Биогенният елемент, който участва най-активно в процесите на биохидроценоза, е амониевият азот.
Ситуация на околната среда
В резервоарите може да се наблюдава промяна в съдържанието на този елемент: през пролетта то става по-малко, но през лятото, поради благоприятните температурни условия, концентрацията му се увеличава значително, тъй като органичната материя се разлага масово.
И това се отразява драстично на санитарното състояние на водните обекти, което налага засилването на контрола върху жизнеспособността на екосистемата. Максимално допустимата концентрация във водни обекти, където се лови риба, е тази, при която амониевият азот не надвишава 0,39 милиграма на литър.
Във водата
Натрупването на протеинов азот подлежи на амонификация и този процес разгражда протеините до амониево състояние. Отпадъчните води се третират с този източник на азот, ако има източник на въглеродно хранене за клетките. Интензивната употреба настъпва през периодите на фазата на растеж икогато окисляването започне, амониевият азот се отделя като амоняк. След това се окислява до състояние на нитрити и след това нитрати, или отново участва в нов синтез.
За отстраняване на амониевия азот от резервоара се използва клиноптилолит, след което водата възстановява качествата си. Охладителните кули се монтират през топлия сезон, а през зимата се заменят с йонообменни инсталации, благодарение на които вредните вещества се отстраняват от отпадъчните води. Постоянно се извършват анализи, взимат се проби за амониев азот във вода, който се дестилира от взетата проба, след което се определя количеството му в получения дестилат.
Как да почистите езерцето
В природата има йонообменен материал, наречен клиноптилолит (клас зеолити). Именно с негова помощ е препоръчително да се възстанови чистотата на водата. Амониевият азот не се разтваря напълно във вода, така че първо трябва да го освободите от всички суспендирани твърди вещества и след това да подадете вода към клиноптилолитните филтри. Това е доста скъпо почистване, но е най-ефективно - достига деветдесет и седем процента.
Регенерацията ще изисква добавяне на разтвор на натриев хлорид - пет или десет процента. След това товарът трябва да се измие с вода. От разтвора ще се освободи амоняк, който може да се абсорбира от сярна киселина, за да образува амониев сулфат, който е много добър като тор. Амониевият азот в отпадъчните води, както и съдържащите азот органични съединения, се отстраняват чрез различни видове дестилация, екстракция, адсорбция.
Методи за получаване на торове
Този метод е добър, ако е необходимо определяне на амониев азот. Другите му форми, които се срещат в същите торове - амид, нитрат - не могат да бъдат определени по този метод. Първо трябва да извлечете амониев азот, в отпадъчните води, например, има много. Този метод беше обсъден по-горе. След това част от бъдещия тор трябва да се постави в колба и да се разлее с разтвор на солна киселина (концентрацията трябва да бъде моларна - 0,05 mol на dm3). Колбата трябва да се разклаща със специален апарат за най-малко половин час, след което може да се влива до петнадесет часа.
След това разклатете разтвора отново и филтрирайте през нагънат сух филтър. Изплакнете съдържанието на филтъра със същия разтвор на солна киселина поне три пъти, след което обемът на филтрата трябва да се доведе отново до първоначалния обем с киселинен разтвор. Така, първо, се извършва определянето на амониевия азот във водата и второ, определянето на неговото количество в получения тор. Последният варира от четиридесет до сто и петдесет милиграма на литър, а капролактамът в същия разтвор съдържа от осем до осемдесет милиграма на литър. Ако съдържанието на амониев азот е по-малко от двадесет милиграма, тестът ще бъде неуспешен и този метод не е приложим.
Източници на замърсяване
Най-характерните характеристики на промишлените отпадъчни води са нестабилен химичен състав, необходим период на адаптация за развитието на микрофлората, излишък от съединения от органичен и минерален произход на азота. ПредиЧрез извършване на биологично пречистване в пречиствателните съоръжения отпадните води се смесват с битови и битови отпадъчни води и по този начин се осредняват. Амониевият азот (формула NH4+) е основен компонент на отпадъчните води.
Източници на замърсяване могат да бъдат отпадъчните води от различни индустрии - от хранително-вкусовата и медицинската до металургичната, коксовата, микробиологичната, химическата и нефтохимическата. Това може да включва и всички битови отпадъчни води, оборски тор, селскостопански – от нивите. В резултат на това протеините и уреята се разграждат, а нитритите и нитратите се възстановяват анаеробно.
Ефект върху тялото
Такива съединения имат изключително негативен ефект върху човешкото тяло. Амонякът денатурира протеините, като реагира с тях. Тогава клетките и съответно тъканите на тялото спират да дишат, наблюдава се увреждане на централната нервна система, черния дроб, дихателните органи и работата на кръвоносните съдове се нарушава. Ако редовно се използва вода с високо съдържание на амоний, киселинно-алкалният баланс страда, започва ацидоза.
достигат токсични нива. Децата са особено засегнати от това. Развива се метхемоглобинемия, кислородният режим в организмабързо се разрушава, първо започва да страда стомашно-чревния тракт.
