Методические указания по диагностике, профилактике и лечению отравлений сельскохозяйственных животных нитратами и нитритами (утв. Главным управлением ветеринарии Госагропрома СССР 18 июня 1986 г.) (утратили силу)

Методические указания
по диагностике, профилактике и лечению отравлений сельскохозяйственных животных нитратами и нитритами
(утв. Главным управлением ветеринарии Госагропрома СССР 18 июня 1986 г.)

ГАРАНТ:

Методическими указаниями, утвержденными Главным управлением ветеринарии при Совете Министров СССР с государственной ветеринарной инспекцией 28 марта 1991 г., настоящие Методические указания признаны утратившими силу

1. Общие положения

1.1. Применение азотных минеральных удобрений в растениеводстве по интенсивной технологии позволяет обеспечить более рациональное использование земли и при относительно меньших затратах средств производства и труда получить высокие урожаи зерновых, овощных, технических, кормовых и других культур, а также улучшить сенокосные угодья и культурные пастбища для продуктивных животных, что в совокупности должно способствовать обеспечению возрастающих потребностей населения в продуктах питания и промышленности сырьем.

1.2. В нашей стране применяются следующие азотные минеральные удобрения.

Нитратные удобрения: натриевая селитра, калийная селитра, кальциевая селитра.

Аммиачные удобрения: аммиак жидкий (безводный), аммиак водный, аммоний хлористый, аммоний сернокислый.

Аммиачно-нитратные удобрения: аммиачная селитра, аммиачно-известковая селитра, аммония нитрат сернокислый.

Амидные удобрения: кальция цианамид, мочевина (карбамид) синтетическая.

Комбинированные или полные удобрения включают азот, фосфор, калий (аммофос, аммофоска, нитроаммофоска и др.).

В СССР установлено оптимальное внесение в почву азотных удобрений по азоту в количестве 100-120 кг/га под картофель и овощи, 140 кг/га под посевы ржи, ячменя и пшеницы, 120 кг/га под культурные пастбища.

1.3. Нитратные удобрения хорошо растворимы в воде, поэтому при внесении в почву они быстро всасываются корневой системой растений и под воздействием ферментов нитрат редуктазы (КФ 1.6.6.1), нитрит редуктазы (КФ 1.6.6.4), гидроксиламинредуктазы (КФ 1.7.99.1) и редуктазы окиси азота (КФ 1.7.99.2) восстанавливаются до аммиака, который, взаимодействуя с -кетоглутаровой кислотой, образует амиды аспарагиновой и глутаминовой кислот, способствующих при участии трансаминаз синтезу всех аминокислот и растительного белка (протеина), необходимого для роста растений и формирования их продуктивности.

Аммиачные и амидные удобрения первоначально подвергаются нитрификации под воздействием почвенных нитрифицирующих бактерий с превращением в доступную для растений форму нитратов с последующим всасыванием через корневую систему и восстановлению до аммиака, используемого для синтеза аминокислот и протеина.

1.4. При скармливании растительных кормов жвачным животным под влиянием гидролитических ферментов рубцовой микрофлоры происходит окислительное дезаминирование растительного белка с образованием кетокислот и аммиака, участвующих в синтезе глютаминовой и других аминокислот, необходимых для синтеза животного белка, роста животных, образования мясной и молочной продукции,

В рубце жвачных животных под влиянием фермента уреазы происходит расщепление мочевины на аммиак и углекислоту.

При скармливании жвачным животным азотфиксирующих растений (подсолнечкик, кукуруза) в многокамерном желудке происходит превращение нитратов в нитриты и далее в гидроксиламин, окислы азота и аммиак не только за счет редуцирующих ферментов рубца, но и за счет растительных редуцирующих ферментов, поступивших вместе с кормами.

При нарушениях азотистого обмена в организме животных происходит образование весьма больших количеств аммиака, а также карбаминовой и карбамил-фосфорной кислот, обладающих весьма высокой токсичностью.

1.5. Возрастающий объем применения азотных удобрений, нерациональное их использование, отрицательное влияние неблагоприятных погодных условий на процессы нитрификации в почве и денитрификации в растениях, а также высокий уровень содержания нитратов и нитритов в воде водоемов для полива растений обусловливают накопление их в кормах сверхдопустимых количеств и возникновение случаев острых и хронических токсикозов животных, снижение санитарного качества и биологической полноценности продуктов животноводства.

1.6. В условиях широкой химизации сельскохозяйственного производства необходим комплексный общегосударственный контроль за предотвращением загрязнения кормов, продуктов животноводства и окружающей природной среды азотными удобрениями и их опасными метаболитами.

2. Условия накопления нитратов, нитритов и нитрозаминов в кормах и оценка их опасности для животных

2.1. Накопление нитратов и нитритов в почве и кормовых культурах обусловлено в основном 3-кратным и 2-кратным внесением повышенных количеств азотных удобрений, особенно в начальный период вегетации молодых растений и незадолго до сбора урожая, когда растения не способны метаболизировать их для синтеза протеина в оставшийся период вегетации.

2.2. Высоким накоплением нитратов отличаются азотфиксирующие растения: кормовая свекла, подсолнечник, кукуруза, картофель, капуста, люцерна, клевер, люпин, ячмень, овес, особенно при внесении под их посевы натриевой и аммиачной селитры в количествах более 150 кг/га. Большое количество нитратов накапливается в растениях семейства маревых, зонтичных и крестоцветных.

