Ammoniumkvælstof i vand og jord

Et biogent element, der aktivt deltager i processerne med biohydrocenose, er ammoniumnitrogen.

Økologisk situation

I reservoirer kan du observere ændringen i indholdaf dette element: om foråret bliver det mindre, men om sommeren på grund af det gunstige temperaturregime stiger dets koncentration betydeligt, da organisk materiale massivt nedbrydes.

Og dette påvirker sundhedsvæsenet radikalttilstanden af ​​vandområder, hvilket gør det nødvendigt at styrke kontrollen med økosystemets levedygtighed. Den maksimalt tilladte koncentration i vandområder, hvor fisk fanges, er en, hvor ammoniumnitrogen ikke overstiger 0,39 milligram pr. Liter.

I vandet

Akkumuleringen af ​​proteinkvælstof er modtagelig forammonifikation, og denne proces nedbryder proteiner til en ammoniaktilstand. Spildevand behandles med denne nitrogenkilde, hvis det har en kulstofkilde til cellerne. Intensiv anvendelse sker i perioder med vækstfase, og når oxidation begynder, frigives ammoniumnitrogen i form af ammoniak. Yderligere oxideres det til tilstanden af ​​nitrit og derefter nitrater eller deltager igen i en allerede ny syntese.

For at fjerne ammoniumnitrogen frareservoir, clinoptilolit anvendes, så gendanner vandet dets kvaliteter. Køletårne ​​installeres i den varme årstid, og om vinteren erstattes de af ionbytterenheder, takket være hvilke skadelige stoffer fjernes fra spildevandet. Analyser udføres konstant, prøver udtages for ammoniumnitrogen i vand, der destilleres fra den udtagne prøve, og derefter bestemmes mængden i det resulterende destillat.

Sådan rengøres en dam

Der er et ionbyttermateriale i naturen,som kaldes clinoptilolit (en klasse af zeolitter). Det er med sin hjælp, at det tilrådes at genoprette vandets renhed. Ammoniumnitrogen opløses ikke helt i vand, så du skal først frigøre det fra alle suspenderede faste stoffer og derefter tilføre vand til clinoptilolitfiltre. Dette er en ret dyr rengøring, men den mest effektive - den når syvoghalvfems procent.

Regenerering kræver tilføjelse af en løsningnatriumchlorid - fem eller ti procent. Lasten skal derefter vaskes med vand. Ammoniak frigøres fra opløsningen, som kan absorberes med svovlsyre til dannelse af ammoniumsulfat, hvilket er meget godt som gødning. Ammoniumnitrogen i spildevand såvel som nitrogenholdige organiske forbindelser fjernes ved forskellige former for destillation, ekstraktion og adsorption.

Gødningsproduktionsmetoder

Denne metode er god, hvis definition er nødvendigammoniumnitrogen. Dens andre former, som findes i de samme gødninger - amid, nitrat - kan ikke bestemmes ved denne metode. Først skal du ekstrahere ammoniakkvælstof, i spildevand er der for eksempel masser af det. Denne metode er beskrevet ovenfor. Dernæst skal en afvejet del af den fremtidige gødning placeres i en kolbe og spildes med en opløsning af saltsyre (koncentrationen skal være molær - 0,05 mol pr. Dm3³). Kolben rystes med et specielt apparat i mindst en halv time, hvorefter den kan infunderes i op til femten timer.

Ryst derefter opløsningen igen og filtrergennem et plisseret tørt filter. Skyl indholdet af filteret mindst tre gange med den samme opløsning af saltsyre, hvorefter filtratvolumenet bringes til det oprindelige volumen igen med en syreopløsning. Således fandt bestemmelsen af ​​ammoniumnitrogen i vandet for det første sted og for det andet bestemmelsen af ​​dets mængde i den resulterende gødning. Sidstnævnte varierer fra fyrre til hundrede og halvtreds milligram per liter, og caprolactam i den samme opløsning indeholder fra otte til firs milligram per liter. Hvis indholdet af ammoniumnitrogen er mindre end tyve milligram, mislykkes eksperimentet, og denne metode anvendes ikke.

