Biogenní prvek, který se nejaktivněji podílí na procesech biohydrocenózy, je amonný dusík.
Situace v oblasti životního prostředí
V nádržích lze pozorovat změnu obsahu tohoto prvku: na jaře je ho méně, ale v létě se jeho koncentrace díky příznivým teplotním podmínkám výrazně zvyšuje, protože organická hmota se masivně rozkládá.
A to drasticky ovlivňuje hygienický stav vodních útvarů, takže je nutné posílit kontrolu nad životaschopností ekosystému. Maximální přípustná koncentrace ve vodních útvarech, kde se loví ryby, je taková, kde amonný dusík nepřesahuje 0,39 miligramu na litr.
Ve vodě
Akumulace proteinového dusíku podléhá amonifikaci a tento proces rozkládá proteiny na amoniový stav. Odpadní voda je čištěna tímto zdrojem dusíku, pokud má zdroj uhlíkové výživy pro buňky. K intenzivnímu používání dochází v obdobích jejich růstové fáze, akdyž začne oxidace, uvolňuje se amonný dusík jako amoniak. Poté je oxidován do stavu dusitanů a poté dusičnanů nebo je znovu zapojen do nové syntézy.
K odstranění amonného dusíku z nádrže se používá klinoptilolit, poté voda obnoví své kvality. Chladicí věže jsou instalovány v teplém období av zimě jsou nahrazeny iontoměničovými zařízeními, díky nimž jsou z odpadních vod odstraněny škodlivé látky. Neustále se provádějí analýzy, odebírají se vzorky na amonný dusík ve vodě, který se z odebraného vzorku oddestiluje a následně se ve výsledném destilátu stanoví jeho množství.
Jak vyčistit jezírko
V přírodě existuje iontoměničový materiál zvaný klinoptilolit (třída zeolitů). Právě s jeho pomocí je vhodné obnovit čistotu vody. Amonný dusík se ve vodě úplně nerozpouští, takže jej nejprve musíte zbavit všech nerozpuštěných látek a poté přivést vodu do klinoptilolitových filtrů. Jedná se o poměrně drahé čištění, ale je nejúčinnější – dosahuje devadesáti sedmi procent.
Regenerace bude vyžadovat přidání roztoku chloridu sodného - pět nebo deset procent. Náplň je pak nutné omýt vodou. Z roztoku se uvolní amoniak, který může být absorbován kyselinou sírovou za vzniku síranu amonného, který je velmi dobrý jako hnojivo. Amonný dusík v odpadních vodách, stejně jako organické sloučeniny obsahující dusík, se odstraňují různými typy destilace, extrakce, adsorpce.
Metody získávání hnojiv
Tato metoda je vhodná, pokud je požadováno stanovení amonného dusíku. Jeho další formy, které se nacházejí ve stejných hnojivech – amid, dusičnan – nelze touto metodou stanovit. Nejprve je potřeba odčerpat amonný dusík, například v odpadních vodách je ho dostatek. Tato metoda byla diskutována výše. Dále musí být část budoucího hnojiva umístěna do baňky a rozlita roztokem kyseliny chlorovodíkové (koncentrace by měla být molární - 0,05 mol na dm3). Baňka musí být protřepávána speciálním zařízením po dobu nejméně půl hodiny, poté může být vyluhována po dobu až patnácti hodin.
Poté roztok znovu protřepejte a přefiltrujte přes skládaný suchý filtr. Obsah filtru propláchneme nejméně třikrát stejným roztokem kyseliny chlorovodíkové, poté je třeba objem filtrátu opět dopravit na původní objem roztokem kyseliny. Za prvé tedy proběhlo stanovení amonného dusíku ve vodě a za druhé stanovení jeho množství ve výsledném hnojivu. Ten se pohybuje od čtyřiceti do sto padesáti miligramů na litr a kaprolaktam ve stejném roztoku obsahuje od osmi do osmdesáti miligramů na litr. Pokud je obsah amonného dusíku nižší než dvacet miligramů, test selže a tuto metodu nelze použít.
Zdroje znečištění
Nejcharakterističtějšími rysy průmyslových odpadních vod je nestabilní chemické složení, doba potřebná k adaptaci pro rozvoj mikroflóry, přebytek sloučenin organického a minerálního původu dusíku. PředProváděním biologického čištění v čistírnách se odpadní voda mísí s domovní a domovní odpadní vodou a tím se zprůměruje. Amonný dusík (vzorec NH4+) je základní složkou odpadních vod.
Zdrojem znečištění mohou být odpadní vody z různých průmyslových odvětví – od potravinářského a lékařského po metalurgický, koksárenský, mikrobiologický, chemický a petrochemický. Sem lze zařadit i veškeré domovní odpadní vody, hnůj, zemědělské – z polí. V důsledku toho se rozkládají bílkoviny a močovina a anaerobně se obnovují dusitany a dusičnany.
Účinek na tělo
Takové sloučeniny mají extrémně negativní vliv na lidské tělo. Amoniak denaturuje proteiny tím, že s nimi reaguje. Poté buňky, a tedy i tělesné tkáně přestanou dýchat, je pozorováno poškození centrálního nervového systému, jater, dýchacích orgánů a je narušena práce krevních cév. Při pravidelném používání vody s vysokým obsahem amonia trpí acidobazická rovnováha, začíná acidóza.
dosáhnout toxických úrovní. Obzvláště postižené jsou tím děti. Rozvíjí se methemoglobinémie, kyslíkový režim v těleje rychle zničen, gastrointestinální trakt začíná trpět jako první.