2.3. Повышенное содержание нитратов в кормовых культурах отмечается в период засухи, на засушливых участках, при недостаточной инсоляции, при понижении температуры почвы и воздушной среды, при недостатке в почве молибдена, кобальта, серы и калия, при повышенной кислотности, засоленности почвы и внесении в почву больших количеств органических удобрений (жидкий навоз, куриный помет), поскольку все эти факторы резко понижают активность ферментов азотистого обмена нитратредуктазы и нитритредуктазы.

2.4. Вредное влияние больших доз вносимых азотных удобрений в почву обусловливает понижение всхожести и энергии роста семян, снижение сосущей силы корневой системы, понижение всасывания воды и питательных веществ, снижение синтеза аминокислот, каротина, накопление небелкового азота в побочной части растений - соломе, ботве.

2.5. Опасность азотных удобрений при их внесении в почву в повышенных количествах обусловлена накоплением не только нитратов в кормах, но и накоплением в почве и растениях нитрозаминов, обладающих высокой токсичностью и выраженным гонадотоксическим, эмбриотоксическим, тератогенным и канцерогенным действием.

2.6. Нитрозамины (N-дифенилнитрозамин, нитрозодиметиламин, нитрозодиэтиламин и др.) поступают в азотные удобрения в процессе их изготовления при использовании нитрозных газов (окислов азота), при внесении в почву карбаматных пестицидов и гербицидов группы 2,4-Д, при распаде которых образуются амины, вступающие во взаимодействие с нитритами с образованием нитрозаминов.

Нитрозамины образуются также в силосе под влиянием окислов азота при силосовании кукурузы с повышенным содержанием нитратов, из которых под влиянием гидроксиламинредуктазы и редуктазы окиси азота образуются гидроксиламин и окислы азота, способствующие синтезу соответствующих нитрозаминов.

Эндогенные нитрозамины образуются в толстом отделе кишечника жвачных животных при взаимодействии нитритов и окислов азота с биогенными аминами, образующимися из аминокислот (лейцина, валина, орнитина и др.) под влиянием ферментов декарбоксилаз эшерихий коли, сальмонелл и других патогенных бактерий.

2.7. Возрастание токсичности кормов за счет накопления нитратов, нитритов, гидроксиламина, окислов азота и аммиака, обусловливающих отравление животных нередко возникает в следующих случаях.

2.7.1. При скармливании корнеплодов свеклы и свекольной ботвы, подвергавшихся плесневению и гнилостной порче во время неправильного хранения или в период уборки, отравление животных возникает вследствие накопления нитритов под влиянием ферментов денитрифицирующих гнилостных бактерий.

2.7.2. При бесконтрольном скармливании недоброкачественного кукурузного силоса с высоким содержанием свободных окислов азота, гидроксиламина и аммиака, образовавшихся из нитратов под влиянием денитрифицирующих бактерий вследствие большого дефицита в силосной массе углеводов и недостаточного образования уксусной и молочной кислот, необходимых для подавления активности вышеуказанных денитрифицирующих бактерий.

2.7.3. При скармливании клубней свеклы и теплого отвара после ее длительной варки, обусловившей превращение нитратов в нитриты под влиянием редуцирующего влияния сахаров.

2.7.4. При скармливании комбикормов и сенажа с повышенным содержанием нитратов, после добавления молочнокислых продуктов (заквасок) и содержания этих кормов в течение 18 - 24 ч при оптимальных температурных условиях, что ведет к интенсивному превращению нитратов в нитриты под влиянием оксидоредуктазных ферментов молочнокислых бактерий, что ведет к отравлению чаще всего телят и поросят.

2.7.5. При бесконтрольном использовании воды из глубоких колодцев с высоким содержанием нитратов и нитритов или из открытых загрязненных водоемов для водопоя или приготовления кормов нередко возникает отравление животных, особенно телят, жеребят, ягнят, поросят.

3. Токсическое действие

3.1. Азотные удобрения относятся к категории химических соединений повышенной опасности вследствие большого объема их применения (в 100 раз превышающего объем применения многих пестицидов), постоянного поступления их в организм животных с кормами, питьевой водой и образованием в кормах и организме продуктивных животных высокотоксичных нитритов и весьма опасных нитрозаминов. Окислы азота и их предшественники нитраты и нитриты являются основными химическими мутагенами в окружающей природной среде.

3.2. Степень токсичности нитратов и нитритов характеризуется не только величинами . установленными для чистых препаратов в эксперименте, но в основном суммарной токсичностью всех метаболитов, образующихся при ферментативном превращении вместе с зелеными кормами в многокамерном желудке жвачных животных до гидроксиламина, окислов азота и аммиака. Нитриты более чем в 10 раз токсичнее нитритов. Жвачные животные более чувствительны к нитратам, а животные с однокамерным желудком - к нитритам. Молодняк более чувствителен, чем взрослые животные.

Голодные животные, а также больные колибактериозом и сальмонеллезом более чувствительны к нитратам, чем здоровые животные. Чувствительность телят к нитратам значительно возрастает при одновременном применении лечебных нитрофурановых препаратов (фуразолидона, фурагина) вследствие суммации токсического эффекта.

3.3. Отравление животных нитратами и нитритами наблюдается в случае поступления этих веществ в организм в концентрациях выше предельно допустимых (табл.).

3.4. Механизм токсического действия нитратов заключается в превращении их в рубце жвачных животных в нитриты, гидроксиламин, окислы азота и аммиак по естественному метаболическому пути под влиянием окислительно-восстановительных ферментов: нитрит редуктазы, гидроксиламинредуктазы, редуктазы окислов азота.

