Det biogena elementet som är mest aktivt involverat i processerna för biohydrocenos är ammoniumkväve.
Miljösituation
I reservoarer kan man observera en förändring i innehållet av detta element: på våren blir det mindre, men på sommaren, på grund av gynnsamma temperaturförhållanden, ökar dess koncentration avsevärt, eftersom organiskt material bryts ner massivt.
Och detta påverkar drastiskt det sanitära tillståndet i vattendrag, vilket gör det nödvändigt att stärka kontrollen över ekosystemets livskraft. Den högsta tillåtna koncentrationen i vattendrag där fisk fångas är en där ammoniumkväve inte överstiger 0,39 milligram per liter.
I vattnet
Ansamlingen av proteinkväve är föremål för ammonifiering, och denna process bryter ner proteiner till ett ammoniumtillstånd. Avloppsvatten behandlas med denna kvävekälla om det har en källa till kolnäring för cellerna. Intensiv användning sker under perioder av deras tillväxtfas, ochnär oxidationen börjar frigörs ammoniumkväve som ammoniak. Sedan oxideras den till tillståndet nitriter och sedan nitrater, eller så deltar den på nytt i en ny syntes.
För att ta bort ammoniumkväve från reservoaren används klinoptilolit, då återställer vattnet sina egenskaper. Kyltorn installeras under den varma årstiden, och på vintern ersätts de av jonbytesanläggningar, tack vare vilka skadliga ämnen tas bort från avloppsvattnet. Analyser utförs ständigt, prover tas för ammoniumkväve i vatten, som destilleras bort från provet, och sedan bestäms dess mängd i det resulterande destillatet.
Hur man rengör dammen
Det finns ett jonbytarmaterial i naturen som kallas klinoptilolit (en klass av zeoliter). Det är med dess hjälp att det är tillrådligt att återställa vattnets renhet. Ammoniumkväve löser sig inte helt i vatten, så du måste först befria det från alla suspenderade ämnen och sedan tillföra vatten till klinoptilolitfilter. Det här är en ganska dyr rengöring, men den är den mest effektiva - den når nittiosju procent.
Regenerering kräver tillsats av en lösning av natriumklorid - fem eller tio procent. Lasten ska sedan tvättas med vatten. Ammoniak kommer att frigöras från lösningen, som kan absorberas av svavelsyra för att bilda ammoniumsulfat, som är mycket bra som gödningsmedel. Ammoniumkväve i avloppsvatten, liksom kväveh altiga organiska föreningar, avlägsnas genom olika typer av destillation, extraktion, adsorption.
Metoder för att få gödselmedel
Denna metod är bra om bestämning av ammoniumkväve krävs. Dess andra former, som finns i samma gödselmedel - amid, nitrat - kan inte bestämmas med denna metod. Först behöver du utvinna ammoniumkväve, i till exempel avloppsvatten finns det gott om det. Denna metod har diskuterats ovan. Därefter måste en del av det framtida gödselmedlet placeras i en kolv och spillas med en lösning av s altsyra (koncentrationen ska vara molär - 0,05 mol per dm3). Kolven måste skakas med en speciell apparat i minst en halvtimme, varefter den kan infunderas i upp till femton timmar.
Skaka sedan lösningen igen och filtrera genom ett veckat torrt filter. Skölj innehållet i filtret med samma s altsyralösning minst tre gånger, sedan måste volymen av filtratet åter bringas till den ursprungliga volymen med en sur lösning. Sålunda skedde för det första bestämningen av ammoniumkväve i vatten, och för det andra bestämningen av dess mängd i det resulterande gödselmedlet. Den senare sträcker sig från fyrtio till etthundrafemtio milligram per liter, och kaprolaktam i samma lösning innehåller från åtta till åttio milligram per liter. Om ammoniumkväveh alten är mindre än tjugo milligram kommer testet att misslyckas och denna metod är inte tillämplig.
Källor till föroreningar
De mest karakteristiska egenskaperna hos industriellt avloppsvatten är en instabil kemisk sammansättning, en nödvändig anpassningsperiod för utvecklingen av mikrofloran, ett överskott av föreningar av organiskt och mineraliskt ursprung av kväve. InnanGenom att utföra biologisk rening vid reningsanläggningar blandas avloppsvatten med hushålls- och hushållsavloppsvatten och medelvärdes därmed. Ammoniumkväve (formel NH4+) är en viktig komponent i avloppsvatten.
Källor till föroreningar kan vara avloppsvatten från en mängd olika industrier - från livsmedel och medicin till metallurgisk, koks, mikrobiologisk, kemisk och petrokemisk. Detta kan också omfatta allt hushållsavloppsvatten, gödsel, jordbruk - från åkrarna. Som ett resultat bryts proteiner och urea ner, och nitriter och nitrater återställs anaerobt.
Effekt på kroppen
Sådana föreningar har en extremt negativ effekt på människokroppen. Ammoniak denaturerar proteiner genom att reagera med dem. Då slutar cellerna och följaktligen kroppens vävnader att andas, skador på centrala nervsystemet, levern, andningsorganen observeras och blodkärlens arbete störs. Om vatten med hög h alt av ammonium används regelbundet blir syra-basbalansen lidande, acidos börjar.
nå giftiga nivåer. Barn drabbas särskilt av detta. Methemoglobinemi utvecklas, syreregimen i kroppenförstörs snabbt, mag-tarmkanalen börjar lida först.