Dávkové limity
Jednotlivé případy methemoglobinémie začínají, když je obsah dusičnanů ve vodě do padesáti miligramů na litr, a když jejich koncentrace dosáhne devadesáti pěti miligramů na litr, onemocnění se rozšíří. V USA, Francii, Holandsku, Německu byly provedeny podrobné průzkumy, které ukázaly, že v padesáti procentech případů lze nalézt více než padesát miligramů dusičnanů na litr. Podzemní a studniční vody nesou koncentrace dusičnanů desetkrát vyšší, než je limit – až jeden a půl tisíce miligramů na litr, přičemž Světová zdravotnická organizace stanovila limit na čtyřicet pět miligramů. A to je voda, kterou lidé pijí!
A odpadní voda se čistí mnoha způsoby – jak biologickou filtrací, tak oxidací ozonem, chlornany kovů alkalických zemin, provzdušňováním a sorpcí, která využívá zeolity ve formě sodíku a iontoměničové pryskyřice a upravuje se silnými alkáliemi a flotaci a obnovte amonium kovovým hořčíkem a přidejte roztoky chloridu hořečnatého s fosforečnanem trisodným. Čisticí technologie jsou však vždy daleko za technologiemi znečištění.
Živiny
Plyn (NH3) amoniak se rozpouští v přírodních vodách, když dochází k biochemickému rozkladu organických sloučenin, včetně amonného dusíku. Poté se tvoří a akumulují další sloučeniny – amonný iont a amonný dusík. Rozpuštěný amoniak se dostává do vodních útvarů s podzemním nebo povrchovým odtokem, s odpadními vodami, s atmosférickými srážkami. Pokud koncentrace amonného iontu (NH4+) překročí hodnotu pozadí, bude to znamenat vznik nového a blízkého zdroje znečištění. Mohou to být buď farmy pro chov hospodářských zvířat nebo hromadění hnoje nebo opuštěná dusíkatá hnojiva, průmyslové laguny nebo komunální čistírny.
A sloučeniny dusíku, uhlíku a fosforu, které jsou obsaženy v odpadních vodách, se dostávají do vodních útvarů a způsobují značné škody na životním prostředí téměř ve všech regionech Ruska. Čištění odpadních vod je den ode dne stále aktuálnější, protože koncentrace škodlivých látek, včetně sloučenin dusíku, se často jen převaluje. To má vliv nejen na pitnou vodu. Téměř všechna zelenina a ovoce rychle hromadí dusičnany, které se nacházejí v trávě a obilí, které žerou dobytek.
Obsah NH3 a NH4 ve vodních útvarech
Nádrže vždy obsahují dusík v několika přechodných formách: amonné soli a amoniak, albuminoidní dusík (organický), dusitany (soli kyseliny dusité) a dusičnany (soli kyseliny dusičné). To vše vzniká společně s procesem mineralizace dusíku, ale ve větší míře přichází s odpadními vodami. Nyní je třeba vyčistit nádrže. Sloučeniny dusíku přicházejí do čistíren odpadních vod ve formě dusičnanového dusíku, dusitanového dusíku, amonného dusíku a dusíku vázaného organickými sloučeninami. Odpadní voda z plánu domácnosti mámalá koncentrace takových látek, průmysl většinu z nich posílá do vodních útvarů.
V procesu čištění se poměr hmotnostních koncentrací všech forem sloučenin dusíku neustále mění. Složení odpadních vod se liší již během přepravy, protože močovina, která je obsažena v domovních a domovních odpadních vodách, se při interakci s bakteriemi rozkládá a tvoří amonný ion. Čím delší je kanalizační síť, tím dále tento proces půjde. Někdy je obsah amonného iontu na vstupu do úpravy až padesát miligramů na krychlový decimetr, což je velmi, velmi mnoho.
Organický dusík
Jedná se o dusík, který se nachází v organických látkách - bílkovinách a proteinech, polypepsidech (sloučeniny s vysokou molekulovou hmotností), aminokyseliny, karbamidy (sloučeniny s nízkou molekulovou hmotností), aminy, amidy. Veškerá organická hmota, včetně těch obsahujících dusík, vstupuje do odpadních vod, po kterých jsou sloučeniny dusíku podrobeny amonizaci. V odpadních vodách je hodně organického dusíku, někdy až sedmdesát procent všech sloučenin dusíku. Ale v důsledku amoniaku se do čistírny odpadních vod na kanalizační cestě nedostane více než patnáct procent organického dusíku.
Následně probíhá umělé biologické čištění. Prvním stupněm je nitrifikace, tedy přeměna sloučenin dusíku působením určitých typů mikroorganismů, které oxidují amonný dusík na dusičnanový iont a dusitanový iont. Nitrifikačních bakterií se nelze bát – jsou velmi náchylné na vnější podmínky a snadno se vytlačují. Ale dusičnany, pokud se dostanou do nádrže,vést k jeho smrti, protože jsou vynikajícím živným médiem pro různé mikroflóry. To je důvod, proč musí být dusičnany z ekosystému odstraněny.
Dusitany a dusičnany
Pokud splašky pronikají půdou, pak se amonný dusík pod vlivem některých bakterií mění nejprve na dusitany a poté na dusičnany. Převaha a obsah různých forem závisí na podmínkách, které se vyvinou v době vstupu sloučenin s přítomností dusíku do půdy a následně do nádrže.
Při povodni se výrazně zvyšuje koncentrace jejích organických forem, protože organické zbytky jsou odplavovány z povrchu půdy a v létě stejně výrazně ubývají, protože slouží jako „potrava“pro různé vodní organismy. Dusitan je přechodná forma oxidace amonného dusíku, která má tendenci stát se dusičnany. V přírodních vodách nejsou dusičnany obvykle tak vysoké, pokud nedošlo k vyplavení hnojiv z polí.