Основным процессом токсического действия нитратов, нитритов, гидроксиламина, окиси азота и нитрозаминов является блокада всех геминовых железосодержащих дыхательных ферментов за счет химического взаимодействия с двухвалентным железом (ферроформы) гемоглобина крови, миоглобина сердца и скелетных мышц и цитохромоксидазы нервной ткани с превращением железа в трехвалентную форму (ферриформу). В результате этого все вышеуказанные ферменты теряют способность воспринимать, транспортировать кислород и обеспечивать тканевое дыхание. В крови образуется высокий уровень метгемоглобина, вернее, нитрозогемоглобина, возникает острая гипоксия, истощение кислородной емкости крови, асфиксия. Блокада цитохромоксидазы обусловливает торможение транспорта электронов в дыхательной цепи цитохромов, понижение образования молекулярного кислорода и острое нарушение функции центральной нервной системы (ЦНС).

Нормы содержания нитратов и нитритов в кормах для сельскохозяйственных животных

Вид корма	Нитраты по , мг/кг	Нитриты по , мг/кг
Комбикорм для крупного и мелкого рогатого скота	500	10
Комбикорм для свиней и птицы	200	5
Грубые корма (сено, солома)	500	10
Зеленые корма	200	10
Картофель	300	10
Свекла	800	10
Силос (сенаж)	300	10
Зернофураж	300	10
Жом сухой	800	10
Травяная мука	800	10
Жмых и шроты	200	10

Нитриты угнетают сосудодвигательный центр, что ведет к падению кровяного давления и коллапсу. Накопление аммиака вызывает возбуждение и паралич ЦНС. Все эти явления в совокупности ведут к быстрому летальному исходу.

3.5. Хроническая интоксикация животных нитратами обусловлена кислородным голоданием жизненно важных органов и тканей и сопровождается понижением обмена веществ, понижением воспроизводительной функции, снижением жизнеспособности молодняка, возникновением дистрофических явлений, нарушением обмена РНК и ДНК, понижением иммунологического состояния.

4. Клинические симптомы

4.1. Отравление животных нитратами и нитритами может протекать сверхостро, остро и хронически, в зависимости от уровня их содержания в кормах и состояния животных.

Сверхострое или молниеносное течение отравления чаще всего наблюдается у молодняка крупного рогатого скота при обильном скармливании на голодный желудок зеленых кормов подсолнечника, кукурузы, люцерны и других после повышенного внесения под их посевы азотных удобрений.

У животных возникает беспокойство, слюнотечение, рвотные движения, тимпания, затрудненное дыхание, учащение и аритмия пульса, жажда, нарушение координации движения, тремор скелетной мускулатуры, судороги конечностей, падение животных, явления асфиксии, резко выраженный цианоз видимых слизистых оболочек, коматозное состояние, угасание рефлексов, потеря чувствительности кожи, быстрый летальный исход (через 30-50 мин).

4.2. Молниеносное отравление нитратами свиней (в основном поросят) возникает при скармливании свежесваренной свеклы вместе с теплым отваром. У поросят уже через 10 - 15 мин возникает беспокойство, рвота, слюнотечение, кожа бледнеет, появляется синюшность видимых слизистых оболочек, кожной поверхности пятачка и кончиков ушей. Животные зарываются в подстилку, находятся в боковом положении, температура тела понижается, отмечается одышка, коматозное состояние и гибель при явлениях асфиксии через 15 - 20 мин.

Острое отравление животных окисью азота, а также в сочетании с аммиаком по быстроте течения и клиническому проявлению напоминает острое отравление синильной кислотой.

4.3. При остром и подостром отравлении у животных первые клинические симптомы возникают через 2-3 ч и тяжелое состояние через 10 - 12 ч. Животные отказываются от корма, становятся беспокойными, отмечаются частое мочеиспускание, жажда; слизистые оболочки глаз и рта вишневого цвета, вскоре приобретают коричневый оттенок. Температура тела несколько понижена. Пульс и дыхание учащенные, прослушиваются хрипы в легких. Из ротовой полости и носовых отверстий выделяется густая слизистая жидкость. Возникает тремор скелетной мускулатуры, нарушается координация движения, животные лежат, с трудом поднимаются. Общее состояние угнетенное, зрительные и слуховые рефлексы резко понижены. Нередко возникает усиление перистальтики кишечника и диарея, однако в большинстве случаев отмечается тимпания. Животные погибают в коматозном состоянии при явлениях асфиксии.

В начале появления клинических симптомов отравления содержание метгемоглобина в крови достигает 25 - 30%, а незадолго перед гибелью животных - 70 - 80%.

4.4. Хроническая интоксикация нитратами чаще всего наблюдается у взрослого крупного рогатого скота при длительном скармливании зеленых и концентрированных кормов с повышенным содержанием нитратов или при использовании воды из глубоких колодцев с повышенным содержанием нитратов и нитритов.

Клинические симптомы хронической интоксикации характеризуются уменьшением или прекращением лактации у коров, яйцекладки у кур, абортами у коров и свиноматок, множественными случаями мертворождаемости и нежизнеспособности молодняка. Наблюдается понижение репродуктивной функции самцов вследствие некроспермии, снижения подвижности спермиев.

Появление случаев аномалии органов у цыплят вследствие тератогенного действия нитрозаминов.

Установлено понижение приема корма, понижение живой массы, торможение роста скелета, исхудание, шерсть становится матовой, взъерошенной. Появляется общая слабость, поносы сменяются запорами. Смерть наступает при явлениях асфиксии. Нередко летальный исход наступает внезапно, без комплекса характерных клинических симптомов отравления, при резком падении животных, судорогах и быстрой асфиксии.

