Biogeni element koji aktivno sudjeluje u procesima biohidrocenoze je amonijev dušik.
Ekološka situacija
U rezervoarima možete primijetiti promjenu sadržajaovog elementa: u proljeće postaje manje, ali ljeti, zbog povoljnog temperaturnog režima, njegova koncentracija znatno raste, jer se organske tvari masovno razgrađuju.
A to radikalno utječe na sanitarne uvjetestanje vodnih tijela, zbog čega je potrebno pojačati kontrolu nad održivošću ekosustava. Najveća dopuštena koncentracija u ležištima u kojima se lovi riba je ona u kojima amonijev dušik ne prelazi 0,39 miligrama po litri.
U vodi
Akumulacija proteina dušika je osjetljiva naamonifikacijom, a ovaj proces razlaže bjelančevine do stanja amonijaka. Otpadne vode pročišćavaju se s tim izvorom dušika ako imaju izvor ugljika za stanice. Intenzivna se uporaba događa tijekom faze rasta, a kada započne oksidacija, amonijak dušik se oslobađa u obliku amonijaka. Dalje, oksidira se do stanja nitrita, a zatim nitrata, ili ponovno sudjeluje u novoj sintezi.
Kako bi se amonijev dušik uklonio izrezervoar, koristi se klinoptilolit, tada voda vraća svoje kvalitete. Rashladni tornjevi postavljaju se u toploj sezoni, a zimi ih zamjenjuju jedinice za izmjenu iona, zahvaljujući kojima se štetne tvari uklanjaju iz otpadnih voda. Stalno se provode analize, uzimaju se uzorci za amonijev dušik u vodi, koji se destilira iz uzetog uzorka, a zatim se određuje njegova količina u nastalom destilatu.
Kako očistiti ribnjak
U prirodi postoji materijal za izmjenu iona,koji se naziva klinoptilolit (klasa zeolita). Uz njegovu je pomoć poželjno vratiti čistoću vode. Amonijev dušik ne otapa se u potpunosti u vodi, pa ga prvo trebate osloboditi svih suspendiranih krutina, a zatim vodom dovoditi filtere za klinoptilolit. Ovo je prilično skupo čišćenje, ali najučinkovitije - doseže devedeset i sedam posto.
Regeneracija će zahtijevati dodavanje otopinenatrijev klorid - pet ili deset posto. Nakon toga, teret se mora oprati vodom. Iz otopine će se osloboditi amonijak koji se apsorbira sumpornom kiselinom dajući amonijev sulfat, koji je vrlo dobar kao gnojivo. Amonijev dušik u otpadnim vodama, kao i organski spojevi koji sadrže dušik, uklanjaju se raznim vrstama destilacije, ekstrakcije i adsorpcije.
Metode proizvodnje gnojiva
Ova je metoda dobra ako je trebate definiratiamonijev dušik. Ostali oblici koji se nalaze u istim gnojivima - amid, nitrat - ne mogu se odrediti ovom metodom. Prvo morate izdvojiti amonijev dušik, u otpadnim vodama, na primjer, ima ga dosta. Ova metoda je gore opisana. Dalje, izvagani dio budućeg gnojiva mora se staviti u tikvicu i proliti otopinom klorovodične kiseline (koncentracija treba biti molarna - 0,05 mol po dm33). Tikvica se mora mućkati posebnim uređajem najmanje pola sata, nakon čega se može uliti do petnaest sati.
Zatim ponovno protresite otopinu i filtrirajtekroz nabrani suhi filter. Sadržaj filtra isperite najmanje tri puta istom otopinom klorovodične kiseline, a zatim količinu filtrata ponovno otopinom kiseline dovedite do prvobitnog volumena. Tako se prvo odvijalo određivanje amonijevog dušika u vodi, a drugo, određivanje njegove količine u nastalom gnojivu. Potonji se kreće od četrdeset do sto pedeset miligrama po litri, a kaprolaktam u istoj otopini sadrži od osam do osamdeset miligrama po litri. Ako je sadržaj amonijevog dušika manji od dvadeset miligrama, eksperiment neće uspjeti i ova metoda se ne primjenjuje.
