L'element biogènic que està més activament implicat en els processos de biohidrocenosi és el nitrogen d'amoni.
Situació ambiental
Als embassaments s'observa un canvi en el contingut d'aquest element: a la primavera es redueix, però a l'estiu, a causa de condicions de temperatura favorables, la seva concentració augmenta notablement, ja que la matèria orgànica es descompone massivament..
I això afecta dràsticament l'estat sanitari de les masses d'aigua, la qual cosa fa necessari reforçar el control de la viabilitat de l'ecosistema. La concentració màxima permesa a les masses d'aigua on es capturen peixos és aquella en què el nitrogen d'amoni no supera els 0,39 mil·ligrams per litre.
A l'aigua
L'acumulació de nitrogen proteic està subjecta a amonificació i aquest procés descompon les proteïnes a un estat d'amoni. Les aigües residuals es tracten amb aquesta font de nitrogen si tenen una font de nutrició de carboni per a les cèl·lules. L'ús intensiu es produeix durant els períodes de la seva fase de creixement, iquan comença l'oxidació, el nitrogen d'amoni s'allibera en forma d'amoníac. Després s'oxida a l'estat de nitrits i després nitrats, o es torna a participar en una nova síntesi.
Per tal d'eliminar el nitrogen d'amoni del dipòsit, s'utilitza clinoptilolita, després l'aigua restaura les seves qualitats. Les torres de refrigeració s'instal·len a l'estació càlida i a l'hivern es substitueixen per plantes d'intercanvi d'ions, gràcies a les quals s'eliminen les substàncies nocives de les aigües residuals. Les anàlisis es realitzen constantment, es prenen mostres de nitrogen d'amoni a l'aigua, que es destil·la de la mostra presa, i després es determina la seva quantitat en el destil·lat resultant.
Com netejar l'estany
A la natura hi ha un material d'intercanvi iònic anomenat clinoptilolita (una classe de zeolites). És amb la seva ajuda que s'aconsella restaurar la puresa de l'aigua. El nitrogen d'amoni no es dissol completament a l'aigua, de manera que primer cal alliberar-lo de tots els sòlids en suspensió i, a continuació, subministrar aigua als filtres de clinoptilolita. Aquesta és una neteja bastant cara, però és la més eficaç: arriba al noranta-set per cent.
La regeneració requerirà l'addició d'una solució de clorur de sodi: cinc o deu per cent. A continuació, la càrrega s'ha de rentar amb aigua. S'alliberarà amoníac de la solució, que pot ser absorbit per l'àcid sulfúric per formar sulfat d'amoni, que és molt bo com a fertilitzant. El nitrogen d'amoni de les aigües residuals, així com els compostos orgànics que contenen nitrogen, s'eliminen mitjançant diversos tipus de destil·lació, extracció i adsorció.
Mètodes d'obtenció de fertilitzants
Aquest mètode és bo si es requereix la determinació del nitrogen d'amoni. Les seves altres formes, que es troben en els mateixos fertilitzants -amida, nitrat- no es poden determinar amb aquest mètode. Primer cal extreure nitrogen d'amoni, a les aigües residuals, per exemple, n'hi ha molt. Aquest mètode s'ha comentat anteriorment. A continuació, s'ha de col·locar una part del futur fertilitzant en un matràs i vessar amb una solució d'àcid clorhídric (la concentració ha de ser molar - 0,05 mol per dm3). El matràs s'ha d'agitar amb un aparell especial durant almenys mitja hora, després de la qual es pot infusionar fins a quinze hores.
A continuació, agiteu de nou la solució i filtreu a través d'un filtre sec plegat. Esbandiu el contingut del filtre amb la mateixa solució d'àcid clorhídric almenys tres vegades, després el volum del filtrat s'ha de tornar al volum original amb una solució àcida. Així, en primer lloc, es va fer la determinació del nitrogen amoniacal a l'aigua i, en segon lloc, la determinació de la seva quantitat en el fertilitzant resultant. Aquest últim oscil·la entre els quaranta i els cent cinquanta mil·ligrams per litre, i la caprolactama en la mateixa solució conté de vuit a vuitanta mil·ligrams per litre. Si el contingut de nitrogen d'amoni és inferior a vint mil·ligrams, la prova fallarà i aquest mètode no és aplicable.