Dosgränser
Enskilda fall av methemoglobinemi börjar när innehållet av nitrater i vattnet är upp till femtio milligram per liter, och när deras koncentration når nittiofem milligram per liter, blir sjukdomen utbredd. I USA, Frankrike, Nederländerna, Tyskland gjordes detaljerade undersökningar som visade att mer än femtio milligram nitrater per liter kan hittas i femtio procent av fallen. Grundvatten och brunnsvatten bär koncentrationer av nitrat tio gånger högre än gränsen - upp till ett och ett halvt tusen milligram per liter, medan Världshälsoorganisationen har satt en gräns på fyrtiofem milligram. Och det är vattnet folk dricker!
Och avloppsvatten behandlas på många sätt - både biologisk filtrering och ozonoxidation, och alkaliska jordartsmetallhypokloriter, och luftning och sorption, som använder natriumform av zeoliter och jonbytarhartser, och behandlas med starka alkalier och flotation, och återställ ammonium med metalliskt magnesium och tillsätt lösningar av magnesiumklorid med trinatriumfosfat. Men rengöringstekniker ligger alltid långt efter föroreningstekniker.
Näringsämnen
Gas (NH3) ammoniak löses i naturliga vatten när biokemisk nedbrytning av organiska föreningar, inklusive ammoniumkväve, inträffar. Sedan bildas och ackumuleras andra föreningar - ammoniumjon och ammoniumkväve. Löst ammoniak kommer in i vattendrag med underjordisk eller ytavrinning, med avloppsvatten, med nederbörd i atmosfären. Om koncentrationen av ammoniumjon (NH4+) överstiger bakgrundsvärdet, kommer detta att innebära uppkomsten av en ny och nära föroreningskälla. Dessa kan vara antingen boskapsgårdar eller gödselansamlingar, eller övergivna kvävegödselmedel, industrilaguner eller kommunala reningsanläggningar.
Och föreningarna av kväve, kol, fosfor, som finns i avloppsvatten, kommer in i vattendrag, orsakar betydande miljöskador i nästan alla regioner i Ryssland. Rening av avloppsvatten blir mer och mer relevant dag för dag, eftersom koncentrationen av skadliga ämnen, inklusive kväveföreningar, ofta bara rullar över. Detta påverkar inte bara dricksvattnet. Nästan alla grönsaker och frukter samlar snabbt upp nitrater, de finns i gräset och spannmålen som boskapen äter.
Innehåll av NH3 och NH4 i vattendrag
Reservoarer innehåller alltid kväve i flera övergångsformer: ammoniums alter och ammoniak, albuminoidkväve (organiskt), nitriter (salpetersyrliga s alter) och nitrater (s alter av salpetersyra). Allt detta bildas tillsammans med processen för kvävemineralisering, men kommer i större utsträckning med avloppsvatten. Nu behöver reservoarerna rengöras. Kväveföreningar kommer till avloppsreningsverken i form av nitratkväve, nitritkväve, ammoniumkväve och kväve bundet av organiska föreningar. Avloppsvatten av hushållsplanen haren liten koncentration av sådana ämnen skickar industrin de flesta av dem till vattendrag.
I reningsprocessen förändras förhållandet mellan masskoncentrationer av alla former av kväveföreningar ständigt. Sammansättningen av avloppsvattnet blir annorlunda redan under transport, eftersom urea, som finns i hushålls- och hushållsavloppsvatten, interagerar med bakterier, sönderdelas och bildar en ammoniumjon. Ju längre avloppsnätet är, desto längre kommer denna process att gå. Ibland är innehållet av ammoniumjon vid ingången till behandlingen upp till femtio milligram per kubikdecimeter, vilket är väldigt, väldigt mycket.
Ekologiskt kväve
Detta är kväve, som finns i organiska ämnen - proteiner och proteiner, polypepsider (högmolekylära föreningar), aminosyror, karbamider (lågmolekylära föreningar), aminer, amider. Allt organiskt material, inklusive kväveinnehållande sådana, kommer ut i avloppsvatten, varefter kväveföreningar ammoniseras. Det finns mycket organiskt kväve i avloppsvattnet, ibland upp till sjuttio procent av alla kväveföreningar. Men till följd av ammoniak kommer inte mer än femton procent av det organiska kvävet till avloppsreningsverket på avloppsleden.
Nästa, konstgjord biologisk behandling äger rum. Det första steget är nitrifikation, det vill säga omvandling av kväveföreningar på grund av vissa typer av mikroorganismer som oxiderar ammoniumkväve till en nitratjon och en nitritjon. Nitrifierande bakterier kan inte fruktas - de är mycket mottagliga för yttre förhållanden och förskjuts lätt. Men nitrater, om de kommer in i reservoaren,leda till hans död, eftersom de är ett utmärkt näringsmedium för en mängd olika mikroflora. Det är därför nitrater måste avlägsnas från ekosystemet.
Nitrit och nitrater
Om avloppsvatten tränger in i jorden, förvandlas ammoniumkväve under påverkan av vissa bakterier först till nitriter, sedan till nitrater. Övervikten och innehållet av olika former beror på de förhållanden som utvecklas vid tidpunkten för inträde av föreningar med närvaro av kväve i jorden och sedan in i reservoaren.
Under en översvämning ökar koncentrationen av dess organiska former avsevärt, eftersom organiska rester sköljs bort från markytan, och på sommaren minskar de lika mycket, eftersom de fungerar som "mat" för olika vattenlevande organismer. Nitrit är en mellanform av oxidation av ammoniumkväve som tenderar att bli nitrat. I naturliga vatten är nitrater vanligtvis inte så höga, såvida det inte förekom en utspolning av gödningsmedel från åkrarna.
