ไนเตรต

เมื่อสารอาหารส่วนเกิน เช่น ไนเตรตและฟอสฟอรัส ไหลลงสู่แหล่งน้ำ มักส่งผลให้เกิดการบานของสาหร่ายที่เป็นอันตราย (HABs) การบานของสาหร่ายเหล่านี้อาจก่อให้เกิดสารพิษอันตรายและทำให้ปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำลดลง ส่งผลให้ปลาตายได้ การบานของสาหร่ายในแหล่งน้ำที่ใช้เป็นแหล่งน้ำดื่มนั้นเป็นปัญหาที่ร้ายแรงอย่างยิ่ง
เนื่องจากอันตรายจาก HAB โปรแกรมตรวจสอบคุณภาพน้ำจำนวนมากจึงมุ่งเป้าไปที่การตรวจสอบว่ามีไนเตรตเกินระดับหรือไม่ อ่านโพสต์บล็อกของเรา HABs|ทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้ เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติม

ไนเตรตอาจทำให้เกิดปัญหาสุขภาพอื่นๆ ได้เมื่อบริโภค โดยเฉพาะในเด็กเล็ก การดื่มน้ำที่มีไนเตรตในระดับสูงอาจทำให้เกิดภาวะเมทฮีโมโกลบินในเลือด ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า "โรคเด็กตัวเขียว" อาการนี้มักเกิดขึ้นเมื่อใช้น้ำที่มีไนเตรตมากเกินไปในการปรุงนมผงสำหรับทารก
ผู้ผลิตนมผงสำหรับทารกพร้อมเลี้ยงสามารถใช้หลากหลายวิธีในการวัดไนเตรตในผลิตภัณฑ์ของตน เช่น วิธีที่มีให้สำหรับเครื่องวิเคราะห์เคมีอัตโนมัติรุ่น FS 3700 ของเรา
เมื่อทารกกินไนเตรตเข้าไป แบคทีเรียในปากและกระเพาะอาหารจะเปลี่ยนไนเตรตเป็นไนไตรต์ ซึ่งกระเพาะอาหารของทารกจะมีความเป็นกรดน้อยกว่าผู้ใหญ่ ไนไตรต์จะจับกับฮีโมโกลบินเพื่อสร้างเมทฮีโมโกลบิน ซึ่งเป็นฮีโมโกลบินชนิดพิเศษที่ไม่สามารถปล่อยออกซิเจนไปยังเซลล์ได้
อาการที่พบบ่อยที่สุดของ “โรคเด็กตัวเขียว” คือ ริมฝีปากของเด็กจะมีสีเทาอมน้ำเงิน ซึ่งในที่สุดอาจลามไปยังส่วนอื่น ๆ ของร่างกาย ส่งผลให้เสียชีวิตได้ในรายที่มีอาการรุนแรงที่สุด3
ผู้ใหญ่ยังสามารถเกิดภาวะเมทฮีโมโกลบินในเลือดได้ และพบว่าหัวใจเต้นเร็ว อ่อนแรง คลื่นไส้ และอาจถึงขั้นเสียชีวิตได้

นอกจากไนเตรตแล้ว ไนโตรเจนในรูปแบบเคมีอื่นๆ เช่น ไนไตรต์และแอมโมเนีย ยังสามารถพบได้ในสิ่งแวดล้อม วัฏจักรไนโตรเจนอธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงของไนโตรเจนจากรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่ง ต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวัฏจักรไนโตรเจนหรือไม่ ดูภาพรวมของวัฏจักรไนโตรเจนจากมหาวิทยาลัยมินนิโซตา
เป้าหมายประการหนึ่งของการบำบัดน้ำเสียคือการกำจัดไนโตรเจนเพื่อป้องกันการเติมไนโตรเจนมากเกินไปในน้ำที่รับน้ำ กระบวนการในวงจรไนโตรเจน โดยเฉพาะไนตริฟิเคชันและดีไนตริฟิเคชัน มีบทบาทสำคัญในการบรรลุเป้าหมายนี้
แอมโมเนียจะถูกแปลงเป็นไนไตรต์และสุดท้ายคือไนเตรตผ่านกระบวนการที่เรียกว่าไนตริฟิเคชัน กระบวนการนี้เกิดขึ้นด้วยความช่วยเหลือของแบคทีเรียที่ใช้ออกซิเจน ซึ่งแบคทีเรียเหล่านี้ต้องการออกซิเจนเพื่อความอยู่รอด

ไนไตรต์และไนเตรตซึ่งเรียกโดยรวมว่า (NOx) จะถูกแปลงเป็นก๊าซไนโตรเจนและกำจัดออกจากน้ำเสียโดยปฏิกิริยาทางชีวภาพที่เรียกว่า ดีไนเตรต กระบวนการนี้ต้องการออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำ (DO) ต่ำมากและมีคาร์บอนอินทรีย์ในปริมาณที่เพียงพอ ดังนั้น การตรวจสอบไนเตรตและ COD/BOD/DOC จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการควบคุมกระบวนการดีไนเตรต

