Biogeenne element, mis kõige aktiivsem alt osaleb biohüdrotsenoosi protsessides, on ammooniumlämmastik.
Keskkonnaolukord
Veehoidlates võib täheldada selle elemendi sisalduse muutumist: kevadel jääb seda vähemaks, kuid suvel suureneb selle kontsentratsioon soodsate temperatuuritingimuste tõttu oluliselt, kuna orgaaniline aine laguneb massiliselt.
Ja see mõjutab drastiliselt veekogude sanitaarseisundit, mistõttu on vaja tugevdada kontrolli ökosüsteemi elujõulisuse üle. Maksimaalne lubatud kontsentratsioon veekogudes, kus kala püütakse, on selline, kus ammooniumlämmastiku sisaldus ei ületa 0,39 milligrammi liitri kohta.
Vees
Valgu lämmastiku akumuleerumine allub ammonifikatsioonile ja see protsess lagundab valgud ammooniumi olekusse. Reovett töödeldakse selle lämmastikuallikaga, kui sellel on rakkude süsinikutoiteallikas. Intensiivne kasutamine toimub nende kasvufaasi perioodidel jakui oksüdatsioon algab, vabaneb ammooniumlämmastik ammoniaagi kujul. Seejärel oksüdeeritakse see nitrititeks ja seejärel nitraatideks või osaleb see uuesti uues sünteesis.
Ammooniumlämmastiku eemaldamiseks reservuaarist kasutatakse klinoptiloliiti, seejärel taastab vesi oma omadused. Soojal aastaajal paigaldatakse jahutustornid, talvel asendatakse need ioonivahetusjaamadega, tänu millele eemaldatakse reoveest kahjulikud ained. Pidev alt tehakse analüüse, võetakse proove ammooniumlämmastiku sisalduse määramiseks vees, mis destilleeritakse võetud proovist välja ja seejärel määratakse selle kogus saadud destillaadist.
Kuidas tiiki puhastada
Looduses leidub ioonivahetusmaterjali, mida nimetatakse klinoptiloliidiks (tseoliitide klass). Just tema abiga on soovitatav taastada vee puhtus. Ammooniumlämmastik ei lahustu vees täielikult, seega peate selle esm alt vabastama kõigist hõljuvatest ainetest ja seejärel viima vett klinoptiloliidifiltritesse. See on üsna kallis puhastus, kuid see on kõige tõhusam – see ulatub üheksakümne seitsme protsendini.
Regenereerimiseks on vaja lisada naatriumkloriidi lahus – viis või kümme protsenti. Seejärel tuleb koormat veega pesta. Lahusest eraldub ammoniaak, mida väävelhape võib absorbeerida, moodustades ammooniumsulfaadi, mis on väetisena väga hea. Ammooniumlämmastik reovees, samuti lämmastikku sisaldavad orgaanilised ühendid eemaldatakse erinevat tüüpi destilleerimise, ekstraheerimise ja adsorptsiooni abil.
Väetiste hankimise meetodid
See meetod on hea, kui on vaja ammooniumlämmastiku määramist. Selle teisi vorme, mida leidub samades väetistes – amiid, nitraat – ei saa selle meetodiga määrata. Kõigepe alt tuleb ammutada ammooniumlämmastik, näiteks reovees on seda ohtr alt. Seda meetodit on käsitletud eespool. Järgmisena tuleb osa tulevasest väetisest panna kolbi ja valada vesinikkloriidhappe lahusega (kontsentratsioon peaks olema molaarne - 0,05 mol dm kohta3). Kolbi tuleb spetsiaalse aparaadiga loksutada vähem alt pool tundi, seejärel võib seda infundeerida kuni viisteist tundi.
Järgmisena loksutage lahust uuesti ja filtreerige läbi volditud kuiva filtri. Filtri sisu loputage sama soolhappe lahusega vähem alt kolm korda, seejärel tuleb filtraadi maht happelahusega viia uuesti esialgse mahuni. Nii toimus esiteks ammooniumlämmastiku määramine vees ja teiseks selle koguse määramine saadud väetises. Viimane on vahemikus nelikümmend kuni sada viiskümmend milligrammi liitri kohta ja kaprolaktaam sisaldab samas lahuses kaheksa kuni kaheksakümmend milligrammi liitri kohta. Kui ammooniumlämmastiku sisaldus on alla kahekümne milligrammi, siis test ebaõnnestub ja see meetod ei ole rakendatav.
