Το βιογενές στοιχείο που εμπλέκεται πιο ενεργά στις διαδικασίες της βιοϋδροκένωσης είναι το άζωτο του αμμωνίου.
Περιβαλλοντική κατάσταση
Στις δεξαμενές, μπορεί κανείς να παρατηρήσει μια αλλαγή στην περιεκτικότητα αυτού του στοιχείου: την άνοιξη γίνεται λιγότερο, αλλά το καλοκαίρι, λόγω ευνοϊκών συνθηκών θερμοκρασίας, η συγκέντρωσή του αυξάνεται σημαντικά, καθώς η οργανική ύλη αποσυντίθεται μαζικά.
Και αυτό επηρεάζει δραστικά την υγειονομική κατάσταση των υδάτινων σωμάτων, γεγονός που καθιστά αναγκαία την ενίσχυση του ελέγχου της βιωσιμότητας του οικοσυστήματος. Η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση σε υδάτινα σώματα όπου αλιεύονται ψάρια είναι εκείνη όπου το άζωτο αμμωνίου δεν υπερβαίνει τα 0,39 χιλιοστόγραμμα ανά λίτρο.
Στο νερό
Η συσσώρευση πρωτεϊνικού αζώτου υπόκειται σε αμμωνοποίηση και αυτή η διαδικασία αποσυνθέτει τις πρωτεΐνες σε κατάσταση αμμωνίου. Τα λύματα επεξεργάζονται με αυτήν την πηγή αζώτου εάν έχουν πηγή τροφοδοσίας άνθρακα για τα κύτταρα. Η εντατική χρήση γίνεται σε περιόδους της φάσης ανάπτυξής τους καιόταν αρχίζει η οξείδωση, το άζωτο αμμωνίου απελευθερώνεται ως αμμωνία. Στη συνέχεια οξειδώνεται στην κατάσταση των νιτρωδών και στη συνέχεια των νιτρικών ή επανασυμμετέχει σε μια νέα σύνθεση.
Για να αφαιρεθεί το άζωτο αμμωνίου από τη δεξαμενή, χρησιμοποιείται κλινοπτιλόλιθος και στη συνέχεια το νερό αποκαθιστά τις ιδιότητές του. Οι πύργοι ψύξης εγκαθίστανται τη ζεστή εποχή και το χειμώνα αντικαθίστανται από μονάδες ανταλλαγής ιόντων, χάρη στις οποίες αφαιρούνται επιβλαβείς ουσίες από τα λύματα. Διενεργούνται συνεχώς αναλύσεις, λαμβάνονται δείγματα για αμμωνιακό άζωτο σε νερό, το οποίο αποστάζεται από το δείγμα που λαμβάνεται και στη συνέχεια προσδιορίζεται η ποσότητα του στο απόσταγμα που προκύπτει.
Πώς να καθαρίσετε τη λίμνη
Υπάρχει ένα υλικό ανταλλαγής ιόντων στη φύση που ονομάζεται κλινοπτιλόλιθος (κατηγορία ζεόλιθων). Είναι με τη βοήθειά του ότι είναι σκόπιμο να αποκατασταθεί η καθαρότητα του νερού. Το αμμώνιο άζωτο δεν διαλύεται πλήρως στο νερό, επομένως πρέπει πρώτα να το ελευθερώσετε από όλα τα αιωρούμενα στερεά και στη συνέχεια να τροφοδοτήσετε με νερό τα φίλτρα κλινοπτιλόλιθου. Αυτός είναι ένας αρκετά ακριβός καθαρισμός, αλλά είναι ο πιο αποτελεσματικός - φτάνει το ενενήντα επτά τοις εκατό.
Η αναγέννηση θα απαιτήσει την προσθήκη ενός διαλύματος χλωριούχου νατρίου - πέντε ή δέκα τοις εκατό. Στη συνέχεια, το φορτίο πρέπει να πλυθεί με νερό. Από το διάλυμα θα απελευθερωθεί αμμωνία, η οποία μπορεί να απορροφηθεί από το θειικό οξύ για να σχηματίσει θειικό αμμώνιο, το οποίο είναι πολύ καλό ως λίπασμα. Το άζωτο αμμωνίου στα λύματα, καθώς και οι οργανικές ενώσεις που περιέχουν άζωτο, απομακρύνονται με διάφορους τύπους απόσταξης, εκχύλισης, προσρόφησης.
