinių medžiagų irimas. Nitritai yra tarpinė nitrifikacijos proceso grandis. Padidėjusi jų koncentracija vandenyje rodo, kad vandens užterštumas yra didelis, sutrikus savaiminiam apsivalymo procesui, nitrifikacijos procesas nevyksta iki galo. Nitritai yra svarbus gamtinio vandens sanitarinės būklės rodiklis (Lietuvos aplinkos apsaugos ministerija, 1994).

Šiuo metu Jūs matote 34% šio straipsnio.
Matomi 1350 žodžiai iš 4013 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.