Izvori onečišćenja
Najkarakterističnija obilježja proizvodnjeotpadne vode - nestabilan kemijski sastav, potrebno prilagodbeno razdoblje za razvoj mikroflore, višak spojeva organskog i mineralnog podrijetla dušika. Prije biološkog pročišćavanja u postrojenju za pročišćavanje otpadnih voda, otpadne vode se miješaju s kućanskom i komunalnom vodom i na taj način se prosječno izračunavaju. Amonijev dušik (formula NH4+) je bitna komponenta otpadnih voda.
Izvori zagađenja mogu biti kanalizacijavode različitih industrija - od prehrambene i medicinske do metalurške, koks-kemijske, mikrobiološke, kemijske i petrokemijske. To također uključuje sve otpadne vode iz kućanstva, stajsko gnojivo, poljoprivredno - s polja. Kao rezultat, proteini i urea se razgrađuju, a nitriti i nitrati anaerobno reduciraju.
Utjecaj na tijelo
Takvi spojevi utječu na ljudsko tijelokrajnje negativan. Amonijak denaturira proteine reagirajući s njima. Tada stanice i, shodno tome, tjelesna tkiva prestaju disati, opaža se oštećenje središnjeg živčanog sustava, jetre, dišnih organa, poremećen je rad krvnih žila. Ako redovito koristite vodu s visokim udjelom amonija, trpi acidobazna ravnoteža i započinje acidoza.
Stoga se uporaba ne smije dopustiti iznad norme.organska i mineralna gnojiva u korištenju zemljišta, potrebno je stalno se nositi s prekomjernim sadržajem štetnih tvari: na primjer, amonijev dušik u tlu ima visoku topljivost, stoga su i hrana i voda njime doslovno otrovani, njegove koncentracije često dosežu toksične razine. Djeca posebno pate od toga. Razvija se methemoglobinemija, režim kisika u tijelu brzo se uništava, gastrointestinalni trakt počinje trpjeti prvi.
Ograničavajuće doze
Izolirani slučajevi methemoglobinemijezapočinju već kada je sadržaj nitrata u vodi do pedeset miligrama po litri, a kada njihova koncentracija dosegne devedeset i pet miligrama po litri, bolest postaje široko rasprostranjena. U SAD-u, Francuskoj, Nizozemskoj, Njemačkoj provedena su detaljna istraživanja koja su pokazala da se u pedeset posto slučajeva može naći više od pedeset miligrama nitrata po litri. Podzemne i bunarske vode sadrže koncentraciju nitrata desetine puta veću od granice - do jedne i pol tisuće miligrama po litri, dok je Svjetska zdravstvena organizacija postavila ograničenje na četrdeset i pet miligrama. A ovo je voda koju ljudi piju!
A otpadne vode pročišćavaju se na mnogo načina - ibiološka filtracija i oksidacija ozonom, i hipokloriti zemnoalkalijskih metala, te prozračivanje i sorpcija, u kojoj se koriste zeoliti natrijeva oblika, i ionske izmjenjivačke smole, i tretiraju se jakim lužinama, i flotacija, a amonij se smanjuje s metalnim magnezijem i dodaju se otopine magnezijevog klorida s trinatrijevim fosfatom ... Međutim, tehnologije pročišćavanja uvijek puno zaostaju za tehnologijama onečišćenja.
Biogene tvari
Plin (NH3) amonijak kada se dogodi biokemijska razgradnjaorganski spojevi, uključujući amonijev dušik. Tada nastaju i nakupljaju se drugi spojevi - amonijev ion i amonijev dušik. Otopljeni amonijak ulazi u vodena tijela s podzemnim ili površinskim otjecanjem, otpadnim vodama i oborinama. Ako je koncentracija amonijevog iona (NH4+) premašit će pozadinsku vrijednost, to će značitipojava novog i bliskog izvora zagađenja. To mogu biti stočarske farme ili nakupine stajskog gnoja ili napuštena dušična gnojiva, kako industrijske sedimentacije, tako i komunalni uređaji za obradu.