При исключении из рациона кормов с высоким содержанием нитратов животные постепенно выздоравливают. У лактирующих коров в период переболевания отмечается выделение нитратов и нитрозаминов с молоком.

5. Патологоанатомические изменения

5.1. При вскрытии трупов и вынужденно убитых животных, в том числе птиц, характерным признаком нитритных и нитратных отравлений является хорошо выраженная окраска крови: от ярко-красной до черно-коричневой. Кровь плохо свернувшаяся, нередко гемолизированная,

При быстром вскрытии и исследовании сразу после падежа или вынужденного убоя животных в содержимом рубца животных, желудка свиней и зоба птиц ощущается специфический раздражающий запах окислов азота и аммиака, который усиливается при подогревании содержимого.

В слизистой трахеи и бронхов наблюдаются разной величины кровоизлияния темно-коричневого цвета. В просвете трахеи и бронхов скопление пенистой жидкости с примесью крови. Легкие гиперемированы, с наличием очагов отека и эмфиземы. Сердце увеличено, коронарные сосуды переполнены плохо свернувшейся кровью, под эпикардом и эндокардом множество точечных кровоизлияний.

Слизистая оболочка преджелудков гиперемирована с наличием кровоизлияний и очагов некроза. В стенке рубца иногда отмечают обширные инфильтраты. Слизистая оболочка кишечника в состоянии катарального и геморрагического воспаления.

Сосуды головного мозга в состоянии значительного кровенаполнения. Множественные кровоизлияния в веществе мозга.

Мышцы светло-красной или розовой окраски, на разрезе выступает из сосудов темно-коричневая кровь. Мочевой пузырь содержит незначительное количество мочи, слизистая, как правило, покрасневшая.

5.2. При гистологических исследованиях выявляют скопление форменных элементов крови в паренхиматозных органах, расширение сосудов селезенки, легких, скопление микрофагов с большим содержанием гемосидерина, дистрофические и некробиотические изменения в сердечной мышце, клетках печени, эпителии почечных канальцев, селезенке, легких, в почках очаги некроза эпителия проксимальных канальцев, отечность и скопление лимфоидных клеток, связанных с нарушением обмена РНК и ДНК.

6. Диагностика отравлений

6.1. Диагностика отравлений животных нитратами и нитритами должна быть комплексной и основываться на анамнестических данных об уровне внесения в почву азотных удобрений под посевы кормовых культур, на характерных клинических симптомах интоксикации животных, результатах химико-аналитических исследований кормов, воды, содержимого желудочно-кишечного тракта и крови, а также на результатах патологоанатомического вскрытия павших и вынужденно убитых животных.

Предварительно необходимо исключить острые инфекционные заболевания, сходные по клиническому проявлению с отравлением нитратами.

6.2. Основными признаками для прижизненной дифференциальной диагностики нитратно-нитритных отравлений являются: наличие более 30% метгемоглобина в крови, шоколадный цвет крови, а также высокое содержание аммиака, окислов азота и нитритов в крови, носовой слизи, слюне и моче животных. Решающее значение имеет обнаружение нитратов в сверхдопустимых количествах в кормах и воде, использованных для кормления и поения животных.

6.3. Посмертная диагностика отравлений должна предусматривать обнаружение в пробах содержимого рубца или сычуга нитратов, нитритов, окислов азота и аммиака при одновременном определении метгемоглобина в свежих пробах крови.

Следует учесть, что при быстром течении отравления у телят после скармливания зеленой массы подсолнечника, кукурузы, клевера, люцерны и других легкобродящих кормов в рубце этих животных происходит быстрое и полное превращение нитратов и нитритов до аммиака вследствие активности редуцирующих ферментов до остывания трупа, поэтому пробы содержимого рубца должны быть взяты сразу после падежа или вынужденного убоя животных и исследованы на содержание нитратов и нитритов в течение 2 ч или быстро помещены в холодильник до исследования.

7. Лечение отравлений

В качестве эффективных антидотных лечебных средств рекомендуются следующие лекарственные препараты:

аскорбиновая кислота (витамин С) в форме 5%-ного водного раствора путем внутривенного введения в дозах 0,1 мл/кг массы животных;

1%-ный раствор аскорбиновой кислоты на 40%-ном растворе глюкозы путем внутривенного введения в дозах 0,1 мл/кг массы животных;

натрия тиосульфат (гипосульфит) в форме 30%-ного водного раствора путем внутривенного медленного введения в дозах: свиньям 15-20 мл, телятам 30, взрослому крупному рогатому скоту до 100 мл;

для ускорения восстановления нитритов в рубце жвачных животных целесообразно внутрь ввести 10%-ный раствор меляссы или сахара в дозах для овец 1 л и для крупного рогатого скота 3 л с добавлением 1%-ного раствора уксусной кислоты. Кроме того, следует применять сердечные, противомикробные и обволакивающие средства в установленных дозах;

при хроническом отравлении крупного рогатого скота в рацион необходимо включить препараты магния (магния окись - до 20 г или магния сульфат - до 50 г) и фосфорно-кальциевые минеральные подкормки, а также препараты витамина А и корма, богатые каротином.

8. Ветеринарно-санитарная экспертиза

8.1. Убой животных на мясо после перенесенного отравления следует производить не ранее чем через 72 ч после клинического выздоровления.

8.2. Мясо вынужденно убитых животных подлежит органолептическому, бактериологическому, биохимическому исследованиям с определением остаточных количеств нитратов и нитритов.

