Det biogene element, der er mest aktivt involveret i processerne for biohydrocenose, er ammoniumnitrogen.
Miljøsituation
I reservoirer kan man observere en ændring i indholdet af dette grundstof: om foråret bliver det mindre, men om sommeren stiger dets koncentration betydeligt på grund af gunstige temperaturforhold, da organisk materiale nedbrydes massivt.
Og dette påvirker drastisk vandområdernes sanitære tilstand, hvilket gør det nødvendigt at styrke kontrollen over økosystemets levedygtighed. Den maksim alt tilladte koncentration i vandområder, hvor der fanges fisk, er en, hvor ammoniumnitrogen ikke overstiger 0,39 milligram pr. liter.
I vandet
Ophobningen af proteinnitrogen er genstand for ammonifikation, og denne proces nedbryder proteiner til en ammoniumtilstand. Spildevand behandles med denne nitrogenkilde, hvis det har en kilde til kulstofnæring til cellerne. Intensiv brug forekommer i perioder af deres vækstfase, ognår oxidationen begynder, frigives ammoniumnitrogen som ammoniak. Derefter oxideres det til tilstanden af nitritter og derefter nitrater, eller det gendeltages i en ny syntese.
For at fjerne ammoniumkvælstof fra reservoiret bruges clinoptilolit, hvorefter vandet genopretter sine kvaliteter. Køletårne er installeret i den varme årstid, og om vinteren erstattes de af ionbytteranlæg, takket være hvilke skadelige stoffer fjernes fra spildevand. Der udføres konstant analyser, der udtages prøver for ammoniumkvælstof i vand, som afdestilleres fra prøven, hvorefter mængden bestemmes i det resulterende destillat.
Sådan rengøres dammen
Der er et ionbyttermateriale i naturen kaldet clinoptilolit (en klasse af zeolitter). Det er med dens hjælp, at det er tilrådeligt at genoprette renheden af vand. Ammoniumnitrogen opløses ikke fuldstændigt i vand, så du skal først frigøre det fra alle suspenderede stoffer og derefter tilføre vand til clinoptilolitfiltre. Dette er en ret dyr rengøring, men den er den mest effektive - den når 97 procent.
Regenerering vil kræve tilsætning af en opløsning af natriumchlorid - fem eller ti procent. Ladningen skal derefter vaskes med vand. Ammoniak vil blive frigivet fra opløsningen, som kan absorberes af svovlsyre til dannelse af ammoniumsulfat, som er meget godt som gødning. Ammoniumkvælstof i spildevand samt nitrogenholdige organiske forbindelser fjernes ved forskellige former for destillation, ekstraktion, adsorption.
Metoder til at opnå gødning
Denne metode er god, hvis bestemmelsen af ammoniumnitrogen er påkrævet. Dens andre former, som findes i de samme gødninger - amid, nitrat - kan ikke bestemmes ved denne metode. Først skal du udvinde ammoniumkvælstof, i spildevand er der for eksempel rigeligt af. Denne metode er blevet diskuteret ovenfor. Dernæst skal en del af den fremtidige gødning anbringes i en kolbe og spildes med en opløsning af s altsyre (koncentrationen skal være molær - 0,05 mol pr. dm3). Kolben skal rystes med et specielt apparat i mindst en halv time, hvorefter den kan infunderes i op til femten timer.
Dernæst ryst opløsningen igen og filtrer gennem et plisseret tørt filter. Skyl filterets indhold med den samme s altsyreopløsning mindst tre gange, hvorefter filtratets volumen bringes til det oprindelige volumen igen med en sur opløsning. Således fandt for det første sted bestemmelsen af ammoniumkvælstof i vand, og for det andet bestemmelsen af dens mængde i den resulterende gødning. Sidstnævnte varierer fra fyrre til hundrede og halvtreds milligram per liter, og caprolactam i samme opløsning indeholder fra otte til firs milligram per liter. Hvis indholdet af ammoniumnitrogen er mindre end tyve milligram, vil testen mislykkes, og denne metode er ikke anvendelig.
Kilder til forurening
De mest karakteristiske træk ved industrielt spildevand er en ustabil kemisk sammensætning, en nødvendig tilpasningsperiode for udviklingen af mikroflora, et overskud af forbindelser af organisk og mineralsk oprindelse af nitrogen. FørVed at udføre biologisk rensning på renseanlæg blandes spildevandet med husholdningsspildevand og gennemsnittet dermed. Ammoniumnitrogen (formel NH4+) er en væsentlig bestanddel af spildevand.
Kilder til forurening kan være spildevand fra en række forskellige industrier - fra fødevarer og medicinsk til metallurgisk, koks, mikrobiologi, kemisk og petrokemisk. Dette kan også omfatte alt husspildevand, gødning, landbrug - fra markerne. Som et resultat nedbrydes proteiner og urinstof, og nitritter og nitrater gendannes anaerobt.
Effekt på kroppen
Sådanne forbindelser har en ekstrem negativ effekt på den menneskelige krop. Ammoniak denaturerer proteiner ved at reagere med dem. Så stopper cellerne og dermed kroppens væv med at trække vejret, der observeres skader på centralnervesystemet, leveren, åndedrætsorganerne, og blodkarrenes arbejde forstyrres. Hvis der regelmæssigt bruges vand med et højt indhold af ammonium, lider syre-base-balancen, acidose begynder.
nå giftige niveauer. Børn er især ramt af dette. Methæmoglobinæmi udvikler sig, iltregimet i kroppenbliver hurtigt ødelagt, begynder mave-tarmkanalen først at lide.
