Elementul biogen care este cel mai activ implicat în procesele de biohidrocenoză este azotul de amoniu.
Situația de mediu
În rezervoare se poate observa o modificare a conținutului acestui element: primăvara devine mai puțin, dar vara, datorită condițiilor de temperatură favorabile, concentrația sa crește semnificativ, deoarece materia organică se descompune masiv.
Și acest lucru afectează drastic starea sanitară a corpurilor de apă, ceea ce face necesară consolidarea controlului asupra viabilității ecosistemului. Concentrația maximă admisă în corpurile de apă în care sunt capturați pești este una în care azotul de amoniu nu depășește 0,39 miligrame pe litru.
În apă
Acumularea de azot proteic este supusă amonificării, iar acest proces descompune proteinele într-o stare de amoniu. Apa uzată este tratată cu această sursă de azot dacă are o sursă de nutriție cu carbon pentru celule. Utilizarea intensivă are loc în perioadele fazei de creștere a acestora șicând începe oxidarea, azotul de amoniu este eliberat sub formă de amoniac. Apoi este oxidat la starea de nitriți și apoi de nitrați sau este re-participat la o nouă sinteză.
Pentru a elimina azotul de amoniu din rezervor se foloseste clinoptilolit, apoi apa isi reface calitatile. Turnurile de răcire sunt instalate în sezonul cald, iar iarna sunt înlocuite cu instalații schimbătoare de ioni, datorită cărora substanțele nocive sunt îndepărtate din apele uzate. Se efectuează constant analize, se prelevează probe pentru azot de amoniu în apă, care este distilat din proba prelevată, iar apoi se determină cantitatea acestuia în distilatul rezultat.
Cum să curățați iazul
În natură există un material schimbător de ioni numit clinoptilolit (o clasă de zeoliți). Cu ajutorul acestuia este indicat să restabiliți puritatea apei. Azotul de amoniu nu se dizolvă complet în apă, așa că mai întâi trebuie să îl eliberați de toate solidele în suspensie și apoi să furnizați apă filtrelor de clinoptilolit. Aceasta este o curățare destul de costisitoare, dar este cea mai eficientă - ajunge la nouăzeci și șapte la sută.
Regenerarea va necesita adăugarea unei soluții de clorură de sodiu - cinci sau zece procente. Încărcătura trebuie apoi spălată cu apă. Din soluție va fi eliberat amoniacul, care poate fi absorbit de acidul sulfuric pentru a forma sulfat de amoniu, care este foarte bun ca îngrășământ. Azotul de amoniu din apele uzate, precum și compușii organici care conțin azot, sunt îndepărtați prin diferite tipuri de distilare, extracție, adsorbție.
Metode de obținere a îngrășămintelor
Această metodă este bună dacă este necesară determinarea azotului de amoniu. Celel alte forme ale sale, care se găsesc în aceleași îngrășăminte - amidă, nitrat - nu pot fi determinate prin această metodă. Mai întâi trebuie să extrageți azotul de amoniu, în apele uzate, de exemplu, există o mulțime. Această metodă a fost discutată mai sus. Apoi, o porțiune din viitorul îngrășământ trebuie pusă într-un balon și vărsată cu o soluție de acid clorhidric (concentrația trebuie să fie molară - 0,05 mol per dm3). Balonul trebuie agitat cu un aparat special timp de cel puțin o jumătate de oră, după care poate fi infuzat până la cincisprezece ore.
În continuare, agitați din nou soluția și filtrați printr-un filtru uscat pliat. Clătiți conținutul filtrului cu aceeași soluție de acid clorhidric de cel puțin trei ori, apoi volumul filtratului trebuie adus din nou la volumul inițial cu o soluție acidă. Astfel, în primul rând, a avut loc determinarea azotului de amoniu în apă, iar în al doilea rând, determinarea cantității acestuia în îngrășământul rezultat. Acesta din urmă variază de la patruzeci la o sută cincizeci de miligrame pe litru, iar caprolactama din aceeași soluție conține de la opt până la optzeci de miligrame pe litru. Dacă conținutul de azot de amoniu este mai mic de douăzeci de miligrame, testul va eșua și această metodă nu este aplicabilă.