Kilder til forurening

De mest karakteristiske træk ved produktionenspildevand - en ustabil kemisk sammensætning, en nødvendig tilpasningsperiode for udvikling af mikroflora, et overskud af forbindelser af organisk og mineralsk oprindelse af nitrogen. Før biologisk behandling på rensningsanlægget blandes spildevand med husholdnings- og brugsvand og beregnes således i gennemsnit. Ammoniumnitrogen (formel NH₄₊) er en væsentlig komponent i spildevand.

Forureningskilder kan være spildevandvand i forskellige industrier - fra mad og medicinsk til metallurgisk, koks-kemisk, mikrobiologisk, kemisk og petrokemisk. Dette inkluderer også alt husholdnings spildevand, gødning, landbrug - fra markerne. Som et resultat nedbrydes proteiner og urinstof, og nitrit og nitrat reduceres anaerobt.

Effekt på kroppen

Sådanne forbindelser påvirker menneskekroppenekstremt negativ. Ammoniak denaturerer proteiner ved at reagere med dem. Derefter stopper cellerne og følgelig kroppens væv vejrtrækning, der observeres beskadigelse af centralnervesystemet, leveren, åndedrætsorganerne, blodkarens arbejde forstyrres. Hvis du regelmæssigt bruger vand med et højt ammoniumindhold, lider syre-base-balance, og acidose begynder.

Derfor bør brug ikke tillades over normen.organisk og mineralsk gødning i arealanvendelse, det er nødvendigt konstant at håndtere det overdrevne indhold af skadelige stoffer: for eksempel har ammoniumnitrogen i jorden en høj opløselighed, derfor er både mad og vand bogstaveligt forgiftet af det, dets koncentrationer når ofte giftige niveauer. Børn lider især af dette. Methemoglobinæmi udvikler sig, iltregimet i kroppen ødelægges hurtigt, mave-tarmkanalen begynder først at lide.

Begrænsende doser

Isolerede tilfælde af methemoglobinæmibegynder allerede, når indholdet af nitrater i vand er op til halvtreds milligram pr. liter, og når deres koncentration når femoghalvfems milligram pr. liter, bliver sygdommen udbredt. I USA, Frankrig, Holland, Tyskland blev der udført detaljerede undersøgelser, der viste, at der kan findes mere end halvtreds milligram nitrater pr. Liter i halvtreds procent af tilfældene. Grundvand og kildevand bærer en koncentration af nitrater snesevis af gange højere end grænsen - op til et og et halvt tusind milligram per liter, mens Verdenssundhedsorganisationen har sat grænsen til 45 milligram. Og dette er det vand, som folk drikker!

Og spildevand renses på mange måder - ogbiologisk filtrering og oxidation med ozon og hypochloritter af jordalkalimetaller og beluftning og sorption, hvor zeolitter af natriumform anvendes, og ionbytterharpikser og behandles med stærke baser, og flotation, og ammonium reduceres med metallisk magnesium, og opløsninger af magnesiumchlorid med trinatriumphosphat tilsættes ... Rensningsteknologier hænger dog altid langt bag forureningsteknologier.

Biogene stoffer

Gas (NH₃) ammoniak, når der forekommer biologisk nedbrydningorganiske forbindelser, herunder ammoniumnitrogen. Derefter dannes og akkumuleres andre forbindelser - ammoniumion og ammoniumnitrogen. Opløst ammoniak kommer ind i vandområder med underjordisk eller overfladeafstrømning med spildevand med atmosfærisk nedbør. Hvis koncentrationen af ​​ammoniumionen (NH₄₊) vil overstige baggrundsværdien, det betyderfremkomsten af ​​en ny og tæt kilde til forurening. Disse kan enten være husdyrbrug eller ophobning af gødning eller forladte kvælstofgødning, både industrielle sedimentationstanke og fælles behandlingsfaciliteter.