ตามที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ไนเตรตในระดับสูงสามารถกระตุ้นให้เกิด HAB ส่งผลให้ปลาตายได้ แต่ไนเตรตในน้ำจะส่งผลโดยตรงต่อสัตว์น้ำหรือไม่หากไม่มี HAB
ระดับไนเตรตตามธรรมชาติค่อนข้างต่ำ - 1 มิลลิกรัมต่อลิตร หรือต่ำกว่า - ในน้ำผิวดินบางแห่ง1 ในระดับนี้ ไนเตรตไม่เป็นอันตราย แต่ผลเสียต่อสุขภาพอาจเกิดขึ้นในสัตว์น้ำได้เมื่อความเข้มข้นของไนเตรตสูงเกินไป
การศึกษาวิจัยหนึ่งที่ดำเนินการโดยสถาบัน Freshwater ของ Conservation Fund ได้ตรวจสอบผลกระทบของการที่ปลาเทราต์สายรุ้งที่เลี้ยงด้วยการเพาะเลี้ยงในน้ำสัมผัสกับไนเตรต-ไนโตรเจนในระดับปานกลาง (75 ถึง 100 มก./ล.) เป็นเวลานาน ผลการศึกษาชี้ให้เห็นถึงความผิดปกติและการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมที่สำคัญในระบบการเพาะเลี้ยงในน้ำแบบหมุนเวียน (RAS) ในระดับดังกล่าว อ่านบทความในบล็อกของเราเกี่ยวกับหัวข้อนี้ ระดับไนเตรตในการเพาะเลี้ยงในน้ำอาจอันตรายกว่าที่คุณคิด

ระดับไนเตรตอาจเพิ่มขึ้นใน RAS เมื่อปลาขับแอมโมเนียออกมา และระบบกรองชีวภาพจะเปลี่ยนแอมโมเนียให้เป็นไนเตรต การตรวจสอบไนเตรตสามารถช่วยแจ้งให้ผู้จัดการการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำทราบว่าควรปรับการดำเนินการเมื่อใด ซึ่งอาจรวมถึงการเพิ่มอัตราการแลกเปลี่ยนน้ำ การเพิ่มหน่วยลดไนเตรต หรือการลดปริมาณอาหาร

ไนเตรตมักใช้เป็นสารกันบูดสำหรับเบคอน แฮม ซาลามิ และชีสบางชนิด การศึกษาวิจัยเชื่อมโยงการใช้ไนเตรตกับการก่อตัวของไนโตรซามีน ซึ่งบางชนิดเป็นสารก่อมะเร็ง ไนโตรซามีนสามารถก่อตัวได้ด้วยวิธีหนึ่ง คือ เมื่อไนไตรต์ ซึ่งถูกเปลี่ยนจากไนเตรตในร่างกายโดยธรรมชาติ เข้าไปอยู่ใกล้กับโปรตีน ซึ่งภาวะนี้พบได้ในอาหารที่มีโปรตีนสูง เช่น เนื้อสัตว์แปรรูป เมื่อเนื้อสัตว์แปรรูปถูกปรุงด้วยอุณหภูมิสูง ไนโตรซามีนจะก่อตัวได้ง่ายขึ้น
While nitrate's use as a preservative receives a considerable amount of attention, humans receive very little of their dietary nitrate intake from processed meat – only about 5%. Most of the dietary nitrate (>80%) ที่เราได้รับมาจากผัก โดยผักใบเขียวมักมีไนเตรตสะสมในปริมาณสูง
ผักจะดูดซับไนเตรตจากดินที่ปลูกแทนที่จะใช้เป็นสารกันบูด โดยผักที่ปลูกในดินที่เสริมปุ๋ยจะมีไนเตรตในระดับสูงมากกว่าผลผลิตอินทรีย์5 ไนเตรตในผักมีโอกาสสร้างไนโตรซามีนน้อยกว่า เนื่องจากไม่ใช่อาหารที่มีโปรตีนสูง นอกจากนี้ ผักยังมีสารประกอบ (เช่น วิตามินซีและโพลีฟีนอล) ที่ช่วยลดโอกาสที่ไนโตรซามีนจะก่อตัว
ไนเตรตในผักอาจเป็นประโยชน์ เนื่องจากไนเตรตเกี่ยวข้องกับการผลิตไนตริกออกไซด์ ก๊าซชนิดนี้อาจช่วยลดความดันโลหิตและช่วยต่อสู้กับการติดเชื้อ นอกจากนี้ยังมีประโยชน์อื่นๆ อีกด้วย6 สิ่งหนึ่งที่ควรทราบก็คือ แม้ว่าผักจะได้รับไนเตรตในปริมาณมากจนทำให้เกิดเมทฮีโมโกลบินในเลือดได้ แต่โอกาสที่ไนเตรตจะเกิดขึ้นนั้นมีน้อยมาก
นอกเหนือจากผลกระทบของไนเตรตต่อร่างกายมนุษย์แล้ว เหตุผลอีกประการหนึ่งในการตรวจระดับไนเตรตในผักก็คือเพื่อปรับระยะเวลาการใส่ปุ๋ยและเก็บเกี่ยวให้เหมาะสม เนื่องจากความเข้มข้นของไนเตรตในผักใบเขียวอาจผันผวนตลอดทั้งวัน
แล้วระดับไนเตรตในอาหารวัดได้อย่างไร? วิธีการที่ค่อนข้างประหยัดบางวิธีที่เราจะกล่าวถึงในหัวข้อถัดไป โดยเฉพาะวิธีการวัดสีและการวัดโพเทนชิโอเมตริก สามารถใช้ในการวิเคราะห์ไนเตรตได้ ตราบใดที่มีการสร้างสารละลายในน้ำ ขั้นตอนหนึ่งในการเตรียมตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์คือ การผสมตัวอย่างใบไม้ที่อบแห้งกับสารละลายสกัดอะลูมิเนียมซัลเฟต