Fonts de contaminació
Els trets més característics de les aigües residuals industrials són una composició química inestable, un període d'adaptació necessari per al desenvolupament de la microflora, un excés de compostos d'origen orgànic i mineral del nitrogen. AbansEn realitzar un tractament biològic a les instal·lacions de tractament, les aigües residuals es barregen amb aigües residuals domèstiques i domèstiques i, per tant, es promedian. El nitrogen d'amoni (fórmula NH4+) és un component essencial de les aigües residuals.
Les fonts de contaminació poden ser les aigües residuals de diverses indústries, des de l'alimentació i la mèdica fins a la metal·lúrgica, la coc, la microbiològica, la química i la petroquímica. Això també pot incloure totes les aigües residuals domèstiques, fems, agrícoles - dels camps. Com a resultat, les proteïnes i la urea es descomponen i els nitrits i nitrats es recuperen anaeròbicament.
Efecte al cos
Aquests compostos tenen un efecte extremadament negatiu sobre el cos humà. L'amoníac desnaturalitza les proteïnes reaccionant amb elles. Aleshores, les cèl·lules i, en conseqüència, els teixits del cos deixen de respirar, s'observen danys al sistema nerviós central, al fetge i als òrgans respiratoris i s'interromp el treball dels vasos sanguinis. Si s'utilitza regularment aigua amb un alt contingut d'amoni, l'equilibri àcid-bàsic es ressent, comença l'acidosi.
assoleix nivells tòxics. Els nens es veuen especialment afectats per això. Es desenvolupa la metahemoglobinèmia, el règim d'oxigen del coses destrueix ràpidament, el tracte gastrointestinal comença a patir primer.
Límits de dosi
Els casos individuals de metahemoglobinèmia comencen quan el contingut de nitrats a l'aigua arriba als cinquanta mil·ligrams per litre, i quan la seva concentració arriba als noranta-cinc mil·ligrams per litre, la mal altia es generalitza. Als EUA, França, Països Baixos, Alemanya es van fer enquestes detallades, que van demostrar que es poden trobar més de cinquanta mil·ligrams de nitrats per litre en el cinquanta per cent dels casos. L'aigua subterrània i l'aigua de pou porten concentracions de nitrats deu vegades superiors al límit: fins a mil i mig mil·ligrams per litre, mentre que l'Organització Mundial de la Salut ha establert un límit de quaranta-cinc mil·ligrams. I aquesta és l'aigua que beu la gent!
I les aigües residuals es tracten de moltes maneres: tant per filtració biològica com per oxidació de l'ozó, i hipoclorits de metalls alcalinotèrres, i aireació i sorció, que utilitza zeolites en forma de sodi i resines d'intercanvi iònic, i es tracta amb àlcalis forts., i flotació, i restaurar l'amoni amb magnesi metàl·lic, i afegir solucions de clorur de magnesi amb fosfat trisòdic. Tanmateix, les tecnologies de neteja sempre estan molt per darrere de les tecnologies de contaminació.
Nutrients
L'amoníac
Gas (NH3) es dissol a les aigües naturals quan es produeix la descomposició bioquímica de compostos orgànics, inclòs el nitrogen d'amoni. A continuació, es formen i s'acumulen altres compostos: ions d'amoni i nitrogen d'amoni. L'amoníac dissolt entra a les masses d'aigua amb escorrentia subterrània o superficial, amb aigües residuals, amb precipitació atmosfèrica. Si la concentració d'ió amoni (NH4+) supera el valor de fons, això significarà l'aparició d'una nova i propera font de contaminació. Poden ser granges ramaderes o acumulacions de fems, fertilitzants nitrogenats abandonats, llacunes industrials o instal·lacions municipals de tractament.