Saasteallikad
Tööstusliku reovee kõige iseloomulikumad tunnused on ebastabiilne keemiline koostis, vajalik kohanemisperiood mikrofloora arenguks, lämmastiku orgaanilise ja mineraalse päritoluga ühendite liig. EnnePuhastusseadmetes bioloogilist puhastust tehes segatakse reovesi olme- ja olmereoveega ning seega keskmistatakse. Ammooniumlämmastik (valem NH4+) on reovee oluline komponent.
Saasteallikad võivad olla mitmesuguste tööstusharude reovesi – alates toidu- ja meditsiinitööstusest kuni metallurgia-, koksi-, mikrobioloogilise-, keemia- ja naftakeemiatööstuseni. See võib hõlmata ka kogu olmereovesi, sõnnikut, põllumajanduslikku – põldudelt. Selle tulemusena valgud ja uurea lagunevad ning nitritid ja nitraadid taastuvad anaeroobselt.
Mõju kehale
Sellistel ühenditel on inimorganismile äärmiselt negatiivne mõju. Ammoniaak denatureerib valke nendega reageerides. Seejärel lakkavad rakud ja vastav alt ka keha kuded hingama, täheldatakse kesknärvisüsteemi, maksa, hingamiselundite kahjustusi ning veresoonte töö on häiritud. Suure ammooniumisisaldusega vee regulaarsel kasutamisel kannatab happe-aluse tasakaal, algab atsidoos.
saavutavad mürgise taseme. Eriti puudutab see lapsi. Areneb methemoglobineemia, hapnikurežiim kehashävib kiiresti, hakkab kõigepe alt kannatama seedetrakt.
Doosipiirangud
Methemoglobineemia üksikjuhud algavad siis, kui nitraatide sisaldus vees on kuni viiskümmend milligrammi liitri kohta ja kui nende kontsentratsioon jõuab üheksakümmend viie milligrammini liitri kohta, levib haigus lai alt. USA-s, Prantsusmaal, Hollandis, Saksamaal viidi läbi üksikasjalikud uuringud, mis näitasid, et nitraate võib leida üle viiekümne milligrammi liitri kohta viiekümnel protsendil juhtudest. Põhja- ja kaevuvees on nitraatide kontsentratsioonid piirmäärast kümme korda suuremad – kuni poolteist tuhat milligrammi liitri kohta, Maailma Terviseorganisatsioon on aga seadnud piiriks nelikümmend viis milligrammi. Ja seda vett inimesed joovad!
Ja reovett puhastatakse mitmel viisil – nii bioloogiline filtreerimine ja osooni oksüdatsioon, leelismuldmetallide hüpokloritid ja aeratsioon ja sorptsioon, mille käigus kasutatakse naatriumtseoliite ja ioonivahetusvaikusid ning töödeldakse tugevate leelistega ja flotatsiooni ning taastada ammoonium metallilise magneesiumiga ja lisada magneesiumkloriidi lahuseid trinaatriumfosfaadiga. Puhastustehnoloogiad jäävad aga saastetehnoloogiatest alati kaugele maha.
Toitained
Gaas (NH3) ammoniaak lahustub looduslikes vetes, kui toimub orgaaniliste ühendite, sealhulgas ammooniumlämmastiku biokeemiline lagunemine. Seejärel tekivad ja akumuleeruvad teised ühendid – ammooniumioon ja ammooniumilämmastik. Lahustunud ammoniaak satub veekogudesse maa-aluse või pinnase äravooluga, kanalisatsiooniga, atmosfäärisademetega. Kui ammooniumioonide kontsentratsioon (NH4+) ületab fooni, tähendab see uue ja lähedase saasteallika tekkimist. Need võivad olla kas loomafarmid või sõnnikukogumid või mahajäetud lämmastikväetised, tööstuslikud laguunid või munitsipaalpuhastid.