Dosisgrænser
Individuelle tilfælde af methæmoglobinæmi begynder, når indholdet af nitrater i vandet er op til halvtreds milligram per liter, og når deres koncentration når femoghalvfems milligram per liter, bliver sygdommen udbredt. I USA, Frankrig, Holland, Tyskland blev der gennemført detaljerede undersøgelser, som viste, at der kan findes mere end halvtreds milligram nitrater pr. liter i halvtreds procent af tilfældene. Grundvand og brøndvand bærer koncentrationer af nitrater ti gange højere end grænsen - op til halvandet tusinde milligram per liter, mens Verdenssundhedsorganisationen har sat en grænse på femogfyrre milligram. Og det er det vand, folk drikker!
Og spildevand behandles på mange måder - både biologisk filtrering og ozonoxidation og jordalkalimetalhypochloritter og beluftning og sorption, som bruger natriumform af zeolitter og ionbytterharpikser og behandles med stærke alkalier, og flotation, og genoprette ammonium med metallisk magnesium, og tilsæt opløsninger af magnesiumchlorid med trinatriumphosphat. Rengøringsteknologier er dog altid langt bagud for forureningsteknologier.
Næringsstoffer
Gas (NH3) ammoniak opløses i naturligt vand, når der sker biokemisk nedbrydning af organiske 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 ammoniumion (NH4+) overstiger baggrundsværdien, vil det betyde, at der opstår en ny og tæt forureningskilde. Disse kan enten være husdyrbrug eller gødningsansamlinger eller forladte kvælstofgødninger, industrielle laguner eller kommunale behandlingsanlæg.
Og forbindelserne af nitrogen, kulstof, fosfor, som er indeholdt i spildevand, der kommer ind i vandområder, forårsager betydelig miljøskade i næsten alle regioner i Rusland. Spildevandsrensning bliver mere og mere relevant dag for dag, da koncentrationen af skadelige stoffer, herunder kvælstofforbindelser, ofte bare ruller over. Dette påvirker ikke kun drikkevandet. Næsten alle grøntsager og frugter ophober hurtigt nitrater, de findes i det græs og korn, som husdyr spiser.
Indhold af NH3 og NH4 i vandområder
Reservoarer indeholder altid nitrogen i flere overgangsformer: ammoniums alte og ammoniak, albuminoid nitrogen (organisk), nitritter (salpetersyrling) og nitrater (salpetersyres alte). Alt dette dannes sammen med processen med nitrogenmineralisering, men kommer i højere grad med spildevand. Nu skal reservoirerne renses. Kvælstofforbindelser kommer til renseanlæg i form af nitratkvælstof, nitritkvælstof, ammoniumkvælstof og kvælstof bundet af organiske forbindelser. Spildevand af husstandsplanen haren lille koncentration af sådanne stoffer sender industrien de fleste af dem til vandområder.
I rensningsprocessen ændres forholdet mellem massekoncentrationer af alle former for nitrogenforbindelser konstant. Sammensætningen af spildevand bliver anderledes allerede under transporten, fordi urinstof, som er indeholdt i husholdnings- og husholdningsspildevand, 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. kubikdecimeter, hvilket er meget, meget.
organisk nitrogen
Dette er nitrogen, som findes i organiske stoffer - proteiner og proteiner, polypepsider (forbindelser med høj molekylvægt), aminosyrer, carbamider (forbindelser med lav molekylvægt), aminer, amider. Alt organisk stof, også kvælstofholdigt, kommer ud i spildevandet, hvorefter kvælstofforbindelser udsættes for ammonisering. Der er meget organisk nitrogen i spildevandet, nogle gange op til halvfjerds procent af alle nitrogenforbindelser. Men som følge af ammoniak kommer der ikke mere end femten procent af det organiske kvælstof til rensningsanlægget på kloakstien.
Dernæst finder menneskeskabt biologisk behandling sted. Det første trin er nitrifikation, det vil sige omdannelsen af nitrogenforbindelser på grund af visse typer mikroorganismer, der oxiderer ammoniumnitrogen til en nitration og en nitrition. Nitrificerende bakterier kan ikke frygtes - de er meget modtagelige for ydre forhold og fortrænges let. Men nitrater, hvis de kommer ind i reservoiret,føre til hans død, fordi de er et fremragende næringsmedium til en række forskellige mikrofloraer. Derfor skal nitrater fjernes fra økosystemet.
Nitrit og nitrater
Hvis spildevand trænger gennem jorden, bliver ammoniumnitrogen under påvirkning af nogle bakterier først til nitritter og derefter til nitrater. Overvægten og indholdet af forskellige former afhænger af de forhold, der udvikler sig på tidspunktet for indtrængen af forbindelser med tilstedeværelse af nitrogen i jorden og derefter ind i reservoiret.
Under en oversvømmelse stiger koncentrationen af dens organiske former markant, da organiske rester skylles væk fra jordoverfladen, og om sommeren falder de lige så markant, fordi de tjener som "føde" for forskellige vandlevende organismer. Nitrit er en mellemform for oxidation af ammoniumnitrogen, der har tendens til at blive nitrat. I naturlige farvande er nitrater norm alt ikke så høje, medmindre der var en udvaskning af gødning fra markerne.