8.3. Доброкачественное мясо по всем показателям, но при содержании в нем нитрат-иона до 100 мг/кг и нитрит-иона до 10 мг/кг можно использовать для пищевых целей как условно годное, требующее более длительного проваривания. При более высоком содержании нитратов и нитритов мясо может быть использовано для приготовления вареных сортов колбас при условии 5-кратного разбавления мясом от здоровых животных.

8.4. Внутренние органы, кровь, желудочно-кишечный тракт и голова подлежат технической утилизации.

8.5. Молоко от коров и яйца кур, перенесших отравление нитратами, можно использовать для пищевых целей при получении их через 72 ч после клинического выздоровления животных.

9. Профилактика отравлений

Для надежной профилактики отравлений животных нитратами необходимо строго выполнять приведенные ниже мероприятия.

9.1. Обеспечивать строгое хранение минеральных азотных удобрений в условиях, гарантирующих от контакта с животными, кормами, источниками водопоя, а также от загрязнения транспортных средств для перевозки животных и кормов.

9.2. Норма внесения органических и минеральных азотных удобрений под кормовые культуры не должна превышать 150 кг (по азоту) на гектар с учетом природного запаса азота в почве.

9.3. Перед массовым скармливанием зеленой массы растений и корнеплодов с новых посевных площадей, а также перед выгоном животных на пастбища необходимо провести химико-аналитическое исследование проб кормов для определения содержания нитратов и нитритов. В необходимых случаях следует провести биопробу на нескольких менее ценных животных, давая им корма вволю после 12-16 ч голодания с последующим наблюдением в течение 24 ч.

9.4. При обнаружении нитратов и нитритов в концентрациях, превышающих утвержденные предельно допустимые нормы, такие корма можно скармливать животным вместе с доброкачественными кормами, при условии если содержание этих веществ в рационе не будет превышать уровня ПДК с учетом их содержания также в питьевой воде. При расчете объема скармливаемых кормов следует учитывать, чтобы суточная доза нитратов в рационе и воде для водопоя не превышала для крупного рогатого скота 0,2 г/кг массы тела, для лошадей и овец - 0,4, для свиней - 0,6, для кроликов - 1 и для кур - 1 г нитрат-иона на 1 кг массы животных.

9.5. При содержании в кормовых растениях нитратов и нитритов свыше 0,2% зеленую массу следует засилосовать с добавлением 40% углеводсодержащих растений, не закрывая бурты и ямы в течение 2-3 дней во избежание накопления высокотоксичных окислов азота, либо скосить траву на сено, переработать на травяную муку, оставить для получения семян или скосить после снижения концентрации нитратов в растениях до уровня ПДК.

9.6. Необходимо постоянно приучать жвачных животных к выпасанию на пастбищах с повышенным внесением азотных удобрений и не допускать более чем двухсуточного перерыва при использовании таких кормов.

9.7. Не выгонять голодных животных на пастбища и не допускать перекармливания жвачных животных зеленой массой азотфиксирующих растений при стойловом содержании. Необходимо предварительно скармливать животным сухие корма с добавлением углеводов.

9.8. Не допускать использования воды для приготовления кормов и водопоя животных из источников, содержащих более 1 мг/л нитритов и более 45 мг/л нитратов.

9.9. Нельзя скармливать животным отвар после варки свеклы, а также недопустимо сдабривать молочнокислыми продуктами корма с повышенным содержанием нитратов.

9.10. Необходимо систематически разъяснять работникам сельского хозяйства мероприятия по охране окружающей природной среды от загрязнения минеральными азотными удобрениями, по предотвращению загрязнения кормов и водоемов, по профилактике токсикозов животных и контролю за предотвращением загрязнения продуктов животноводства нитратами, нитритами и опасными продуктами их метаболизма.

Методика ионометрического экспрессного определения нитратов в кормах растительного происхождения

1. Сущность метода

Сущность метода заключается в извлечении нитратов из анализируемого материала раствором алюмокалиевых квасцов и последующем измерении концентрации нитратов с помощью ионоселективного электрода.

Метод применяют в случае, если содержание хлорида в исследуемых продуктах не превышает содержания нитратов более чем в 50 раз.

Предел определения нитратов в сухой пробе - 300 (мг/кг) в пробе сырого материала - 24 (мг/кг). Чувствительность метода составляет 6 .

2. Отбор проб

2.1. Отбор проб по ГОСТ 13496.0-80, ГОСТ 13586.3-83, ГОСТ 13979.0-68, ГОСТ 17681-82, ГОСТ 4808-75, ГОСТ 23637-79, ГОСТ 23638-79.

3. Аппаратура, материалы и реактивы

Для проведения анализа применяют:

ионометр типа ЭВ-74. рН-метр милливольтметр рН-340, рН-121 или аналогичный прибор с погрешностью измерения мВ ( );

ионоселективный нитратный электрод типа , ЭИМ-I или ЭИМ-II;

электрод сравнения хлорсеребряный, насыщенный образцовый 2-го разряда по ГОСТ 17792-72;

весы лабораторные общего назначения III класса точности с наибольшим пределом взвешивания 500 г по ГОСТ 24104-80;

весы лабораторные общего назначения II класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г по ГОСТ 24104-80;

колбы мерные II класса точности, исполнения 1 и 2, вместимостью 50 и 100 по ГОСТ 1770-74, наливом;

шкаф сушильный лабораторный;

мельницу электрическую лабораторную;

сито штампованное с круглыми отверстиями диаметром 1 мм;

гомогенизатор или ступку фарфоровую по ГОСТ 9147-80, или ступку-дозатор вместимостью 50 , или цилиндр вместимостью 50 по ГОСТ 1770-74, с погрешностью дозирования не более ;

мешалку лабораторную электромеханическую;

встряхиватель или ротатор типа Р-120 или блок экстрагирования типа БЭ-1;

мезгообразователь, терку;

квасцы алюмокалиевые по ГОСТ 4329-77, ч.д.а;

калий хлористый по ГОСТ 4234-77, х.ч.;

калий азотнокислый по ГОСТ 4217-77, х.ч.;

воду дистиллированную по ГОСТ 6703-72;

бумагу масштабно-координатную марки Д, по ГОСТ 334-73.

