Biogénnym prvkom, ktorý sa najaktívnejšie podieľa na procesoch biohydrocenózy, je amónny dusík.
Environmentálna situácia
V nádržiach možno pozorovať zmenu v obsahu tohto prvku: na jar je ho menej, ale v lete vďaka priaznivým teplotným podmienkam jeho koncentrácia výrazne stúpa, keďže sa organická hmota masívne rozkladá.
A to drasticky ovplyvňuje hygienický stav vodných útvarov, čo si vyžaduje posilnenie kontroly nad životaschopnosťou ekosystému. Maximálna povolená koncentrácia vo vodných útvaroch, kde sa lovia ryby, je taká, v ktorej amónny dusík nepresahuje 0,39 miligramu na liter.
Vo vode
Akumulácia proteínového dusíka podlieha amonifikácii a tento proces rozkladá proteíny do amónneho stavu. Odpadová voda je čistená týmto zdrojom dusíka, ak má zdroj uhlíkovej výživy pre bunky. Intenzívne používanie nastáva v obdobiach ich rastovej fázy, akeď začne oxidácia, amónny dusík sa uvoľní ako amoniak. Potom sa oxiduje do stavu dusitanov a potom dusičnanov, alebo sa znovu zapojí do novej syntézy.
Na odstránenie amónneho dusíka zo zásobníka sa používa klinoptilolit, potom voda obnoví svoje kvality. Chladiace veže sú inštalované v teplom období av zime sú nahradené iónomeničovými zariadeniami, vďaka ktorým sa z odpadových vôd odstraňujú škodlivé látky. Neustále prebiehajú analýzy, odoberajú sa vzorky na amónny dusík vo vode, ktorý sa z odobratej vzorky oddestiluje a následne sa vo výslednom destiláte stanoví jeho množstvo.
Ako vyčistiť jazierko
V prírode existuje iónovýmenný materiál nazývaný klinoptilolit (trieda zeolitov). Práve s jeho pomocou je vhodné obnoviť čistotu vody. Amónny dusík sa vo vode úplne nerozpúšťa, takže ho musíte najskôr zbaviť všetkých nerozpustených látok a potom dodať vodu do klinoptilolitových filtrov. Je to dosť drahé čistenie, ale je najúčinnejšie – dosahuje deväťdesiatsedem percent.
Regenerácia bude vyžadovať pridanie roztoku chloridu sodného - päť alebo desať percent. Náklad sa potom musí umyť vodou. Z roztoku sa uvoľní amoniak, ktorý môže byť absorbovaný kyselinou sírovou za vzniku síranu amónneho, ktorý je veľmi dobrý ako hnojivo. Amónny dusík v odpadovej vode, ako aj organické zlúčeniny obsahujúce dusík, sa odstraňujú rôznymi typmi destilácie, extrakcie, adsorpcie.
Metódy získavania hnojív
Táto metóda je vhodná, ak sa vyžaduje stanovenie amónneho dusíka. Jeho ďalšie formy, ktoré sa nachádzajú v rovnakých hnojivách – amid, dusičnan – sa touto metódou nedajú určiť. Najprv treba vyťažiť amónny dusík, napríklad v odpadových vodách je ho dostatok. Táto metóda bola diskutovaná vyššie. Potom sa časť budúceho hnojiva musí umiestniť do banky a rozliať roztokom kyseliny chlorovodíkovej (koncentrácia by mala byť molárna - 0,05 mol na dm3). Banka sa musí pretrepávať v špeciálnom prístroji aspoň pol hodiny, potom sa môže podávať infúzia až pätnásť hodín.
Potom roztok znova pretrepte a prefiltrujte cez skladaný suchý filter. Obsah filtra sa prepláchne tým istým roztokom kyseliny chlorovodíkovej aspoň trikrát, potom sa objem filtrátu musí opäť upraviť na pôvodný objem roztokom kyseliny. V prvom rade teda prebehlo stanovenie amónneho dusíka vo vode a v druhom rade stanovenie jeho množstva vo výslednom hnojive. Ten sa pohybuje od štyridsať do stopäťdesiat miligramov na liter a kaprolaktám v rovnakom roztoku obsahuje od osem do osemdesiat miligramov na liter. Ak je obsah amónneho dusíka nižší ako dvadsať miligramov, test zlyhá a táto metóda nie je použiteľná.
