Biogen element, ki je najbolj aktivno vključen v procese biohidocenoze, je amonijev dušik.
Okoljske razmere
V rezervoarjih je mogoče opaziti spremembo vsebnosti tega elementa: spomladi se zmanjša, poleti pa se zaradi ugodnih temperaturnih razmer njegova koncentracija močno poveča, saj se organska snov močno razgradi.
In to drastično vpliva na sanitarno stanje vodnih teles, zaradi česar je treba okrepiti nadzor nad sposobnostjo preživetja ekosistema. Največja dovoljena koncentracija v vodnih telesih, kjer se lovijo ribe, je tista, kjer amonijev dušik ne presega 0,39 miligramov na liter.
V vodi
Kopičenje beljakovinskega dušika je predmet amonifikacije in ta proces razgradi beljakovine v amonijevo stanje. Odpadna voda se čisti s tem virom dušika, če ima vir ogljične prehrane za celice. Intenzivna uporaba se pojavi v obdobjih njihove faze rasti inko se oksidacija začne, se amonijev dušik sprosti kot amoniak. Nato se oksidira v stanje nitritov in nato nitratov ali pa ponovno sodeluje pri novi sintezi.
Za odstranitev amonijevega dušika iz rezervoarja se uporablja klinoptilolit, nato pa voda povrne svoje lastnosti. Hladilni stolpi so nameščeni v topli sezoni, pozimi pa jih nadomestijo naprave za ionsko izmenjavo, zahvaljujoč katerih se škodljive snovi odstranijo iz odpadne vode. Analize se nenehno izvajajo, odvzemajo se vzorci za amonijev dušik v vodi, ki se oddestilira iz odvzetega vzorca, nato pa se določi njegova količina v nastalem destilatu.
Kako očistiti ribnik
V naravi obstaja material za ionsko izmenjavo, imenovan klinoptilolit (razred zeolitov). Z njegovo pomočjo je priporočljivo obnoviti čistost vode. Amonijev dušik se v vodi ne raztopi popolnoma, zato ga morate najprej osvoboditi vseh suspendiranih trdnih snovi, nato pa vodo dovajati v klinoptilolitne filtre. To je precej drago čiščenje, vendar je najučinkovitejše - doseže sedemindevetdeset odstotkov.
Regeneracija bo zahtevala dodatek raztopine natrijevega klorida - pet ali deset odstotkov. Tovor je treba nato sprati z vodo. Iz raztopine se bo sprostil amoniak, ki ga lahko žveplova kislina absorbira, da nastane amonijev sulfat, ki je zelo dober kot gnojilo. Amonijev dušik v odpadni vodi, kot tudi organske spojine, ki vsebujejo dušik, se odstranijo z različnimi vrstami destilacije, ekstrakcije, adsorpcije.
Načini pridobivanja gnojil
Ta metoda je dobra, če je potrebno določanje amonijevega dušika. Njegovih drugih oblik, ki jih najdemo v istih gnojilih - amid, nitrat - s to metodo ni mogoče določiti. Najprej morate pridobiti amonijev dušik, v odpadni vodi ga je na primer veliko. Ta metoda je bila obravnavana zgoraj. Nato je treba del prihodnjega gnojila damo v bučko in prelijemo z raztopino klorovodikove kisline (koncentracija mora biti molarna - 0,05 mol na dm3). Bučko je treba s posebnim aparatom stresati najmanj pol ure, nato pa jo lahko infundiramo do petnajst ur.
Nato raztopino ponovno pretresite in filtrirajte skozi naguban suh filter. Vsebino filtra vsaj trikrat sperite z isto raztopino klorovodikove kisline, nato pa je treba volumen filtrata z raztopino kisline ponovno privesti do prvotne prostornine. Tako je potekalo, prvič, določanje amonijevega dušika v vodi, in drugič, določitev njegove količine v nastalem gnojilu. Slednje se giblje od štirideset do sto petdeset miligramov na liter, kaprolaktam v isti raztopini pa vsebuje od osem do osemdeset miligramov na liter. Če je vsebnost amonijevega dušika manjša od dvajset miligramov, test ne bo uspešen in ta metoda ni uporabna.