Og forbindelser af nitrogen, kulstof, fosfor, somindeholdt i spildevand, der kommer ind i vandområder, forårsager betydelig skade på økologien i næsten alle regioner i Rusland. Spildevandsrensning bliver mere og mere vigtig dag for dag, da koncentrationen af ​​skadelige stoffer, herunder nitrogenforbindelser, ofte går ud af skala. Dette påvirker ikke kun drikkevand. Næsten alle grøntsager og frugter akkumuleres hurtigt nitrater; de findes i græs og korn, som spises af husdyr.

Indhold i vandområder NH3 og NH4

Vandområder er altid i flere overgangsformerindeholder nitrogen: ammoniumsalte og ammoniak, albuminøst kvælstof (organisk), nitrit (salpetersyresalte) og nitrater (salpetersyresalte). Alt dette dannes sammen med kvælstofmineraliseringsprocessen, men kommer i højere grad med spildevand. Nu skal reservoirerne rengøres. Kvælstofforbindelser kommer til renseanlæg i form af nitratnitrogen, nitritnitrogen, ammoniumnitrogen og nitrogen bundet af organiske forbindelser. Husholdningsspildevand har en lille koncentration af sådanne stoffer, det meste sendes til vandområder af industrien.

Under rengøringsprocessen er forholdet mellem massekoncentrationen af ​​alle former for nitrogenforbindelser ændrer sig konstant. Spildevandets sammensætning bliver forskellig allerede under transport, fordi urinstof, der er indeholdt i spildevand til husholdninger og husholdninger, interagerer med bakterier, nedbrydes og danner en ammoniumion. Jo længere kloaknettet er, jo længere vil denne proces gå. Nogle gange er indholdet af ammoniumion ved indgangen til behandlingen op til halvtreds milligram pr. Kubik decimeter, hvilket er meget, meget.

Organisk kvælstof

Dette er kvælstof, som er i sammensætningenorganiske stoffer - proteider og proteiner, polypepsider (forbindelser med høj molekylvægt), aminosyrer, carbamider (forbindelser med lav molekylvægt), aminer, amider. Alt organisk materiale, inklusive nitrogenholdigt, kommer ind i spildevandet, hvorefter nitrogenforbindelser udsættes for ammonisering. Der er meget organisk nitrogen i spildevand, nogle gange op til halvfjerds procent af alle nitrogenforbindelser. Men som et resultat af ammonisering på kloaksystemet kommer ikke mere end femten procent organisk kvælstof til rensningsanlægget.

Yderligere er der allerede et menneskeskabt biologiskrengøring. Det første trin er nitrifikering, dvs. omdannelse af nitrogenforbindelser på bekostning af visse typer mikroorganismer, der oxiderer ammoniumnitrogen til nitration og nitrition. Der er ingen grund til at frygte nitrificerende bakterier - de er meget modtagelige for eksterne forhold og fortrænges let. Men nitrater, hvis de kommer ind i reservoiret, fører til dets død, da de er en fremragende yngleplads for en række mikrofloraer. Derfor skal nitrater fjernes fra økosystemet.

Nitrit og nitrat

Hvis spildevand trænger ind i jorden, såammoniumnitrogen under indflydelse af nogle bakterier omdannes først til nitrit, derefter til nitrater. Overvejelsen og indholdet af forskellige former afhænger af de betingelser, der udvikler sig på tidspunktet for indgangen af ​​forbindelser med tilstedeværelsen af ​​nitrogen i jorden og derefter i vandområdet.

Under en oversvømmelse dannes koncentrationen af ​​organiske formerdet stiger markant, da organiske rester skylles væk fra jordoverfladen, og om sommeren falder de lige så markant, fordi de tjener som "mad" til forskellige vandorganismer. Nitrit er en mellemform af ammoniumnitrogenoxidation, som har tendens til at blive nitrater. Der er normalt ikke så meget nitrater i naturligt vand, hvis gødning ikke er skyllet væk fra markerne.