Zdroje znečistenia
Najcharakteristickejšími črtami priemyselných odpadových vôd je nestabilné chemické zloženie, nevyhnutné obdobie adaptácie na rozvoj mikroflóry, nadbytok zlúčenín organického a minerálneho pôvodu dusíka. PredtýmVykonaním biologického čistenia v čistiarňach sa odpadová voda zmiešava s odpadovou vodou z domácností a domácností a tým sa spriemeruje. Amónny dusík (vzorec NH4+) je základnou zložkou odpadových vôd.
Zdrojom znečistenia môžu byť odpadové vody z rôznych odvetví – od potravinárskeho a medicínskeho až po metalurgický, koksárenský, mikrobiologický, chemický a petrochemický. To môže zahŕňať aj všetky domáce odpadové vody, hnoj, poľnohospodárske - z polí. V dôsledku toho sa bielkoviny a močovina rozkladajú a dusitany a dusičnany sa anaeróbne obnovujú.
Účinok na telo
Takéto zlúčeniny majú mimoriadne negatívny vplyv na ľudský organizmus. Amoniak denaturuje proteíny reakciou s nimi. Potom bunky, a teda aj tkanivá tela, prestanú dýchať, pozoruje sa poškodenie centrálneho nervového systému, pečene, dýchacích orgánov a je narušená práca krvných ciev. Ak sa pravidelne používa voda s vysokým obsahom amoniaku, trpí acidobázická rovnováha, začína sa acidóza.
dosahujú toxické úrovne. To sa týka najmä detí. Rozvíja sa methemoglobinémia, kyslíkový režim v telesa rýchlo zničí, najskôr začne trpieť gastrointestinálny trakt.
Dávkové limity
Jednotlivé prípady methemoglobinémie začínajú, keď je obsah dusičnanov vo vode do päťdesiat miligramov na liter a keď ich koncentrácia dosiahne deväťdesiatpäť miligramov na liter, ochorenie sa rozšíri. V USA, Francúzsku, Holandsku, Nemecku sa robili podrobné prieskumy, ktoré ukázali, že v päťdesiatich percentách prípadov možno nájsť viac ako päťdesiat miligramov dusičnanov na liter. Podzemné a studničné vody nesú koncentrácie dusičnanov desaťkrát vyššie, ako je limit – až jeden a pol tisíca miligramov na liter, pričom Svetová zdravotnícka organizácia stanovila hranicu štyridsaťpäť miligramov. A to je voda, ktorú ľudia pijú!
A odpadové vody sa čistia mnohými spôsobmi – biologickou filtráciou, oxidáciou ozónom, chlórnanmi kovov alkalických zemín, prevzdušňovaním a sorpciou, pri ktorej sa využívajú zeolity vo forme sodíka a iónomeničové živice a upravuje sa silnými zásadami a flotáciou a obnovte amónium kovovým horčíkom a pridajte roztoky chloridu horečnatého s fosforečnanom sodným. Čistiace technológie sú však vždy ďaleko za technológiami znečisťovania.
Živiny
Plyn (NH3) amoniak sa rozpúšťa v prírodných vodách, keď nastáva biochemický rozklad organických zlúčenín vrátane amónneho dusíka. Potom vznikajú a akumulujú sa ďalšie zlúčeniny – amónny ión a amónny dusík. Rozpustený amoniak vstupuje do vodných útvarov s podzemným alebo povrchovým odtokom, s odpadovými vodami, s atmosférickými zrážkami. Ak koncentrácia amónneho iónu (NH4+) prekročí hodnotu pozadia, bude to znamenať vznik nového a blízkeho zdroja znečistenia. Môžu to byť buď farmy na chov dobytka alebo nahromadený hnoj alebo opustené dusíkaté hnojivá, priemyselné lagúny alebo komunálne čistiarne.
