Azot de azot în apă și pământ

Elementul biogenic, care este cel mai activ implicat în procesele biohydrocenozei, este azotul de amoniu.

Situația ecologică

În rezervoare se observă o schimbare a conținutului acestui element: în primăvară devine mai puțin, însă în timpul verii, în legătură cu un regim de temperatură favorabil, concentrația sa crește considerabil, deoarece substanțele organice se descompun masiv.

Și acest lucru afectează fundamental starea sanitară a rezervoarelor, ceea ce face necesară consolidarea controlului asupra viabilității ecosistemului. Concentrația maximă admisă în corpurile de apă în care sunt capturate pești este cea în care azotul de amoniu nu depășește 0,39 miligrame pe litru.

În apă

Acumularea de azot proteic este supusă amonificării, iar acest proces descompune proteinele într-o stare de amoniu. Apele uzate sunt purificate cu această sursă de azot dacă conțin o sursă de nutriție cu carbon pentru celule. Utilizarea intensivă are loc în timpul perioadelor de fază de creștere și când începe oxidarea, azotul de amoniu este eliberat sub formă de amoniac. Mai mult, este oxidat până la starea de nitriți și apoi nitrați sau re-participă la o nouă sinteză.

Pentru a elimina azotul de amoniu din rezervor se utilizează clinoptilolit, apoi apa recuperează calitățile sale. Centrele de răcire sunt puse în sezonul cald, iar iarna sunt înlocuite cu instalații de schimb de ioni, datorită cărora substanțele nocive sunt îndepărtate din apele uzate. Se efectuează în mod constant analize, se prelevează probe de azot de amoniu în apă, care este distilată din proba prelevată și apoi se determină cantitatea în distilatul obținut.

Cum să curăț un rezervor

Există un material de schimb de ioni în natură, numit clinoptilolit (clasă de zeoliți). Cu ajutorul lui este util să restabilească puritatea apei. Azotul de amoniu în apă nu este dizolvat complet, așa că mai întâi trebuie să îl eliberați de toate substanțele solide în suspensie, apoi să aplicați apă filtrelor de clinoptilolit. Este o curățare destul de scumpă, dar cea mai eficientă este nouăzeci și șapte la sută.

Regenerarea va necesita o soluție de clorură de sodiu - cinci sau zece procente. După aceasta, încărcătura trebuie spălată cu apă. Amoniacul va fi eliberat din soluție, care poate fi absorbit de acidul sulfuric pentru a se forma sulfat de amoniu, care este foarte bun ca îngrășământ. Azotatul de amoniu din apele reziduale, precum și compușii organici care conțin azot, este îndepărtat prin diferite tipuri de distilare, extracție, adsorbție.

Metode de obținere a îngrășămintelor

Această metodă este bună dacă este necesar să se determine azotul de amoniu. Alte forme care apar în aceleași îngrășăminte, amidă, nitrați, nu pot fi determinate prin această metodă. Mai întâi trebuie să extrageți azot de amoniac, de exemplu în apele reziduale, este abundent. Această metodă este scrisă mai sus. Apoi, eșantionul viitorului îngrășământ trebuie plasat într-un balon și vărsat cu o soluție de acid clorhidric (concentrația trebuie să fie de 0,05 mol molar / dm³). Balonul trebuie agitat cu un aparat special timp de cel puțin o jumătate de oră, după care poate fi insistat timp de până la cincisprezece ore.

Apoi agitați din nou soluția și filtrați printr-un filtru uscat pliat. Cu aceeași soluție de acid clorhidric, clătiți conținutul filtrului cel puțin de trei ori, apoi volumul de filtrat trebuie readus la noul original cu o soluție acidă. Astfel, în primul rând, s-a efectuat determinarea azotului de amoniu în apă și, în al doilea rând, determinarea cantității sale în îngrășământul obținut. Acesta din urmă variază de la patruzeci la o sută cincizeci de miligrame pe litru, iar caprolactamul în aceeași soluție este cuprins între opt și optzeci de miligrame pe litru. Dacă conținutul de azot de amoniu este mai mic de douăzeci de miligrame, atunci experiența nu va reuși și această metodă nu este aplicată.

