Un element biogen care participă activ la procesele de biohidrocenoză este azotul de amoniu.
În rezervoare, puteți observa schimbarea conținutuluia acestui element: primăvara devine mai puțin, dar vara, datorită regimului favorabil de temperatură, concentrația sa crește semnificativ, deoarece materia organică este descompusă masiv.
Și acest lucru afectează radical sanitarulstarea corpurilor de apă, ceea ce face necesară consolidarea controlului asupra viabilității ecosistemului. Concentrația maximă admisibilă în rezervoarele în care este capturat pește este una în care azotul de amoniu nu depășește 0,39 miligrame pe litru.
Acumularea de azot proteic este susceptibilă laamonificare, iar acest proces descompune proteinele într-o stare de amoniac. Apa uzată este tratată cu această sursă de azot dacă are o sursă de carbon pentru celule. Utilizarea intensivă are loc în perioadele fazei lor de creștere, iar când începe oxidarea, azotul de amoniu este eliberat sub formă de amoniac. Mai mult, este oxidat la starea de nitriți și apoi nitrați sau re-participă la o nouă sinteză.
Pentru a elimina azotul de amoniu dinrezervor, se folosește clinoptilolit, apoi apa își redă calitățile. Turnurile de răcire sunt instalate în sezonul cald, iar iarna sunt înlocuite cu unități de schimb ionic, datorită cărora substanțele nocive sunt eliminate din apele uzate. Analizele sunt efectuate în mod constant, se prelevează probe pentru azot de amoniu în apă, care este distilată din proba prelevată, iar apoi cantitatea sa este determinată în distilatul rezultat.
Există un material de schimb de ioni în natură,care se numește clinoptilolit (o clasă de zeoliți). Cu ajutorul său este recomandabil să restabiliți puritatea apei. Azotul de amoniu nu se dizolvă complet în apă, deci trebuie mai întâi să-l eliberați de toate solidele suspendate și apoi să furnizați apă filtrelor de clinoptilolit. Aceasta este o curățare destul de costisitoare, dar cea mai eficientă - ajunge la nouăzeci și șapte la sută.
Regenerarea va necesita adăugarea unei soluțiiclorură de sodiu - cinci sau zece la sută. După aceea, sarcina trebuie spălată cu apă. Amoniacul va fi eliberat din soluție, care poate fi absorbit cu acid 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 și adsorbție.
Această metodă este bună dacă este nevoie de definițieazot de amoniu. Celelalte forme ale sale, care se găsesc în aceleași îngrășăminte - amidă, azotat - nu pot fi determinate prin această metodă. În primul rând, trebuie să extrageți azot amoniacal, în apele uzate, de exemplu, există mult din acesta. Această metodă este descrisă mai sus. Apoi, o porțiune cântărită din viitorul îngrășământ trebuie plasată într-un balon și vărsată cu o soluție de acid clorhidric (concentrația ar trebui să fie molară - 0,05 mol pe dm33). Balonul trebuie agitat cu un aparat special timp de cel puțin o jumătate de oră, după care poate fi perfuzat până la cincisprezece ore.
Apoi agitați din nou soluția și filtrațiprintr-un filtru uscat plisat. Clătiți conținutul filtrului de cel puțin trei ori cu aceeași soluție de acid clorhidric, apoi volumul filtratului trebuie adus din nou la volumul original cu o soluție acidă. Astfel, în primul rând, a avut loc determinarea azotului de amoniu în apă și, în al doilea rând, determinarea cantității sale în îngrășământul rezultat. Acesta din urmă variază de la patruzeci la o sută cincizeci de miligrame pe litru, iar caprolactamul din aceeași soluție conține de la opt la optzeci de miligrame pe litru. Dacă conținutul de azot de amoniu este mai mic de douăzeci de miligrame, atunci experimentul va eșua, iar această metodă nu este aplicată.
Cele mai caracteristice trăsături ale producțieiape uzate - o compoziție chimică instabilă, o perioadă de adaptare necesară pentru dezvoltarea microflorei, un exces de compuși de origine organică și minerală a azotului. Înainte de tratarea biologică la stația de tratare, apele uzate sunt amestecate cu apa menajeră și de utilitate și astfel mediată. Azot amoniu (formula NH4+) este o componentă esențială a apelor uzate.
Sursele de poluare pot fi canalizareaapele diferitelor industrii - de la produse alimentare și medicale la metalurgice, cocs-chimice, microbiologice, chimice și petrochimice. Aceasta include, de asemenea, toate apele uzate menajere, gunoiul de grajd, agricole - de pe câmpuri. Ca urmare, proteinele și ureea sunt descompuse, iar nitriții și nitrații sunt reduși anaerob.
Astfel de compuși afectează corpul umanextrem de negativ. Amoniacul denaturează proteinele reacționând cu ele. Apoi, celulele și, în consecință, țesuturile corpului opresc respirația, se observă deteriorarea sistemului nervos central, a ficatului, a organelor respiratorii, activitatea vaselor de sânge este întreruptă. Dacă utilizați în mod regulat apă cu un conținut ridicat de amoniu, echilibrul acido-bazic suferă și începe acidoză.
Prin urmare, utilizarea nu trebuie permisă peste normă.îngrășăminte organice și minerale în utilizarea terenului, este necesar să se trateze în mod constant conținutul excesiv de substanțe nocive: de exemplu, azotul de amoniu din sol are o solubilitate ridicată, prin urmare atât alimentele, cât și apa sunt literalmente otrăvite de acesta, concentrațiile sale ajung adesea niveluri toxice. Copiii suferă în special de acest lucru. Se dezvoltă methemoglobinemia, regimul de oxigen din organism este rapid distrus, tractul gastro-intestinal începe să sufere mai întâi.