Ограничения на дозата
Индивидуални случаи на метхемоглобинемия започват, когато съдържанието на нитрати във водата е до петдесет милиграма на литър, а когато концентрацията им достигне деветдесет и пет милиграма на литър, заболяването става широко разпространено. В САЩ, Франция, Холандия, Германия бяха проведени подробни проучвания, които показаха, че повече от петдесет милиграма нитрати на литър могат да бъдат открити в петдесет процента от случаите. Подземните води и кладенците носят концентрации на нитрати десет пъти по-високи от границите - до хиляда и половина милиграма на литър, докато Световната здравна организация е поставила ограничение от четиридесет и пет милиграма. И това е водата, която хората пият!
И отпадъчните води се третират по много начини - както биологична филтрация, така и окисление на озон, и хипохлорити на алкалоземни метали, и аерация, и сорбция, която използва зеолити от натриевата форма и йонообменни смоли и се третира със силни алкали, и флотация, и възстановяване на амония с метален магнезий, и добавяне на разтвори на магнезиев хлорид с тринатриев фосфат. Технологиите за почистване обаче винаги са далеч зад технологиите за замърсяване.
Хранителни вещества
Газ (NH3) амонякът се разтваря в естествени води, когато настъпи биохимично разлагане на органични съединения, включително амониев азот. Тогава се образуват и натрупват други съединения - амониев йон и амониев азот. Разтвореният амоняк навлиза във водни тела с подземен или повърхностен отток, с канализация, с атмосферни валежи. Ако концентрацията на амониев йон (NH4+) надвиши фоновата стойност, това ще означава появата на нов и близък източник на замърсяване. Това могат да бъдат или животновъдни ферми, или натрупвания на оборски тор, или изоставени азотни торове, промишлени лагуни или общински пречиствателни съоръжения.
А съединенията на азота, въглерода, фосфора, които се съдържат в отпадъчните води, попадайки във водни обекти, причиняват значителни щети на околната среда в почти всички региони на Русия. Пречистването на отпадъчни води става все по-актуално с всеки изминал ден, тъй като концентрацията на вредни вещества, включително азотни съединения, често просто се преобръща. Това засяга не само питейната вода. Почти всички зеленчуци и плодове бързо натрупват нитрати, те се намират в тревата и зърното, които ядат добитъкът.
Съдържание на NH3 и NH4 във водни тела
Резервоарите винаги съдържат азот в няколко преходни форми: амониеви соли и амоняк, албуминоиден азот (органичен), нитрити (соли на азотна киселина) и нитрати (соли на азотна киселина). Всичко това се образува заедно с процеса на азотна минерализация, но в по-голяма степен идва с отпадните води. Сега резервоарите трябва да бъдат почистени. Азотните съединения идват в пречиствателните станции за отпадъчни води под формата на нитратен азот, нитритен азот, амониев азот и азот, свързан с органични съединения. Отпадъчните води от плана на домакинството имамалка концентрация на такива вещества, индустрията изпраща повечето от тях във водни обекти.
В процеса на пречистване съотношението на масовите концентрации на всички форми на азотни съединения непрекъснато се променя. Съставът на отпадъчните води става различен още по време на транспортирането, тъй като уреята, която се съдържа в битовите и битовите отпадъчни води, взаимодействайки с бактериите, се разлага и образува амониев йон. Колкото по-дълга е канализационната мрежа, толкова по-далеч ще продължи този процес. Понякога съдържанието на амониев йон на входа на лечението е до петдесет милиграма на кубичен дециметър, което е много, много.
Органичен азот
Това е азот, който се намира в органични вещества - протеини и протеини, полипепсиди (съединения с високо молекулно тегло), аминокиселини, карбамиди (съединения с ниско молекулно тегло), амини, амиди. Всички органични вещества, включително съдържащите азот, навлизат в отпадъчни води, след което азотните съединения се подлагат на амонизация. В отпадъчните води има много органичен азот, понякога до седемдесет процента от всички азотни съединения. Но в резултат на амоняцията не повече от петнадесет процента от органичния азот идва в пречиствателната станция по канализационния път.
След това се извършва изкуствено биологично третиране. Първият етап е нитрификация, тоест превръщане на азотни съединения, дължащи се на определени видове микроорганизми, които окисляват амониевия азот в нитратен йон и нитритен йон. Нитрифициращите бактерии не могат да се страхуват - те са много податливи на външни условия и лесно се изместват. Но нитратите, ако попаднат в резервоара,водят до смъртта му, тъй като са отлична хранителна среда за разнообразна микрофлора. Ето защо нитратите трябва да бъдат премахнати от екосистемата.
Нитрити и нитрати
Ако отпадните води проникнат през почвата, тогава амониевият азот под въздействието на някои бактерии се превръща първо в нитрити, а след това в нитрати. Преобладаването и съдържанието на различните форми зависи от условията, които се развиват в момента на навлизането на съединения с присъствието на азот в почвата, а след това и във водоема.
По време на наводнение концентрацията на органичните му форми се увеличава значително, тъй като органичните остатъци се отмиват от повърхността на почвата, а през лятото намаляват също толкова значително, тъй като служат като "храна" за различни водни организми. Нитритът е междинна форма на окисление на амониевия азот, която има тенденция да се превърне в нитрат. В естествените води нитратите обикновено не са толкова високи, освен ако не е имало измиване на торове от нивите.