Surse de poluare

Cele mai caracteristice ale apelor uzate industriale sunt compoziția chimică instabilă, perioada de adaptare necesară pentru dezvoltarea microflorei, excesul de compuși organici și minerali de azot. Înainte de tratarea biologică la stația de tratare a apelor reziduale, apele reziduale sunt amestecate cu deșeurile menajere și menajere și, astfel, sunt medii. Azotul de amoniu (formula NH₄₊) este o componentă obligatorie a apelor reziduale.

Influența asupra corpului

Pe corpul uman, acești compuși sunt extrem de negativi. Amoniacul denaturează proteinele, reacționând cu ele. Apoi, celulele și, în consecință, țesuturile organismului opresc respirația, sistemul nervos central, ficatul, organele respiratorii sunt deteriorate, activitatea vaselor este întreruptă. Dacă utilizați în mod regulat apă cu un conținut ridicat de amoniu, balanța acido-bazică suferă, acidoza începe.

Prin urmare, nu putem permite utilizarea mai mari decât îngrășăminte normale și organice în utilizarea terenului, trebuie să luptăm în mod constant conținutul excesiv de substanțe nocive, de exemplu, azotul de amoniu în sol are o solubilitate ridicată și, prin urmare, alimentele și apa sunt literalmente le-a otrăvit, concentrația sa de multe ori ajunge la niveluri toxice. Copiii sunt afectați în special de acest lucru. Dezvoltarea methemoglobinemie, regimul de oxigen în organism descompune rapid, primul începe să sufere tractul gastro-intestinal.

Doze limită

Boala methemoglobinemie sporadică începe deja la un conținut de nitrați în apă la cincizeci de miligrame pe litru, iar când concentrația ajunge la nouăzeci și cinci de miligrame pe litru, boala ia un masiv. În Statele Unite, Franța, Țările de Jos, Germania a efectuat un studiu detaliat, care a arătat că mai mult de cincizeci de miligrame de nitrat de pe litru se gaseste in cincizeci la suta din cazuri. Apele subterane și apă și sunt de zeci de ori mai mari decât limita concentrației de nitrați - până la o mie cinci sute de miligrame pe litru, în timp ce Organizația Mondială a Sănătății a stabilit o limită de patruzeci și cinci de miligrame. Și această apă care oamenii beau!

Și apă uzată este tratată într-un număr de moduri - și filtrarea biologică și oxidarea ozonului și hipoclorații metalelor alcalino-pământoase și aerare și sorbția în care a folosit zeoliti forma de sodiu și rășini schimbătoare de ioni, și tratate cu alcalii puternice și flotație și redusă de metal amoniu magneziu, și o soluție de fosfat trisodic cu clorură de magneziu. Cu toate acestea, tehnologia de purificare este întotdeauna mult în urma tehnologiilor de poluare.

nutrienți

În apele naturale, gazul (NH₃) amoniac, atunci când există o descompunere biochimică a compușilor organici, inclusiv azotul de amoniu. Apoi se formează alți compuși și se acumulează ioni de amoniu și azot de amoniu. Amoniacul dizolvat intră în rezervoare cu scurgere subterană sau de suprafață, cu canalizare, cu precipitații atmosferice. Dacă concentrația ionului de amoniu (NH₄₊) va depăși valoarea de fond, aceasta va însemna apariția unei noi și apropiate surse de poluare. Poate fi fie ferme de creștere a animalelor, fie acumulări de îngrășăminte, precum și îngrășăminte azotate cu azot, cum ar fi tancurile industriale de epurare și instalațiile de tratare a apelor reziduale.