Viri onesnaževanja
Najbolj značilne lastnosti industrijskih odpadnih voda so nestabilna kemična sestava, potrebno obdobje prilagajanja za razvoj mikroflore, presežek spojin organskega in mineralnega izvora dušika. PrejZ izvajanjem biološkega čiščenja na čistilnih napravah se odpadna voda meša z gospodinjskimi in gospodinjskimi odpadnimi vodami in tako povpreči. Amonijev dušik (formula NH4+) je bistvena sestavina odpadne vode.
Viri onesnaženja so lahko odpadne vode iz različnih industrij – od živilske in medicinske do metalurške, koks, mikrobiološke, kemične in petrokemične. Sem lahko sodijo tudi vse gospodinjske odpadne vode, gnoj, kmetijske – s njiv. Posledično se beljakovine in sečnina razgradijo, nitriti in nitrati pa se anaerobno obnovijo.
Učinek na telo
Takšne spojine imajo izjemno negativen učinek na človeško telo. Amoniak denaturira beljakovine tako, da reagira z njimi. Nato celice in s tem tudi tkiva telesa prenehajo dihati, opazimo poškodbe osrednjega živčnega sistema, jeter, dihalnih organov in moteno je delo krvnih žil. Če vodo z visoko vsebnostjo amonija uporabljamo redno, trpi kislinsko-bazično ravnovesje, začne se acidoza.
dosežejo strupene ravni. To še posebej prizadene otroke. Razvija se methemoglobinemija, kisikov režim v telesuse hitro uniči, najprej začne trpeti prebavila.
Omejitve odmerka
Posamezni primeri methemoglobinemije se začnejo, ko je vsebnost nitratov v vodi do petdeset miligramov na liter, in ko njihova koncentracija doseže petindevetdeset miligramov na liter, se bolezen razširi. V ZDA, Franciji, na Nizozemskem, v Nemčiji so izvedli podrobne raziskave, ki so pokazale, da je v petdesetih odstotkih primerov mogoče najti več kot petdeset miligramov nitratov na liter. Podtalnica in voda iz vodnjakov nosita koncentracije nitratov desetkrat višje od mejnih – do tisoč in pol miligramov na liter, medtem ko je Svetovna zdravstvena organizacija postavila mejo petindvajset miligramov. In to je voda, ki jo ljudje pijejo!
In odpadna voda se čisti na več načinov - tako biološka filtracija, kot oksidacija ozona, hipoklorit zemeljskoalkalijskih kovin, prezračevanje in sorpcija, ki uporablja zeolite v obliki natrija in ionske izmenjevalne smole ter se čisti z močnimi alkalijami, in flotacijo ter obnoviti amonij s kovinskim magnezijem in dodati raztopine magnezijevega klorida s trinatrijevim fosfatom. Vendar so tehnologije čiščenja vedno daleč za tehnologijami onesnaževanja.
hranila
Plin (NH3) amoniak se raztopi v naravnih vodah, ko pride do biokemične razgradnje organskih spojin, vključno z amonijevim dušikom. Nato se tvorijo in kopičijo druge spojine - amonijev ion in amonijev dušik. Raztopljeni amoniak vstopi v vodna telesa s podzemnim ali površinskim odtokom, s kanalizacijo, z atmosferskimi padavinami. Če koncentracija amonijevih ionov (NH4+) preseže vrednost ozadja, bo to pomenilo nastanek novega in blizu vira onesnaženja. To so lahko bodisi živinorejske farme ali gnojila ali zapuščena dušikova gnojila, industrijske lagune ali komunalne čistilne naprave.