A zlúčeniny dusíka, uhlíka a fosforu, ktoré sú obsiahnuté v odpadových vodách, ktoré sa dostávajú do vodných útvarov, spôsobujú značné škody na životnom prostredí takmer vo všetkých regiónoch Ruska. Čistenie odpadových vôd je zo dňa na deň čoraz aktuálnejšie, pretože koncentrácia škodlivých látok vrátane zlúčenín dusíka sa často len prevalí. To ovplyvňuje nielen pitnú vodu. Takmer všetka zelenina a ovocie rýchlo akumulujú dusičnany, ktoré sa nachádzajú v tráve a obilí, ktoré žerú hospodárske zvieratá.
Obsah NH3 a NH4 vo vodných útvaroch
Zásobníky vždy obsahujú dusík v niekoľkých prechodných formách: amónne soli a amoniak, albuminoidný dusík (organický), dusitany (soli kyseliny dusičnej) a dusičnany (soli kyseliny dusičnej). To všetko sa tvorí spolu s procesom mineralizácie dusíka, no vo väčšej miere prichádza s odpadovými vodami. Teraz je potrebné vyčistiť nádrže. Do čistiarní odpadových vôd prichádzajú zlúčeniny dusíka vo forme dusičnanového dusíka, dusitanového dusíka, amónneho dusíka a dusíka viazaného organickými zlúčeninami. Odpadová voda z plánu domácnosti mánízka koncentrácia takýchto látok, priemysel ich väčšinu posiela do vodných útvarov.
V procese čistenia sa pomer hmotnostných koncentrácií všetkých foriem zlúčenín dusíka neustále mení. Zloženie odpadových vôd sa mení už počas prepravy, pretože močovina, ktorá je obsiahnutá v odpadových vodách z domácností a domácností, sa pri interakcii s baktériami rozkladá a vytvára amónny ión. Čím dlhšia je kanalizačná sieť, tým ďalej tento proces zájde. Niekedy je obsah amónneho iónu na vstupe do úpravy až päťdesiat miligramov na decimeter kubický, čo je veľmi, veľmi veľa.
Organický dusík
Ide o dusík, ktorý sa nachádza v organických látkach – proteínoch a proteínoch, polypepsidoch (zlúčeniny s vysokou molekulovou hmotnosťou), aminokyselinách, karbamidoch (zlúčeniny s nízkou molekulovou hmotnosťou), amínoch, amidoch. Všetky organické látky, vrátane tých, ktoré obsahujú dusík, vstupujú do odpadových vôd, po ktorých sa zlúčeniny dusíka podrobia amonizácii. V odpadových vodách je veľa organického dusíka, niekedy až sedemdesiat percent všetkých zlúčenín dusíka. Ale v dôsledku amoniaku sa do čističky odpadových vôd na kanalizačnej ceste nedostane viac ako pätnásť percent organického dusíka.
Ďalej prebieha biologické čistenie vyrobené človekom. Prvým stupňom je nitrifikácia, to znamená premena zlúčenín dusíka v dôsledku určitých typov mikroorganizmov, ktoré oxidujú amónny dusík na dusičnanový ión a dusitanový ión. Nitrifikačných baktérií sa nemožno báť – sú veľmi náchylné na vonkajšie podmienky a ľahko sa vytláčajú. Ale dusičnany, ak sa dostanú do nádrže,viesť k jeho smrti, pretože sú výborným živným médiom pre rôzne mikroflóry. Preto musia byť dusičnany z ekosystému odstránené.
Dusitany a dusičnany
Ak splašky preniknú cez pôdu, potom sa amónny dusík pod vplyvom niektorých baktérií premení najskôr na dusitany a potom na dusičnany. Prevaha a obsah rôznych foriem závisí od podmienok, ktoré vznikajú v čase vstupu zlúčenín s prítomnosťou dusíka do pôdy a následne do nádrže.
Pri povodni sa výrazne zvyšuje koncentrácia jej organických foriem, keďže organické zvyšky sa odplavujú z povrchu pôdy a v lete rovnako výrazne klesajú, pretože slúžia ako „potrava“pre rôzne vodné organizmy. Dusitany sú prechodnou formou oxidácie amónneho dusíka, ktorá má tendenciu stať sa dusičnanmi. V prírodných vodách nie sú dusičnany zvyčajne také vysoké, pokiaľ nedošlo k vyplaveniu hnojív z polí.