Примечание. Допускается использовать мерную посуду и другие средства измерения, имеющие такие же или лучшие метрологические характеристики.

4. Подготовка к испытанию

4.1. Подготовка проб к испытанию.

4.1.1. Среднюю пробу испытуемого продукта с влажностью, позволяющей проводить размол и просеивание или пробу, высушенную в сушильном шкафу при температуре 60 - 65°С до воздушно-сухого состояния, измельчают на лабораторной мельнице до полного прохода через сито с отверстием диаметром 1 мм. При наличии остатка на сите его измельчают ножницами, прибавляют к просеянной части и тщательно перемешивают. Масса подготовленной пробы должна быть не менее 50 г.

4.1.2. Среднюю пробу испытуемого продукта с влажностью, не позволяющей проводить размол, измельчают ножницами до размера частиц не более 1 см (травянистый материал), измельчают на терке, мезгообразователем (корнеклубнеплоды и плоды других культур, используемые на корм). Массу продукта тщательно перемешивают.

4.2. Приготовление раствора алюмокалиевых квасцов с массовой долей 1% (экстрагирующий раствор); 10 г алюмокалиевых квасцов взвешивают с точностью до второго десятичного знака, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 , растворяют дистиллированной водой и доводят объем раствора до метки.

Раствор хранят в склянке с притертой пробкой не более года. При появлении мути или осадка раствор заменяют свежеприготовленным.

4.3. Приготовление основного раствора азотнокислого калия концентрации ().

10,11 г азотнокислого калия, высушенного до постоянной массы при температуре 100 - 105°С, взвешивают с точностью до третьего десятичного знака, растворяют в растворе алюмокалиевых квасцов с массовой долей 1% в мерной колбе вместимостью 1000 и доводят объем до метки.

Раствор хранят в склянке с притертой пробкой не более года. При появлении мути или осадка раствор заменяют свежеприготовленным.

4.4. Приготовление растворов сравнения азотнокислого калия. Растворы сравнения азотнокислого калия готовят из основного раствора азотнокислого калия в день проведения анализа, используя для разбавления тот же раствор алюмокалиевых квасцов, который применяется для анализа.

4.4.1. Раствор сравнения азотнокислого калия () готовят следующим образом: раствор азотнокислого калия концентрации разбавляют в 10 раз раствором алюмокалиевых квасцов и получают раствор концентрации ().

4.4.2. Разбавлением полученного раствора по п. 4.4.1 в 10 раз раствором алюмокалиевых квасцов получают раствор сравнения азотнокислого калия концентрации ()..

4.4.3. Затем последующим разбавлением раствора, приготовленного по п. 4.4.2, в 10 раз раствором алюмокалиевых квасцов получают раствор сравнения концентрации ().

Полученные растворы сравнения используют для градуирования иономера, проверки электродов и построения градуировочного графика. Концентрация иона нитрата в растворах сравнения азотнокислого калия соответственно равна 2, 3 и 4 сд. .

4.5. Подготовка мембранного ионоселективного нитратного электрода и хлорсеребряного электрода сравнения к работе. Мембранный ионоселективный нитратный электрод и хлорсеребряный электрод сравнения готовят к работе в соответствии с инструкциями, прилагаемыми к электродам.

В промежутках между проведением испытаний мембранный ионосилективный нитратный электрод хранят в растворе азотнокислого калия концентрации . При длительных перерывах между испытаниями (более 5 дней) электрод хранят на воздухе.

Хлорсеребряный электрод сравнения хранят в дистиллированной воде. Первичная и периодическая проверка электрода проводится по ГОСТ 8.149-72.

5. Проведение испытаний

5.1. 1 г испытуемого продукта, подготовленного по п. 4.1.1, взвешивают с точностью до второго десятичного знака, помещают в технологическую емкость вместимостью 100 или 200 , приливают 50 раствора алюмокалиевых квасцов с массовой долей 1% (отношение массы пробы к объему раствора 1:50), закрывают пробкой или крышкой и взбалтывают на встряхивателе или ротаторе в течение 3 мин. В полученной суспензии измеряют концентрацию иона нитрата.

5.2.12,5 г испытуемого продукта, подготовленного по п. 4.1.2, взвешивают с точностью до первого десятичного знака, помещают в стакан гомогенизатора, приливают 50 раствора алюмокалиевых квасцов с массовой долей 1% и гомогенизируют в течение 1 мин при частоте вращения 6000 . Отношение массы пробы и объема раствора 1:4. При отсутствии гомогенизатора 12,5 г мезги или пасты корнеклубнеплодов помещают в технологические емкости и перемешивают содержимое в течение 3 мин, используя ротатор, взбалтыватель или электромеханическую мешалку. При анализе травянистых и других кормов, содержащих твердые ткани, при отсутствии гомогенизатора пробу массой 12,5 г растирают в ступке с прокаленным песком или битым стеклом до однородной массы, переносят в технологическую емкость вместимостью 100 - 200 с помощью 50 1%-ного раствора алюмокалиевых квасцов, а затем перемешивают в течение 3 мин. В полученной суспензии измеряют концентрацию нитрата.

