Azoto di ammonio in acqua e terra

Un elemento biogenico che partecipa attivamente ai processi di bioidrocenosi è l'azoto ammonico.

Situazione ecologica

Nei serbatoi è possibile osservare il cambiamento nel contenutodi questo elemento: in primavera diminuisce, ma in estate, a causa del regime di temperatura favorevole, la sua concentrazione aumenta notevolmente, poiché le sostanze organiche sono massicciamente decomposte.

E questo colpisce radicalmente i sanitarilo stato dei corpi idrici, che rende necessario rafforzare il controllo sulla vitalità dell'ecosistema. La concentrazione massima consentita nei serbatoi in cui viene catturato il pesce è quella in cui l'azoto di ammonio non supera 0,39 milligrammi per litro.

In acqua

L'accumulo di azoto proteico è suscettibileammonificazione e questo processo decompone le proteine ​​in uno stato di ammoniaca. Le acque reflue vengono trattate con questa fonte di azoto se ha una fonte di carbonio per le cellule. L'uso intensivo avviene durante la loro fase di crescita e quando inizia l'ossidazione, l'azoto ammoniacale viene rilasciato sotto forma di ammoniaca. Inoltre, viene ossidato allo stato di nitriti e quindi nitrati, o ri-partecipa a una nuova sintesi.

Per rimuovere l'azoto ammonico daserbatoio, viene utilizzata la clinoptilolite, quindi l'acqua ripristina le sue qualità. Le torri di raffreddamento vengono installate nella stagione calda e in inverno vengono sostituite da unità a scambio ionico, grazie alle quali vengono rimosse le sostanze nocive dalle acque reflue. Le analisi vengono eseguite costantemente, vengono prelevati campioni per l'azoto ammonico in acqua, che viene distillato dal campione prelevato e quindi la sua quantità viene determinata nel distillato risultante.

Come pulire uno stagno

C'è un materiale di scambio ionico in natura,che si chiama clinoptilolite (una classe di zeoliti). È con il suo aiuto che è consigliabile ripristinare la purezza dell'acqua. L'azoto ammonico non si dissolve completamente in acqua, quindi è necessario prima liberarlo da tutti i solidi sospesi e quindi fornire acqua ai filtri clinoptilolite. Questa è una pulizia piuttosto costosa, ma la più efficace: raggiunge il novantasette percento.

La rigenerazione richiederà l'aggiunta di una soluzionecloruro di sodio - cinque o dieci percento. Successivamente, il carico deve essere lavato con acqua. L'ammoniaca verrà rilasciata dalla soluzione, che può essere assorbita con acido solforico per formare solfato di ammonio, che è molto buono come fertilizzante. L'azoto ammonico nelle acque reflue, così come i composti organici contenenti azoto, vengono rimossi mediante vari tipi di distillazione, estrazione e adsorbimento.

Metodi di produzione di fertilizzanti

Questo metodo è utile se è necessario definireazoto ammonico. Le sue altre forme, che si trovano negli stessi fertilizzanti - ammide, nitrato - non possono essere determinate con questo metodo. Per prima cosa devi estrarre l'azoto ammonico, nelle acque reflue, ad esempio, ce n'è in abbondanza. Questo metodo è descritto sopra. Successivamente, una porzione pesata del futuro fertilizzante deve essere posta in un pallone e versata con una soluzione di acido cloridrico (la concentrazione dovrebbe essere molare - 0,05 mol per dm3³). Il pallone deve essere agitato con un'apposita apparecchiatura per almeno mezz'ora, dopodiché può essere infuso fino a quindici ore.

Quindi agitare di nuovo la soluzione e filtrareattraverso un filtro a secco pieghettato. Sciacquare almeno tre volte il contenuto del filtro con la stessa soluzione di acido cloridrico, quindi riportare il volume del filtrato al volume originario con una soluzione acida. Quindi, in primo luogo, ha avuto luogo la determinazione dell'azoto ammonico nell'acqua e, in secondo luogo, la determinazione della sua quantità nel fertilizzante risultante. Quest'ultimo varia da quaranta a centocinquanta milligrammi per litro, e il caprolattame nella stessa soluzione contiene da otto a ottanta milligrammi per litro. Se il contenuto di azoto ammonico è inferiore a venti milligrammi, l'esperimento fallirà e questo metodo non viene applicato.