Surse de poluare
Cele mai caracteristice trăsături ale apelor uzate industriale sunt o compoziție chimică instabilă, o perioadă necesară de adaptare pentru dezvoltarea microflorei, un exces de compuși de origine organică și minerală ai azotului. Inainte dePrin efectuarea epurării biologice la instalațiile de epurare, apele uzate sunt amestecate cu apele uzate menajere și menajere și astfel se face media. Azotul de amoniu (formula NH4+) este o componentă esențială a apelor uzate.
Sursele de poluare pot fi apele uzate dintr-o varietate de industrii - de la alimentar și medical la metalurgic, cocs, microbiologic, chimic și petrochimic. Aceasta poate include și toate apele uzate menajere, gunoi de grajd, agricole - de pe câmp. Drept urmare, proteinele și ureea sunt descompuse, iar nitriții și nitrații sunt restaurați anaerob.
Efect asupra corpului
Astfel de compuși au un efect extrem de negativ asupra corpului uman. Amoniacul denaturează proteinele reacţionând cu ele. Apoi, celulele și, în consecință, țesuturile corpului încetează să respire, se observă leziuni ale sistemului nervos central, ficatului, organelor respiratorii, iar activitatea vaselor de sânge este perturbată. Dacă se folosește în mod regulat apă cu conținut ridicat de amoniu, echilibrul acido-bazic are de suferit, începe acidoza.
atinge niveluri toxice. Copiii sunt afectați în special de acest lucru. Se dezvoltă methemoglobinemia, regimul de oxigen din organismeste distrus rapid, tractul gastrointestinal începe să sufere primul.
Limite de doză
Cazurile individuale de methemoglobinemie încep atunci când conținutul de nitrați din apă este de până la cincizeci de miligrame pe litru, iar când concentrația acestora ajunge la nouăzeci și cinci de miligrame pe litru, boala devine larg răspândită. În SUA, Franța, Țările de Jos, Germania au fost efectuate anchete detaliate, care au arătat că mai mult de cincizeci de miligrame de nitrați pe litru pot fi găsite în cincizeci la sută din cazuri. Apele subterane și apa de puț poartă concentrații de nitrați de zece ori mai mari decât limita - până la o mie și jumătate de miligrame pe litru, în timp ce Organizația Mondială a Sănătății a stabilit o limită de patruzeci și cinci de miligrame. Și asta e apa pe care o beau oamenii!
Și apele uzate sunt tratate în mai multe moduri - atât filtrare biologică, cât și oxidarea ozonului, și hipocloriți de metale alcalino-pământoase, și aerare și sorbție, care utilizează zeoliți sub formă de sodiu și rășini schimbătoare de ioni și sunt tratate cu alcaline puternice., și flotație, și restabiliți amoniul cu magneziu metalic și adăugați soluții de clorură de magneziu cu fosfat trisodic. Cu toate acestea, tehnologiile de curățare sunt întotdeauna cu mult în urma tehnologiilor de poluare.
Nutrienți
Gazeul (NH3) amoniacul se dizolvă în apele naturale atunci când are loc descompunerea biochimică a compușilor organici, inclusiv azotul de amoniu. Apoi se formează și se acumulează alți compuși - ion de amoniu și azot de amoniu. Amoniacul dizolvat pătrunde în corpurile de apă cu scurgere subterană sau de suprafață, cu canalizare, cu precipitații atmosferice. Dacă concentrația ionului de amoniu (NH4+) depășește valoarea de fond, aceasta va însemna apariția unei surse noi și apropiate de poluare. Acestea pot fi fie ferme de animale sau acumulări de gunoi de grajd, fie îngrășăminte cu azot abandonate, lagune industriale sau unități municipale de tratare.