При определении нитратов в культурах семейства крестоцветных при в исследуемых суспензиях менее 2,5 ед. требуется разбавление в 20 раз, а при от 2,5 до 3,0 - в 10 раз, для этого суспензию фильтруют через бумажный фильтр, отбирают пробу фильтрата 2 и прибавляют к ней 38 алюмокалиевых квасцов и 4 и 36 соответственно при 10-кратном разбавлении. В разбавленном фильтрате измеряют концентрацию нитрата.

5.3. Измерение концентрации иона нитрата проводят непосредственно в логарифмических единицах , замеряя его концентрацию на отградуированном ионометре или путем определения нa градуировочном графике, построенном по результатам измерения ЭДС электродной пары растворов сравнения азотнокислого калия с различной концентрацией и соответственно со значениями .

5.3.1. Измерение концентрации иона нитрата в единицах по шкале прибора. При измерении концентрации иона нитрата непосредственно в единицах ежедневно проводят градуировку ионометра, настраивая прибор в режиме "рХ" по растворам сравнения: после включения прибора при работе с электродами и ЭИМ-I - нажимая клавишу -1 + 4, при работе с электродами ЭИМ-I - нажимая клавишу "Анионы/катионы" и диапазон ( ).

Подготовленный к работе ионоселективный нитратный предварительно выдержанный в дистиллированной воде в течение 10 мин и хлорсербряный электроды ополаскивают дистиллированной водой, промокают фильтровальной бумагой и погружают в раствор сравнения азотнокислого калия с концентрацией . Переключатель термокомпенсации иономера должен находиться при этом в положении "ручн.", а ручки "температура раствора" и "рХИ" должны быть повернуты в крайнее левое положение. При замере активности азотнокислого калия нажимают клавишу "X", при отключении цепи - клавишу "t°". Ручкой "калибровка" устанавливают стрелку прибора на значение, равное 4 (по средней шкале прибора). Затем убирают раствор сравнения концентрации , ополаскивают электроды дистиллированной водой, промокают их фильтровальной бумагой, чтобы убрать капли воды и погружают электроды в раствор сравнения концентрации . С помощью ручки "крутизна" устанавливают стрелку прибора на значение, равное 2 (средней шкалы прибора). Если ручки "крутизна" не хватает, то используют ручку "температура раствора". Затем повторяют настройку прибора по раствору сравнения с концентрацией азотнокислого калия и до тех пор, пока стрелка прибора не будет показывать требуемые значения. Перед каждой проверкой настройки ионометра электроды сравнения выдерживают в растворе концентрации 3-4 мин и каждый раз измерение проводят в свежей порции раствора сравнения. При переносе электродов из одного раствора сравнения в другой их тщательно ополаскивают дистиллированной водой и сушат фильтровальной бумагой. Окончательно градуировку прибора проверяют по раствору сравнения с концентрацией азотнокислого калия . Отклонение от контрольного значения раствора не должно превышать 0,04 .

При работе с приборами, имеющими соответствующие преобразователи величины в значениях концентрации иона нитрата, настройку прибора проводят непосредственно в единицах массовой доли нитрата в миллионах доли (мг/кг) по растворам сравнения и , используя раствор для контроля.

Значения, соответствующие массовой доли иона нитрата растворов сравнения с данными значениями , берут из вспомогательных таблиц приложений 1 и 2 в зависимости от отношения пробы к экстрагирующему раствору. Отклонения значений массовой доли иона нитрата от номинальных значений соответствующих растворов при настройке не должны превышать 4%.

После градуировки прибора электроды тщательно ополаскивают дистиллированной водой, промокают фильтровальной бумагой и погружают в испытуемые пробы.

Показания прибора считают не ранее чем через 1 мин после прекращения заметного дрейфа показаний прибора. При переходе от одной пробы к другой электроды ополаскивают дистиллированной водой и промывают# фильтровальной бумагой. Температура анализируемых проб и растворов сравнения не должна различаться более чем на 1°С. Настройку прибора проверяют по растворам сравнения не менее 3 раз в течение рабочего дня, используя свежие порции растворов сравнения. Перед каждой проверкой настройки ионометра электроды сравнения выдерживают в растворе концентрации 3 - 4 мин и каждый раз используют свежую порцию раствора сравнения.

5.3.2. Измерение концентрации иона нитрата с использованием градуировочного графика. Для определения концентрации иона нитрата строят градуировочный график, снимая показания ЭДС электродной пары растворов сравнения в "MB". Нитратный ионоселективный электрод (для любых милливольтметров) подключают к гнезду "ИЗМ", а хлорсеребряный электрод - к гнезду "ВСП". Тумблер "Род работ" ставят в положение "MB" и проводят измерение ЭДС электродной пары.

ЭДС электродной пары измеряют в порядке возрастания концентрации азотнокислого калия, начиная с и кончая раствором, соответствующим значению . Градуировочный график строят на миллиметровой бумаге, откладывая на оси абсцисс величины , соответствующие молярным концентрациям растворов сравнения азотнокислого калия, а на оси ординат - полученные значения ЭДС в милливольтах.