Iar compușii azotului, carbonului, fosforului, care se găsesc în canalizare, ajung în rezervoare, provoacă daune semnificative ecologiei practic a tuturor regiunilor din Rusia. Tratarea apelor uzate zilnic devine din ce în ce mai urgentă, deoarece concentrația substanțelor nocive, inclusiv a compușilor de azot, este adesea pur și simplu la scară. Acest lucru afectează nu numai apa potabilă. Nitrații acumulează rapid aproape toate legumele și fructele, ele sunt conținute în iarbă și cereale, care sunt consumate de bovine.

Conținut în NH3 și NH4

Rezervoarele conțin întotdeauna azot în mai multe forme de tranziție: săruri de amoniu și amoniac, azot albuminozid (organic), nitriți (săruri ale acidului azotic) și nitrați (săruri ale acidului azotic). Toate acestea se formează împreună cu procesul de mineralizare a azotului, dar vine într-o mai mare măsură cu canalizare. Acum, rezervoarele trebuie curățate. Compușii de azot vin în instalațiile de tratare sub formă de nitrați de azot, nitriți de azot, azot de amoniu și azot legați prin compuși organici. Canalizarea planului gospodăriei are o mică concentrație de astfel de substanțe, cea mai mare parte fiind trimisă industriei apei.

În procesul de purificare, relația concentrații de masă toate formele de compuși de azot se schimbă în mod constant. Compoziția apelor uzate devine alta deja în timpul transportului, deoarece ureea conținută în apă municipale și deșeuri menajere, care interactioneaza cu bacterii, șpalturi și formează un ion de amoniu. Cu cât este mai lungă rețeaua de canalizare, cu atât va continua acest proces. Uneori, conținutul de ioni de amoniu, la intrarea în curățarea de până la cincizeci de miligrame pe decimetru cub, care este foarte, foarte mult.

Azot organic

Acesta este azot, care este în compoziția substanțelor organice - proteine ​​și proteine, polipeptide (compuși cu înaltă moleculare), aminoacizi, carbamide (compuși cu moleculă mică), amine, amide. Toate materiile organice, inclusiv cele cu azot, cade în apele reziduale, după care compușii de azot sunt amoniți. Azotul organic în apele reziduale este foarte mare, uneori până la șaptezeci la sută din toți compușii de azot. Dar, ca rezultat al amonizării pe canalul de canalizare, nu mai mult de cincisprezece procente de azot organic ajung la instalațiile de tratare.

Mai mult, există deja un tratament biologic realizat de om. Prima etapă este nitrificarea, adică refacerea compușilor de azot datorită anumitor tipuri de microorganisme pe care azotul amoniacal se oxidează în ionul nitrat și ionul de nitrit. Bacteriile nitrificatoare nu pot fi temute - sunt foarte sensibile la condițiile externe și sunt ușor deplasate. Dar nitrații, dacă intră în rezervor, duc la moarte, deoarece sunt un mediu nutritiv excelent pentru o varietate de microflore. De aceea este necesar să se obțină azotați din ecosistem.

Nitriți și nitrați

Dacă apele uzate penetrează solul, atunci azotul de amoniu sub influența unor bacterii se transformă mai întâi în nitriți, apoi în azotați. Predominanța și conținutul diferitelor forme depind de acele condiții care sunt adăugate la momentul legăturii cu prezența azotului în sol și apoi în rezervor.

În timpul inundațiilor, concentrația de forme organice este semnificativ crescută, deoarece reziduurile organice sunt spălate de pe suprafața solului, iar vara diminuează semnificativ, deoarece ele servesc drept "hrană" pentru diferite organisme acvatice. Nitritul este o formă intermediară a oxidării azotului de amoniu, care tinde să devină nitrați. În apele naturale, nitrații nu sunt, de obicei, atât de mulți, în cazul în care nu au existat înroșirea îngrășămintelor din câmp.