I spojevi dušika, ugljika, fosfora, kojisadržani u otpadnim vodama, ulazeći u vodena tijela, nanose značajnu štetu ekologiji gotovo svih regija Rusije. Pročišćavanje otpadnih voda postaje iz dana u dan sve važnije, jer koncentracija štetnih tvari, uključujući dušikove spojeve, često prelazi mjeru. To utječe ne samo na pitku vodu. Gotovo svo povrće i voće brzo akumulira nitrate; oni se nalaze u travi i žitaricama koje stoka jede.
Sadržaj u vodenim tijelima NH3 i NH4
Vodena tijela su uvijek u nekoliko prijelaznih oblikasadrže dušik: amonijeve soli i amonijak, albuminski dušik (organski), nitriti (soli dušične kiseline) i nitrati (soli dušične kiseline). Sve se to formira zajedno s procesom mineralizacije dušika, ali u većoj mjeri dolazi s otpadnim vodama. Sada rezervoare treba očistiti. Dušikovi spojevi dolaze u postrojenja za pročišćavanje u obliku nitratnog dušika, nitritnog dušika, amonijevog dušika i dušika vezanih organskim spojevima. Domaće otpadne vode imaju malu koncentraciju takvih tvari, a većina ih industriji šalje u vodena tijela.
Tijekom postupka čišćenja, odnos masekoncentracija svih oblika dušikovih spojeva neprestano se mijenja. Sastav otpadne vode postaje drugačiji već tijekom prijevoza, jer urea koja se nalazi u otpadnim vodama kućanstva i kućanstva, djeluje s bakterijama, razgrađuje se i stvara amonijev ion. Što je kanalizacijska mreža dulja, taj će proces ići dalje. Ponekad je sadržaj amonijevih iona na ulazu u obradu i do pedeset miligrama po kubnom decimetru, što je vrlo, vrlo visoko.
Organski dušik
Ovo je dušik koji je u sastavuorganske tvari - proteini i proteini, polipepsidi (spojevi velike molekulske mase), aminokiseline, karbamidi (spojevi male molekulske mase), amini, amidi. Sva organska tvar, uključujući dušik, ulazi u otpadne vode, nakon čega se dušikovi spojevi podvrgavaju amonizaciji. U otpadnim vodama ima puno organskog dušika, ponekad i do sedamdeset posto svih dušikovih spojeva. No, kao rezultat amonizacije kanalizacijskog sustava, u pročistač ne dolazi više od petnaest posto organskog dušika.
Nadalje, već postoji umjetni biološkičišćenje. Prva faza je nitrifikacija, odnosno pretvaranje dušikovih spojeva nauštrb određenih vrsta mikroorganizama koji oksidiraju amonijev dušik u nitratni ion i nitritni ion. Ne treba se bojati nitrificirajućih bakterija - one su vrlo osjetljive na vanjske uvjete i lako se raseljavaju. Ali nitrati, ako uđu u rezervoar, dovode do njegove smrti, jer su izvrsno uzgajalište raznih mikroflora. Zato se nitrati moraju ukloniti iz ekosustava.
Nitrit i nitrat
Ako otpadna voda prodre u tlo, tadaamonijev dušik pod utjecajem nekih bakterija pretvara se prvo u nitrite, a zatim u nitrate. Prevalencija i sadržaj različitih oblika ovisi o uvjetima koji se razvijaju u trenutku ulaska spojeva s prisutnošću dušika u tlo, a zatim u vodno tijelo.
Tijekom poplave koncentracija organskih oblikaznatno se povećava, budući da se organski ostaci ispiru s površine tla, a ljeti se jednako značajno smanjuju, jer služe kao "hrana" raznim vodenim organizmima. Nitrit je srednji oblik amonijeve oksidacije dušikom, koji nastoji postati nitratima. U prirodnim vodama obično nema toliko nitrata ako gnojiva nisu isprana s polja.