Fonti di inquinamento

I tratti più caratteristici della produzioneacque reflue: una composizione chimica instabile, un periodo di adattamento necessario per lo sviluppo della microflora, un eccesso di composti di origine organica e minerale dell'azoto. Prima del trattamento biologico presso l'impianto di trattamento delle acque reflue, le acque reflue vengono miscelate con l'acqua domestica e di servizio e quindi la media. Azoto ammonico (formula NH₄₊) è una componente essenziale delle acque reflue.

Le fonti di inquinamento possono essere le acque reflueacque di vari settori: da quello alimentare e medico a quello metallurgico, chimico del coke, microbiologico, chimico e petrolchimico. Questo include anche tutte le acque reflue domestiche, letame, agricoltura - dai campi. Di conseguenza, le proteine ​​e l'urea vengono decomposte e nitriti e nitrati vengono ridotti anaerobicamente.

Effetto sul corpo

Tali composti influenzano il corpo umanoestremamente negativo. L'ammoniaca denatura le proteine ​​reagendo con esse. Quindi le cellule e, di conseguenza, i tessuti del corpo smettono di respirare, si osservano danni al sistema nervoso centrale, al fegato, agli organi respiratori, il lavoro dei vasi sanguigni viene interrotto. Se usi regolarmente acqua con un alto contenuto di ammonio, l'equilibrio acido-base ne risente e inizia l'acidosi.

Pertanto, l'uso non dovrebbe essere consentito al di sopra della norma.fertilizzanti organici e minerali nell'uso del suolo, è necessario affrontare costantemente l'eccessivo contenuto di sostanze nocive: ad esempio, l'azoto ammonico nel terreno ha un'elevata solubilità, quindi sia il cibo che l'acqua ne vengono letteralmente avvelenati, le sue concentrazioni raggiungono spesso livelli tossici. I bambini ne soffrono particolarmente. La metaemoglobinemia si sviluppa, il regime di ossigeno nel corpo viene rapidamente distrutto, il tratto gastrointestinale inizia a soffrire per primo.

Dosi limitanti

Casi isolati di metaemoglobinemiainiziano già quando il contenuto di nitrati nell'acqua è fino a cinquanta milligrammi per litro, e quando la loro concentrazione raggiunge novantacinque milligrammi per litro, la malattia si diffonde. Negli Stati Uniti, in Francia, nei Paesi Bassi e in Germania, sono state condotte indagini dettagliate, che hanno dimostrato che nel cinquanta per cento dei casi si possono trovare più di cinquanta milligrammi di nitrati per litro. Le acque sotterranee e di pozzo trasportano una concentrazione di nitrati dozzine di volte superiore al limite: fino a mille e mezzo milligrammi per litro, mentre l'Organizzazione mondiale della sanità ha fissato il limite a quarantacinque milligrammi. E questa è l'acqua che la gente beve!

E le acque reflue vengono purificate in molti modi - efiltrazione biologica e ossidazione con ozono e ipocloriti di metalli alcalino terrosi, aerazione e assorbimento, in cui vengono utilizzate zeoliti della forma di sodio e resine a scambio ionico, trattate con alcali forti, flottazione e ammonio ridotto con magnesio metallico e vengono aggiunte soluzioni di cloruro di magnesio con fosfato trisodico ... Tuttavia, le tecnologie di purificazione sono sempre molto indietro rispetto alle tecnologie di inquinamento.

Sostanze biogene

Gas (NH₃) ammoniaca quando si verifica la degradazione biochimicacomposti organici, compreso l'azoto ammonico. Quindi si formano e si accumulano altri composti: ione ammonio e azoto ammonico. L'ammoniaca disciolta entra nei corpi idrici con deflusso sotterraneo o superficiale, acque reflue e precipitazione. Se la concentrazione dello ione ammonio (NH₄₊) supererà il valore di sfondo, questo significal'emergere di una nuova e vicina fonte di inquinamento. Questi possono essere allevamenti di bestiame o accumuli di letame o fertilizzanti azotati abbandonati, sia vasche di sedimentazione industriale che strutture di trattamento comunali.