Μέθοδοι απόκτησης λιπασμάτων
Αυτή η μέθοδος είναι καλή εάν απαιτείται ο προσδιορισμός του αζώτου αμμωνίου. Οι άλλες μορφές του, που βρίσκονται στα ίδια λιπάσματα - αμίδιο, νιτρικό - δεν μπορούν να προσδιοριστούν με αυτή τη μέθοδο. Πρώτα πρέπει να εξαγάγετε άζωτο αμμωνίου, στα λύματα, για παράδειγμα, υπάρχει άφθονο. Αυτή η μέθοδος έχει συζητηθεί παραπάνω. Στη συνέχεια, ένα μέρος του μελλοντικού λιπάσματος πρέπει να τοποθετηθεί σε μια φιάλη και να χυθεί με διάλυμα υδροχλωρικού οξέος (η συγκέντρωση πρέπει να είναι μοριακή - 0,05 mol ανά dm3). Η φιάλη πρέπει να ανακινείται με ειδική συσκευή για τουλάχιστον μισή ώρα, μετά την οποία μπορεί να εγχυθεί για έως και δεκαπέντε ώρες.
Στη συνέχεια, ανακινήστε ξανά το διάλυμα και διηθήστε μέσα από πτυχωτό ξηρό φίλτρο. Ξεπλύνετε το περιεχόμενο του φίλτρου με το ίδιο διάλυμα υδροχλωρικού οξέος τουλάχιστον τρεις φορές και, στη συνέχεια, ο όγκος του διηθήματος πρέπει να επαναφερθεί στον αρχικό όγκο με διάλυμα οξέος. Έτσι, πρώτον, έγινε ο προσδιορισμός του αζώτου αμμωνίου στο νερό και δεύτερον, ο προσδιορισμός της ποσότητας του στο λίπασμα που προέκυψε. Το τελευταίο κυμαίνεται από σαράντα έως εκατόν πενήντα χιλιοστόγραμμα ανά λίτρο και η καπρολακτάμη στο ίδιο διάλυμα περιέχει από οκτώ έως ογδόντα χιλιοστόγραμμα ανά λίτρο. Εάν η περιεκτικότητα σε άζωτο σε αμμώνιο είναι μικρότερη από είκοσι χιλιοστόγραμμα, η δοκιμή θα αποτύχει και αυτή η μέθοδος δεν ισχύει.
Πηγές ρύπανσης
Τα πιο χαρακτηριστικά γνωρίσματα των βιομηχανικών λυμάτων είναι η ασταθής χημική σύνθεση, μια απαραίτητη περίοδος προσαρμογής για την ανάπτυξη της μικροχλωρίδας, η περίσσεια ενώσεων οργανικής και ορυκτής προέλευσης αζώτου. ΠρινΜε τη διεξαγωγή βιολογικού καθαρισμού σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας, τα λύματα αναμειγνύονται με οικιακά και οικιακά λύματα και έτσι υπολογίζεται ο μέσος όρος. Το άζωτο αμμωνίου (τύπος NH4+) είναι απαραίτητο συστατικό των λυμάτων.
Πηγές ρύπανσης μπορεί να είναι τα λύματα από μια ποικιλία βιομηχανιών - από τρόφιμα και ιατρικές έως μεταλλουργικές, οπτάνθρακες, μικροβιολογικές, χημικές και πετροχημικές. Αυτό μπορεί επίσης να περιλαμβάνει όλα τα οικιακά λύματα, κοπριά, γεωργικά - από τα χωράφια. Ως αποτέλεσμα, οι πρωτεΐνες και η ουρία αποσυντίθενται και τα νιτρώδη και τα νιτρικά άλατα αποκαθίστανται αναερόβια.
Επίδραση στο σώμα
Τέτοιες ενώσεις έχουν εξαιρετικά αρνητική επίδραση στον ανθρώπινο οργανισμό. Η αμμωνία μετουσιώνει τις πρωτεΐνες αντιδρώντας μαζί τους. Στη συνέχεια, τα κύτταρα και, κατά συνέπεια, οι ιστοί του σώματος σταματούν να αναπνέουν, παρατηρείται βλάβη στο κεντρικό νευρικό σύστημα, το ήπαρ, τα αναπνευστικά όργανα και η εργασία των αιμοφόρων αγγείων διαταράσσεται. Εάν χρησιμοποιείται τακτικά νερό με υψηλή περιεκτικότητα σε αμμώνιο, η οξεοβασική ισορροπία υποφέρει, αρχίζει οξέωση.
φτάσει σε τοξικά επίπεδα. Τα παιδιά επηρεάζονται ιδιαίτερα από αυτό. Αναπτύσσεται η μεθαιμοσφαιριναιμία, το καθεστώς οξυγόνου στο σώμακαταστρέφεται γρήγορα, ο γαστρεντερικός σωλήνας αρχίζει να υποφέρει πρώτα.