In spojine dušika, ogljika, fosforja, ki jih vsebuje odpadna voda, pridejo v vodna telesa, povzročajo znatno okoljsko škodo v skoraj vseh regijah Rusije. Čiščenje odpadnih voda postaja iz dneva v dan bolj aktualno, saj se koncentracija škodljivih snovi, vključno z dušikovimi spojinami, pogosto kar prelevi. To ne vpliva samo na pitno vodo. Skoraj vsa zelenjava in sadje hitro kopiči nitrate, najdemo jih v travi in žitu, ki ju živina poje.
Vsebnost NH3 in NH4 v vodnih telesih
Rezervoarji vedno vsebujejo dušik v več prehodnih oblikah: amonijeve soli in amoniak, albuminoidni dušik (organski), nitriti (soli dušikove kisline) in nitrati (soli dušikove kisline). Vse to nastaja skupaj s procesom mineralizacije dušika, v večji meri pa prihaja z odpadno vodo. Zdaj je treba rezervoarje očistiti. Dušikove spojine prihajajo v čistilne naprave odpadne vode v obliki nitratnega dušika, nitritnega dušika, amonijevega dušika in dušika, vezanega na organske spojine. Odpadne vode gospodinjskega načrta imamajhna koncentracija takšnih snovi jih industrija večino pošlje v vodna telesa.
V procesu čiščenja se razmerje med masnimi koncentracijami vseh oblik dušikovih spojin nenehno spreminja. Sestava odpadne vode postane drugačna že med transportom, saj se sečnina, ki jo vsebujejo gospodinjske in gospodinjske odpadne vode, v interakciji z bakterijami razgradi in tvori amonijev ion. Dlje kot je kanalizacijsko omrežje, dlje bo ta proces šel. Včasih je vsebnost amonijevih ionov na vhodu v obdelavo tudi do petdeset miligramov na kubični decimeter, kar je zelo, zelo veliko.
organski dušik
To je dušik, ki ga najdemo v organskih snoveh - beljakovinah in beljakovinah, polipepsidih (spojine z visoko molekulsko maso), aminokislinah, karbamidih (spojine z nizko molekulsko maso), aminih, amidih. Vse organske snovi, vključno s tistimi, ki vsebujejo dušik, vstopijo v odpadno vodo, po kateri se dušikove spojine podvržejo amonizaciji. V odpadni vodi je veliko organskega dušika, včasih tudi do sedemdeset odstotkov vseh dušikovih spojin. Toda zaradi amoniacije v čistilno napravo na kanalizacijski poti ne pride več kot petnajst odstotkov organskega dušika.
Naprej sledi biološka obdelava, ki jo je ustvaril človek. Prva faza je nitrifikacija, to je pretvorba dušikovih spojin zaradi nekaterih vrst mikroorganizmov, ki oksidirajo amonijev dušik v nitratni ion in nitritni ion. Nitrifikacijskih bakterij se ni mogoče bati - zelo so dovzetne za zunanje razmere in se zlahka premaknejo. Toda nitrati, če pridejo v rezervoar,vodijo do njegove smrti, saj so odličen hranilni medij za različno mikrofloro. Zato je treba nitrate odstraniti iz ekosistema.
Nitriti in nitrati
Če odplake prodrejo skozi zemljo, se amonijev dušik pod vplivom nekaterih bakterij najprej spremeni v nitrite, nato v nitrate. Prevladujoča in vsebnost različnih oblik je odvisna od pogojev, ki se razvijejo v času vnosa spojin s prisotnostjo dušika v tla in nato v rezervoar.
Ob poplavi se koncentracija njegovih organskih oblik močno poveča, saj se organski ostanki izperejo s površine tal, poleti pa se prav tako močno zmanjšajo, saj služijo kot "hrana" različnim vodnim organizmom. Nitrit je vmesna oblika oksidacije amonijevega dušika, ki teži k nitratu. V naravnih vodah nitratov običajno ni tako veliko, razen če je prišlo do izpiranja gnojil z njiv.