Cazuri izolate de methemoglobinemieîncepe deja când conținutul de nitrați din apă este de până la cincizeci de miligrame pe litru și când concentrația lor ajunge la nouăzeci și cinci de miligrame pe litru, boala devine răspândită. În SUA, Franța, Olanda, Germania, au fost efectuate anchete detaliate, care au arătat că peste cincizeci de miligrame de nitrați pe litru pot fi găsite în cincizeci la sută din cazuri. Apele subterane și apele de sonde transportă o concentrație de nitrați de zeci de ori mai mare decât limita - până la o mie și jumătate de mii de miligrame pe litru, în timp ce Organizația Mondială a Sănătății a stabilit limita la patruzeci și cinci de miligrame. Și aceasta este apa pe care o beau oamenii!
Și apele uzate sunt purificate în multe feluri - șifiltrare biologică și oxidare cu ozon și hipoclorite de metale alcalino-pământoase și aerare și sorbție, în care sunt utilizați zeoliți sub formă de sodiu și rășini schimbătoare de ioni și sunt tratați cu alcali puternici și flotație și amoniu este redus cu magneziu metalic și se adaugă soluții de clorură de magneziu cu fosfat trisodic ... Cu toate acestea, tehnologiile de purificare rămân întotdeauna cu mult în urma tehnologiilor de poluare.
Gaz (NH3) amoniac atunci când are loc biodegradareacompuși organici, inclusiv azot de amoniu. Apoi se formează și se acumulează alți compuși - ion de amoniu și azot de amoniu. Amoniacul dizolvat intră în corpurile de apă cu scurgeri subterane sau de suprafață, cu ape uzate, cu precipitații atmosferice. Dacă concentrația ionului de amoniu (NH4+) va depăși valoarea de fundal, asta va însemnaapariția unei noi și apropiate surse de poluare. Acestea pot fi fie ferme de creștere a animalelor sau acumulări de gunoi de grajd, fie îngrășăminte cu azot abandonate, atât rezervoare de sedimentare industriale, cât și instalații de tratare comunale.
Și compuși de azot, carbon, fosfor, careconținute în apele uzate, pătrunzând în corpurile de apă, provoacă daune semnificative ecologiei aproape tuturor regiunilor din Rusia. Tratarea apelor uzate devine din ce în ce mai importantă zi de zi, deoarece concentrația substanțelor nocive, inclusiv a compușilor cu azot, de multe ori scade. Acest lucru afectează nu numai apa potabilă. Aproape toate legumele și fructele acumulează rapid nitrați; se găsesc în iarbă și boabe, care sunt consumate de animale.
Corpurile de apă sunt întotdeauna în mai multe forme de tranzițieconțin azot: săruri de amoniu și amoniac, azot albuminos (organic), nitriți (săruri de acid azotat) și nitrați (săruri de acid azotic). Toate acestea se formează împreună cu procesul de mineralizare a azotului, dar într-o măsură mai mare vine cu apele uzate. Acum rezervoarele trebuie curățate. Compușii de azot vin în stațiile de tratare sub formă de azot nitrat, azot nitrit, azot amoniu și azot legat de compuși organici. Apele uzate menajere au o mică concentrație de astfel de substanțe, cea mai mare parte fiind trimise către corpurile de apă de către industrie.
În timpul procesului de curățare, raportul dintre masăconcentrația tuturor formelor de compuși de azot se schimbă constant. Compoziția apelor uzate devine diferită deja în timpul transportului, deoarece ureea, care este conținută în apele uzate menajere și menajere, interacționează cu bacteriile, se descompune și formează un ion de amoniu. Cu cât rețeaua de canalizare este mai lungă, cu atât va continua acest proces. 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.
Acesta este azotul, care este în compozițiesubstanțe organice - proteide și proteine, polipepside (compuși cu greutate moleculară mare), aminoacizi, carbamide (compuși cu greutate moleculară mică), amine, amide. Toată materia organică, inclusiv conținutul de azot, pătrunde 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 azotati. Dar, ca urmare a amonizării sistemului de canalizare, nu mai mult de cincisprezece la sută din azotul organic vine în stația de epurare.
Mai mult, există deja o substanță biologică creată de omcuratenie. Prima etapă este nitrificarea, adică conversia compușilor de azot în detrimentul anumitor tipuri de microorganisme care oxidează azotul de amoniu în ion nitrat și ion nitrit. Nu este nevoie să vă temeți de bacteriile nitrificante - acestea sunt foarte sensibile la condițiile externe și sunt ușor deplasate. Dar nitrații, dacă ajung într-un rezervor, duc la moartea acestuia, deoarece sunt un teren de reproducere excelent pentru o varietate de microflorei. De aceea, nitrații trebuie eliminați din ecosistem.
Dacă apele uzate pătrund în sol, atunciazotul de amoniu sub influența unor bacterii este transformat mai întâi în nitriți, apoi în nitrați. Prevalența și conținutul diferitelor forme depind de condițiile care se dezvoltă în momentul intrării compușilor cu prezența azotului în sol și apoi în corpul de apă.
În timpul unei inundații, concentrația formelor organicecrește semnificativ, deoarece reziduurile organice sunt spălate de pe suprafața solului, iar vara scad la fel de semnificativ, deoarece servesc drept „hrană” pentru diferite organisme acvatice. Nitritul este o formă intermediară de oxidare a azotului de amoniu, care tinde să devină nitrați. De obicei nu există atât de mulți nitrați în apele naturale, dacă îngrășămintele nu au fost spălate de pe câmpuri.