Όρια δόσης
Μεμονωμένες περιπτώσεις μεθαιμοσφαιριναιμίας ξεκινούν όταν η περιεκτικότητα του νερού σε νιτρικά άλατα είναι έως και πενήντα χιλιοστόγραμμα ανά λίτρο και όταν η συγκέντρωσή τους φτάσει τα ενενήντα πέντε χιλιοστόγραμμα ανά λίτρο, η ασθένεια γίνεται ευρέως διαδεδομένη. Στις ΗΠΑ, τη Γαλλία, την Ολλανδία, τη Γερμανία, πραγματοποιήθηκαν λεπτομερείς έρευνες, οι οποίες έδειξαν ότι περισσότερα από πενήντα χιλιοστόγραμμα νιτρικών αλάτων ανά λίτρο μπορούν να βρεθούν στο πενήντα τοις εκατό των περιπτώσεων. Τα υπόγεια ύδατα και τα νερά των πηγαδιών έχουν συγκεντρώσεις νιτρικών δέκα φορές υψηλότερες από το όριο - έως και μιάμιση χιλιάδες χιλιοστόγραμμα ανά λίτρο, ενώ ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας έχει θέσει όριο σαράντα πέντε χιλιοστόγραμμα. Και αυτό είναι το νερό που πίνουν οι άνθρωποι!
Και τα λύματα επεξεργάζονται με πολλούς τρόπους - τόσο με βιολογικό φιλτράρισμα, όσο και με οξείδωση του όζοντος, και υποχλωριώδες μετάλλων αλκαλικών γαιών, και αερισμό και ρόφηση, που χρησιμοποιεί ζεόλιθους μορφής νατρίου και ρητίνες ανταλλαγής ιόντων και επεξεργάζεται με ισχυρά αλκάλια, και επίπλευση, και επαναφέρετε το αμμώνιο με μεταλλικό μαγνήσιο και προσθέστε διαλύματα χλωριούχου μαγνησίου με φωσφορικό τρινάτριο. Ωστόσο, οι τεχνολογίες καθαρισμού είναι πάντα πολύ πίσω από τις τεχνολογίες ρύπανσης.
θρεπτικά συστατικά
Αέρια (NH3) η αμμωνία διαλύεται στα φυσικά νερά όταν συμβαίνει βιοχημική αποσύνθεση οργανικών ενώσεων, συμπεριλαμβανομένου του αζώτου του αμμωνίου. Στη συνέχεια, σχηματίζονται και συσσωρεύονται άλλες ενώσεις - ιόν αμμωνίου και άζωτο αμμωνίου. Η διαλυμένη αμμωνία εισέρχεται σε υδάτινα σώματα με υπόγεια ή επιφανειακή απορροή, με λύματα, με ατμοσφαιρικές κατακρημνίσεις. Εάν η συγκέντρωση ιόντων αμμωνίου (NH4+) υπερβαίνει την τιμή υποβάθρου, αυτό θα σημαίνει την εμφάνιση μιας νέας και στενής πηγής ρύπανσης. Αυτά μπορεί να είναι είτε κτηνοτροφικές εκμεταλλεύσεις ή συσσωρεύσεις κοπριάς, είτε εγκαταλελειμμένα αζωτούχα λιπάσματα, βιομηχανικές λιμνοθάλασσες ή δημοτικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας.
Και οι ενώσεις αζώτου, άνθρακα, φωσφόρου, που περιέχονται στα λύματα, εισχωρώντας σε υδάτινα σώματα, προκαλούν σημαντική περιβαλλοντική ζημιά σε όλες σχεδόν τις περιοχές της Ρωσίας. Η επεξεργασία των λυμάτων γίνεται ολοένα και πιο σημαντική μέρα με τη μέρα, καθώς η συγκέντρωση επιβλαβών ουσιών, συμπεριλαμβανομένων των ενώσεων του αζώτου, συχνά ανατρέπεται. Αυτό επηρεάζει όχι μόνο το πόσιμο νερό. Σχεδόν όλα τα λαχανικά και τα φρούτα συσσωρεύουν γρήγορα νιτρικά άλατα, βρίσκονται στο γρασίδι και στα δημητριακά που τρώνε τα ζώα.
Περιεκτικότητα σε NH3 και NH4 σε υδάτινα σώματα
Οι δεξαμενές περιέχουν πάντα άζωτο σε διάφορες μεταβατικές μορφές: άλατα αμμωνίου και αμμωνία, αλβουμινοειδή άζωτο (οργανικό), νιτρώδη (άλατα νιτρώδους οξέος) και νιτρικά (άλατα νιτρικού οξέος). Όλα αυτά σχηματίζονται μαζί με τη διαδικασία της ανοργανοποίησης του αζώτου, αλλά σε μεγαλύτερο βαθμό έρχονται με τα λύματα. Τώρα οι δεξαμενές πρέπει να καθαριστούν. Οι αζωτούχες ενώσεις έρχονται στις μονάδες επεξεργασίας λυμάτων με τη μορφή νιτρικού αζώτου, νιτρικού αζώτου, αζώτου αμμωνίου και αζώτου που δεσμεύονται από οργανικές ενώσεις. Τα λύματα του οικιακού σχεδίου έχειμια μικρή συγκέντρωση τέτοιων ουσιών, η βιομηχανία στέλνει τις περισσότερες από αυτές σε υδάτινα σώματα.