I els compostos de nitrogen, carboni i fòsfor, que es troben a les aigües residuals, que arriben a les masses d'aigua, causen danys ambientals importants a gairebé totes les regions de Rússia. El tractament d'aigües residuals és cada cop més rellevant dia a dia, ja que la concentració de substàncies nocives, inclosos els compostos nitrogenats, sovint s'acobla. Això afecta no només l'aigua potable. Gairebé totes les verdures i fruites acumulen nitrats ràpidament, es troben a l'herba i al gra que menja el bestiar.
Contingut de NH3 i NH4 a les masses d'aigua
Els dipòsits sempre contenen nitrogen en diverses formes de transició: sals d'amoni i amoníac, nitrogen albuminoide (orgànic), nitrits (sals d'àcid nitrós) i nitrats (sals d'àcid nítric). Tot això es forma juntament amb el procés de mineralització del nitrogen, però en major mesura ve amb les aigües residuals. Ara cal netejar els dipòsits. Els compostos de nitrogen arriben a les plantes de tractament d'aigües residuals en forma de nitrogen nitrat, nitrogen de nitrit, nitrogen d'amoni i nitrogen unit per compostos orgànics. Aigües residuals del pla de la llar téuna petita concentració d'aquestes substàncies, la indústria envia la majoria a masses d'aigua.
En el procés de purificació, la proporció de concentracions en massa de totes les formes de compostos nitrogenats està canviant constantment. La composició de les aigües residuals ja es fa diferent durant el transport, perquè la urea, que es troba a les aigües residuals domèstiques i domèstiques, interactuant amb els bacteris, es descompon i forma un ió amoni. Com més llarga sigui la xarxa de clavegueram, més avançarà aquest procés. De vegades, el contingut d'ió amoni a l'entrada del tractament és de fins a cinquanta mil·ligrams per decímetre cúbic, que és molt, moltíssim.
Nitrogen orgànic
Aquest és el nitrogen, que es troba a les substàncies orgàniques: proteïnes i proteïnes, polipèpsids (compostos d' alt pes molecular), aminoàcids, carbamides (compostos de baix pes molecular), amines i amides. Tota la matèria orgànica, incloses les que contenen nitrogen, entra a les aigües residuals, després de la qual cosa els compostos nitrogenats es sotmeten a amonització. Hi ha molt nitrogen orgànic a les aigües residuals, de vegades fins al setanta per cent de tots els compostos nitrogenats. Però com a resultat de l'amoniació, no arriba més d'un quinze per cent de nitrogen orgànic a la depuradora del camí de clavegueram.
A continuació, té lloc un tractament biològic artificial. La primera etapa és la nitrificació, és a dir, la conversió de compostos nitrogenats a causa de certs tipus de microorganismes que oxiden el nitrogen amònic en un ió nitrat i un ió nitrit. No es pot témer els bacteris nitrificants: són molt susceptibles a les condicions externes i es desplacen fàcilment. Però els nitrats, si entren a l'embassament,conduir a la seva mort, perquè són un excel·lent medi nutritiu per a una varietat de microflora. És per això que els nitrats s'han d'eliminar de l'ecosistema.
Nitrits i nitrats
Si les aigües residuals penetren a través del sòl, el nitrogen amònic sota la influència d'alguns bacteris es converteix primer en nitrits i després en nitrats. El predomini i el contingut de les diverses formes depèn de les condicions que es desenvolupen en el moment de l'entrada de compostos amb presència de nitrogen al sòl, i després a l'embassament.
Durant una inundació, la concentració de les seves formes orgàniques augmenta significativament, ja que els residus orgànics s'eliminen de la superfície del sòl, i a l'estiu disminueixen igualment, perquè serveixen d'"aliment" a diversos organismes aquàtics. El nitrit és una forma intermèdia d'oxidació del nitrogen d'amoni que tendeix a convertir-se en nitrat. A les aigües naturals, els nitrats no solen ser tan alts, tret que hi hagi un rentat de fertilitzants dels camps.