E composti di azoto, carbonio, fosforo, checontenute nelle acque reflue, penetrando nei corpi idrici, causano danni significativi all'ecologia di quasi tutte le regioni della Russia. Il trattamento delle acque reflue sta diventando sempre più importante giorno dopo giorno, poiché la concentrazione di sostanze nocive, compresi i composti azotati, spesso va fuori scala. Ciò non riguarda solo l'acqua potabile. Quasi tutte le verdure e la frutta accumulano rapidamente nitrati; si trovano nell'erba e nei cereali, che vengono mangiati dal bestiame.

Contenuto nei corpi idrici NH3 e NH4

I corpi idrici sono sempre in diverse forme di transizionecontengono azoto: sali di ammonio e ammoniaca, azoto albuminoso (organico), nitriti (sali dell'acido nitroso) e nitrati (sali dell'acido nitrico). Tutto questo si forma insieme al processo di mineralizzazione dell'azoto, ma in misura maggiore arriva con le acque reflue. Ora i serbatoi devono essere puliti. I composti azotati arrivano agli impianti di trattamento sotto forma di azoto nitrico, azoto nitrito, azoto ammonico e azoto legato da composti organici. Le acque reflue domestiche hanno una piccola concentrazione di tali sostanze, la maggior parte viene inviata ai corpi idrici dall'industria.

Durante il processo di pulizia, il rapporto tra massala concentrazione di tutte le forme di composti azotati è in continua evoluzione. La composizione delle acque reflue diventa diversa già durante il trasporto, perché l'urea, contenuta nelle acque reflue domestiche e domestiche, interagisce con i batteri, si decompone e forma uno ione ammonio. Più lunga è la rete fognaria, più lontano andrà questo processo. A volte il contenuto di ione ammonio all'ingresso del trattamento è fino a cinquanta milligrammi per decimetro cubo, che è molto, molto alto.

Azoto organico

Questo è l'azoto, che è nella composizionesostanze organiche - proteidi e proteine, polipepsidi (composti ad alto peso molecolare), amminoacidi, carbammidi (composti a basso peso molecolare), ammine, ammidi. Tutta la materia organica, compresa quella contenente azoto, entra nelle acque reflue, dopodiché i composti azotati vengono sottoposti ad ammonizzazione. C'è molto azoto organico nelle acque reflue, a volte fino al settanta per cento di tutti i composti azotati. Ma come risultato dell'ammonizzazione sul sistema fognario, non più del quindici percento dell'azoto organico arriva all'impianto di trattamento.

Inoltre, esiste già un biologico prodotto dall'uomopulizia. Il primo stadio è la nitrificazione, cioè la conversione dei composti azotati a scapito di alcuni tipi di microrganismi che ossidano l'azoto ammonico in ione nitrato e ione nitrito. Non c'è bisogno di temere i batteri nitrificanti: sono molto sensibili alle condizioni esterne e sono facilmente spostati. Ma i nitrati, se entrano in un serbatoio, portano alla sua morte, poiché sono un eccellente terreno fertile per una varietà di microflora. Ecco perché i nitrati devono essere rimossi dall'ecosistema.

Nitriti e nitrati

Se l'acqua di scarico penetra nel suolo, alloraL'azoto ammonico sotto l'influenza di alcuni batteri viene convertito prima in nitriti, poi in nitrati. La prevalenza e il contenuto delle varie forme dipende dalle condizioni che si sviluppano al momento dell'ingresso di composti con presenza di azoto nel suolo, e quindi nel corpo idrico.

Durante un'alluvione, la concentrazione di forme organicheaumenta in modo significativo, poiché i residui organici vengono lavati via dalla superficie del suolo, e in estate diminuiscono altrettanto significativamente, perché servono da "cibo" per vari organismi acquatici. Il nitrito è una forma intermedia di ossidazione dell'azoto ammonico, che tende a diventare nitrati. Di solito non ci sono così tanti nitrati nelle acque naturali, se i fertilizzanti non sono stati lavati via dai campi.