Στη διαδικασία καθαρισμού, η αναλογία των συγκεντρώσεων μάζας όλων των μορφών ενώσεων αζώτου αλλάζει συνεχώς. Η σύνθεση των λυμάτων γίνεται διαφορετική ήδη κατά τη μεταφορά, επειδή η ουρία, η οποία περιέχεται στα οικιακά και οικιακά λύματα, αλληλεπιδρώντας με βακτήρια, αποσυντίθεται και σχηματίζει ένα ιόν αμμωνίου. Όσο μεγαλύτερο είναι το αποχετευτικό δίκτυο, τόσο περισσότερο θα προχωρήσει αυτή η διαδικασία. Μερικές φορές η περιεκτικότητα σε ιόν αμμωνίου στην είσοδο της θεραπείας είναι έως και πενήντα χιλιοστόγραμμα ανά κυβικό δεκατόμετρο, που είναι πολύ, πάρα πολύ.
Οργανικό άζωτο
Πρόκειται για άζωτο, το οποίο βρίσκεται σε οργανικές ουσίες - πρωτεΐνες και πρωτεΐνες, πολυπεψίδια (ενώσεις υψηλού μοριακού βάρους), αμινοξέα, καρβαμίδια (ενώσεις χαμηλού μοριακού βάρους), αμίνες, αμίδια. Όλη η οργανική ύλη, συμπεριλαμβανομένων αυτών που περιέχουν άζωτο, εισέρχεται στα λύματα, μετά την οποία οι ενώσεις αζώτου υποβάλλονται σε αμμωνία. Υπάρχει πολύ οργανικό άζωτο στα λύματα, μερικές φορές έως και το εβδομήντα τοις εκατό όλων των ενώσεων αζώτου. Αλλά ως αποτέλεσμα της αμμωνίας, όχι περισσότερο από δεκαπέντε τοις εκατό του οργανικού αζώτου έρχεται στη μονάδα επεξεργασίας λυμάτων στη διαδρομή αποχέτευσης.
Στη συνέχεια, πραγματοποιείται ανθρωπογενής βιολογική επεξεργασία. Το πρώτο στάδιο είναι η νιτροποίηση, δηλαδή η μετατροπή των ενώσεων του αζώτου λόγω ορισμένων τύπων μικροοργανισμών που οξειδώνουν το άζωτο του αμμωνίου σε νιτρικό ιόν και ιόν νιτρώδους άλατος. Τα νιτροποιητικά βακτήρια δεν μπορούν να φοβηθούν - είναι πολύ ευαίσθητα στις εξωτερικές συνθήκες και μετατοπίζονται εύκολα. Αλλά τα νιτρικά άλατα, αν μπουν στη δεξαμενή,οδηγούν στο θάνατό του, γιατί αποτελούν εξαιρετικό θρεπτικό μέσο για μια ποικιλία μικροχλωρίδας. Γι' αυτό τα νιτρικά άλατα πρέπει να αφαιρεθούν από το οικοσύστημα.
Νιτρώδη και νιτρικά
Εάν τα λύματα διεισδύσουν στο έδαφος, τότε το άζωτο αμμωνίου υπό την επίδραση ορισμένων βακτηρίων μετατρέπεται πρώτα σε νιτρώδη και μετά σε νιτρικά. Η κυριαρχία και το περιεχόμενο των διαφόρων μορφών εξαρτάται από τις συνθήκες που αναπτύσσονται τη στιγμή της εισόδου των ενώσεων με την παρουσία αζώτου στο έδαφος και στη συνέχεια στη δεξαμενή.
Κατά τη διάρκεια μιας πλημμύρας, η συγκέντρωση των οργανικών μορφών του αυξάνεται σημαντικά, αφού τα οργανικά υπολείμματα ξεπλένονται από την επιφάνεια του εδάφους και το καλοκαίρι μειώνονται εξίσου σημαντικά, γιατί χρησιμεύουν ως «τροφή» για διάφορους υδρόβιους οργανισμούς. Τα νιτρώδη είναι μια ενδιάμεση μορφή οξείδωσης του αζώτου του αμμωνίου που τείνει να γίνει νιτρικό. Στα φυσικά νερά, τα νιτρικά άλατα δεν είναι συνήθως τόσο υψηλά, εκτός εάν υπήρξε έκπλυση λιπασμάτων από τα χωράφια.