Концентрация растворов сравнения азотнокислого калия ,	Величина
0,1	1
0,01	2
0,001	3
0,0001	4

Перед погружением электродов в исследуемые растворы их перемешивает. Показания прибора снимают через 1 мин после погружения электродов в раствор. Электрод имеет линейную функцию в диапазоне (1,0 - 4,0) единиц с наклоном "MB" на единицу . Если характеристика электрода отличается от заданной, электрод находится в нерабочем состоянии и требует замены. После каждого измерения электроды ополаскивают дистиллированной водой и промокают фильтровальной бумагой.

Величину в испытуемых пробах находят по градуировочному графику. Температура раствора сравнения и испытуемых проб не должна отличаться более чем на 1°С.

6. Обработка результатов

Массовую долю нитратов в анализируемых пробах в миллионных долях (мг/кг) находят по величине при помощи таблиц, приведенных в приложениях 1 и 2. При определении нитратов в культурах семейства крестоцветных результаты увеличивают соответственно величине разбавления. За окончательный результат анализа принимают значение единичного определения.

Допустимые относительные отклонения от среднего арифметического результатов повторных анализов при выборочном статистическом контроле и двусторонней доверительной вероятности Р=0,95 составляют 12%.

Приложение 1

Вспомогательная таблица для пересчета в массовую долю нитрата в испытуемом материале (соотношение массы пробы и объема экстрагирующего раствора 1:50)

	Массовая доля нитрата, (мг/кг)
	сотые доли
	0,00	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09
2,0	30900	30200	29510	28840	28180	27540	26920	26300	25700	25120
2,1	24550	23990	23440	22910	22390	21880	21380	20890	20420	19950
2,2	19500	19050	18620	18200	17780	17380	16980	16600	16220	15850
2,3	15490	15140	14790	14450	14130	13800	13490	13180	12880	12590
2,4	12300	12020	11750	11480	11220	10960	10720	10470	10230	10000
2,5	9772	9550	9333	9120	8913	8710	8511	8318	8128	7943
2,6	7762	7586	7413	7244	7079	6918	6761	6607	6457	6310
2,7	6166	6026	5888	5754	5623	5495	5370	5248	5129	5012
2,8	4898	4786	4677	4571	4467	4365	4266	4169	4074	3981
2,9	3890	3802	3715	3631	3548	3467	3383	3311	3236	3162
3,0	3090	3020	2951	2884	2818	2754	2692	2630	2570	2512
3,1	2455	2399	2344	2291	2239	2188	2138	2089	2042	1995
3,2	1950	1905	1862	1820	1778	1738	1698	1660	1622	1585
3,3	1549	1514	1479	1445	1413	1380	1349	1318	1288	1259
3,4	1230	1202	1175	1148	1122	1096	1072	1047	1023	1000
3,5	977	955	933	912	891	871	851	832	813	794
3,6	776	759	741	724	708	692	676	661	646	631
3,7	617	603	589	575	562	549	S37	525	513	501
3,8	490	479	468	457	447	437	427	417	407	398
3,9	389	380	371	363	355	347	339	331	324	316
4,0	309	302	295	288	282	275	269	263	257	251

Приложение 2

Вспомогательная таблица для пересчета в массовую долю нитратов в испытуемом материале (соотношение массы пробы и объема экстрагирующего раствора 1:4)

		Массовая доля нитрата, (мг/кг)
		сотые доли
		0,00		0,01		0,02		0,03		0,04		0,05		0,06		0,07		0,08		0,09
1,5	7762		7586		7413		7244		7079		6918		6761		6607		6457		6310
1,6	6166		6026		5888		5754		5623		5495		5370		5248		5129		5012
1,7	4898		4786		4677		4571		4467		4365		4266		4169		4074		3981
1,8	3890		3802		3715		3631		3548		3467		3388		3311		3236		3162
1,9	3090		3020		2951		2884		2818		2754		2682		2630		2570		2512
2,0	2455		2399		2344		2291		2239		2188		2138		2089		2042		1995
2,1	1950		1905		1862		1820		1778		1738		1698		1660		1622		1585
2,2	1549		1514		1479		1445		1413		1380		1349		1318		1288		1259
2,3	1230		1202		1175		1148		1122		1096		1072		1047		1023		1000
2,4	977		955		933		912		891		871		851		832		813		794
2,5	776		759		741		724		708		692		676		661		646		631
2,6	617		603		589		575		562		550		537		525		513		501
2,7	490		479		468		457		447		437		427		417		407		398
2,8	389		380		372		363		355		347		339		331		324		316
2,9	309		302		295		288		282		275		269		263		257		251
3,0	246		240		234		229		224		219		214		209		204		200
3,1	195		191		186		182		178		174		170		166		162		150
3,2	155		151		148		145		141		138		135		132		129		126
3,3	123		120		118		115		112		110		107		105		102		100
3,4	97,7		95,5		93,3		91,2		89,1		87,1		85,1		83,2		81,3		79,4
3,5	77,6		75,9		74,5		72,4		70,8		69,2		67,6		66,1		64,6		63,1
3,6	61.7		60,3		58,9		57,5		56,2		54,9		53,7		52,5		51,3		50,1
3,7	49.0		47,9		46,8		45,7		44,7		43,6		42,7		41,7		40,7		39,8
3,8	38,9		38,0		37,1		36,3		35,5		34,7		33,9		33,1		32,4		31,6
3,9	30,9		30,2		29,5		28,8		28,2		27,5		26,9		26,3		25,7		25,1
4,0	24,5		24,0		23,4		22,9		22,4		21,9		21,4		20,9		20,4		19,9