Ja reovees sisalduvad lämmastiku, süsiniku, fosfori ühendid, sattudes veekogudesse, põhjustavad olulist keskkonnakahju peaaegu kõigis Venemaa piirkondades. Reoveepuhastus muutub iga päevaga üha aktuaalsemaks, kuna kahjulike ainete, sealhulgas lämmastikuühendite kontsentratsioon läheb sageli lihts alt üle. See mõjutab mitte ainult joogivett. Peaaegu kõik köögiviljad ja puuviljad koguvad kiiresti nitraate, neid leidub rohus ja teraviljas, mida kariloomad söövad.
NH3 ja NH4 sisaldus veekogudes
Reservuaarid sisaldavad alati lämmastikku mitmel üleminekuvormil: ammooniumisoolad ja ammoniaak, albuminoidne lämmastik (orgaaniline), nitritid (lämmastikhappe soolad) ja nitraadid (lämmastikhappe soolad). Kõik see tekib koos lämmastiku mineraliseerumise protsessiga, kuid suuremal määral tuleb koos reoveega. Nüüd tuleb reservuaarid puhastada. Lämmastikuühendid tulevad reoveepuhastitesse nitraatlämmastiku, nitritlämmastiku, ammooniumlämmastiku ja orgaaniliste ühenditega seotud lämmastiku kujul. Majapidamisplaani reovesi on olemasselliste ainete väikese kontsentratsiooni korral saadab tööstus enamiku neist veekogudesse.
Puhastamise käigus muutub kõigi lämmastikuühendite vormide massikontsentratsioonide suhe pidev alt. Reovee koostis muutub juba transportimisel erinevaks, sest olme- ja olmereovees sisalduv karbamiid laguneb koostoimes bakteritega ja moodustab ammooniumiooni. Mida pikem on kanalisatsioonivõrk, seda kaugemale see protsess läheb. Mõnikord on ammooniumioonide sisaldus ravi sissepääsu juures kuni viiskümmend milligrammi kuupdetsimeetri kohta, mis on väga-väga palju.
Orgaaniline lämmastik
See on lämmastik, mida leidub orgaanilistes ainetes – valgud ja valgud, polüpepsiidid (kõrge molekulmassiga ühendid), aminohapped, karbamiidid (madala molekulmassiga ühendid), amiinid, amiidid. Kõik orgaanilised ained, sealhulgas lämmastikku sisaldavad, satuvad reovette, mille järel lämmastikuühendid ammoniseeritakse. Reovees on palju orgaanilist lämmastikku, mõnikord kuni seitsekümmend protsenti kõigist lämmastikuühenditest. Kuid ammoniaagi tõttu ei satu kanalisatsiooniteel asuvasse reoveepuhastisse rohkem kui viisteist protsenti orgaanilist lämmastikku.
Järgmisena toimub inimese loodud bioloogiline töötlemine. Esimene etapp on nitrifikatsioon, st lämmastikuühendite muundamine teatud tüüpi mikroorganismide toimel, mis oksüdeerivad ammooniumlämmastikku nitraadi- ja nitritioonideks. Nitrifitseerivaid baktereid ei saa karta – nad on välistingimustele väga vastuvõtlikud ja kergesti tõrjutavad. Kuid nitraadid, kui nad satuvad reservuaari,põhjustada tema surma, sest need on suurepärane toitainekeskkond mitmesugusele mikrofloorale. Seetõttu tuleb nitraadid ökosüsteemist eemaldada.
Nitritid ja nitraadid
Kui reovesi tungib läbi pinnase, muutub ammooniumlämmastik mõne bakteri mõjul esm alt nitrititeks, seejärel nitraatideks. Erinevate vormide ülekaal ja sisaldus sõltub tingimustest, mis tekivad lämmastikusisaldusega ühendite pinnasesse ja seejärel veehoidlasse sisenemise ajal.
Üleujutuse ajal suureneb selle orgaaniliste vormide kontsentratsioon oluliselt, kuna orgaanilised jäägid uhutakse mullapinn alt minema ja suvel vähenevad sama palju, kuna need toimivad erinevate veeorganismide "toiduna". Nitrit on ammooniumlämmastiku oksüdatsiooni vahevorm, mis kipub muutuma nitraadiks. Looduslikes vetes pole nitraadid tavaliselt nii kõrged, välja arvatud juhul, kui põldudelt väetist välja uhuti.