Și compușii de azot, carbon, fosfor, care sunt conținute în apele uzate, ajungând în corpurile de apă, provoacă daune semnificative asupra mediului în aproape toate regiunile Rusiei. Tratarea apelor uzate devine din ce în ce mai relevantă pe zi ce trece, deoarece concentrația de substanțe nocive, inclusiv compușii de azot, de multe ori doar se răstoarnă. Acest lucru afectează nu numai apa de băut. Aproape toate legumele și fructele acumulează rapid nitrați, se găsesc în iarba și cerealele pe care le mănâncă animalele.
Conținut de NH3 și NH4 în corpurile de apă
Rezervoarele conțin întotdeauna azot în mai multe forme de tranziție: săruri de amoniu și amoniac, azot albuminoid (organic), nitriți (săruri ale acidului azotic) și nitrați (săruri ale acidului azotic). Toate acestea se formează împreună cu procesul de mineralizare a azotului, dar într-o măsură mai mare vin cu apele uzate. Acum rezervoarele trebuie curățate. Compușii cu azot vin la stațiile de epurare a apelor uzate sub formă de azot nitrat, azot nitriți, azot de amoniu și azot legat de compuși organici. Apa uzată din planul de gospodărie areo concentrație mică de astfel de substanțe, industria le trimite pe cele mai multe în corpurile de apă.
În procesul de purificare, raportul dintre concentrațiile de masă ale tuturor formelor de compuși cu azot se schimbă constant. Compoziția apelor uzate devine diferită deja în timpul transportului, deoarece ureea, care este conținută în apele uzate menajere și menajere, interacționând cu bacteriile, se descompune și formează un ion de amoniu. Cu cât rețeaua de canalizare este mai lungă, cu atât acest proces va merge mai departe. Uneori, conținutul de ion de amoniu la intrarea în tratament este de până la cincizeci de miligrame pe decimetru cub, ceea ce este foarte, foarte mult.
Azot organic
Acesta este azotul, care se găsește în substanțele organice - proteine și proteine, polipepside (compuși cu greutate moleculară mare), aminoacizi, carbamide (compuși cu greutate moleculară mică), amine, amide. Toată materia organică, inclusiv cele care conțin azot, intră în apele uzate, după care compușii de azot sunt supuși amonizării. Există mult azot organic în apele uzate, uneori până la șaptezeci la sută din toți compușii de azot. Dar, ca urmare a amoniacării, nu mai mult de cincisprezece procente din azotul organic ajunge la stația de epurare de pe calea de canalizare.
În continuare, are loc un tratament biologic artificial. Prima etapă este nitrificarea, adică conversia compușilor de azot datorită anumitor tipuri de microorganisme care oxidează azotul de amoniu într-un ion de nitrat și un ion de azot. Bacteriile nitrifiante nu pot fi de temut - sunt foarte sensibile la condițiile externe și sunt ușor deplasate. Dar nitrații, dacă ajung în rezervor,duc la moartea lui, deoarece sunt un mediu nutritiv excelent pentru o varietate de microfloră. De aceea, nitrații trebuie eliminați din ecosistem.
Nitriți și nitrați
Dacă apele uzate pătrund prin sol, atunci azotul de amoniu sub influența unor bacterii se transformă mai întâi în nitriți, apoi în nitrați. Predominanța și conținutul diferitelor forme depinde de condițiile care se dezvoltă în momentul intrării compușilor cu prezența azotului în sol, iar apoi în rezervor.
În timpul unei inundații, concentrația formelor sale organice crește semnificativ, deoarece reziduurile organice sunt spălate de la suprafața solului, iar vara scad la fel de semnificativ, pentru că servesc drept „hrană” diferitelor organisme acvatice. Nitritul este o formă intermediară de oxidare a azotului de amoniu care tinde să devină nitrat. În apele naturale, nitrații nu sunt de obicei atât de mari, cu excepția cazului în care a existat o spălare a îngrășămintelor de pe câmp.
