Biyohidrosenoz süreçlerinde en aktif olarak yer alan biyojenik element, amonyum nitrojendir.
Çevresel durum
Rezervuarlarda, bu elementin içeriğinde bir değişiklik gözlemlenebilir: ilkbaharda azalır, ancak yaz aylarında, uygun sıcaklık koşulları nedeniyle, organik madde kitlesel olarak ayrıştığı için konsantrasyonu önemli ölçüde artar.
Ve bu, su kütlelerinin sıhhi durumunu büyük ölçüde etkiler ve bu da ekosistemin yaşayabilirliği üzerindeki kontrolün güçlendirilmesini gerekli kılar. Balıkların yakalandığı su kütlelerinde izin verilen maksimum konsantrasyon, amonyum azotunun litre başına 0,39 miligramı geçmediği yerdir.
Suda
Protein nitrojen birikimi amonyaklaşmaya tabidir ve bu süreç proteinleri bir amonyum durumuna ayrıştırır. Atık su, hücreler için bir karbon besleme kaynağına sahipse, bu azot kaynağı ile arıtılır. Yoğun kullanım, büyüme evrelerinin dönemlerinde meydana gelir veoksidasyon başladığında, amonyak azotu amonyak olarak salınır. Daha sonra nitrit ve ardından nitrat durumuna oksitlenir veya yeni bir senteze yeniden katılır.
Amonyum azotunu rezervuardan uzaklaştırmak için klinoptilolit kullanılır, ardından su niteliklerini geri kazandırır. Soğutma kuleleri sıcak mevsimde kurulur ve kışın, zararlı maddelerin atık sudan uzaklaştırıldığı iyon değişim tesisleri ile değiştirilir. Sürekli olarak analizler yapılır, alınan numuneden damıtılan sudaki amonyum azotu için numuneler alınır ve elde edilen distilatta miktarı belirlenir.
Gölet nasıl temizlenir
Doğada klinoptilolit (bir zeolit sınıfı) adı verilen bir iyon değiştirici malzeme vardır. Yardımı ile suyun saflığını geri kazanmanın tavsiye edilir. Amonyum nitrojen suda tamamen çözünmez, bu nedenle önce tüm askıda katı maddelerden arındırmanız ve ardından klinoptilolit filtrelerine su sağlamanız gerekir. Bu oldukça pahalı bir temizliktir, ancak en etkili olanıdır - yüzde doksan yediye ulaşır.
Yenilenme, bir sodyum klorür çözeltisinin eklenmesini gerektirir - yüzde beş veya on. Daha sonra yük su ile yıkanmalıdır. Amonyak, gübre olarak çok iyi olan amonyum sülfat oluşturmak için sülfürik asit tarafından emilebilen çözeltiden salınacaktır. Atık sudaki amonyum nitrojen ve nitrojen içeren organik bileşikler, çeşitli damıtma, ekstraksiyon, adsorpsiyon türleri ile uzaklaştırılır.
Gübre elde etme yöntemleri
Amonyum azotunun belirlenmesi gerekiyorsa bu yöntem iyidir. Aynı gübrelerde bulunan diğer formları - amid, nitrat - bu yöntemle belirlenemez. İlk önce amonyum nitrojeni çıkarmanız gerekiyor, örneğin atık sudan bol miktarda var. Bu yöntem yukarıda tartışılmıştır. Daha sonra, gelecekteki gübrenin bir kısmı bir şişeye konulmalı ve bir hidroklorik asit çözeltisi ile dökülmelidir (konsantrasyon molar olmalıdır - dm3 başına 0.05 mol). Şişe özel bir aparat ile en az yarım saat çalkalanmalı, sonrasında on beş saate kadar infüze edilebilir.
Ardından, solüsyonu tekrar çalkalayın ve kıvrımlı kuru bir filtreden süzün. Filtrenin içeriğini aynı hidroklorik asit solüsyonu ile en az üç kez çalkalayın, ardından süzüntünün hacmi bir asit solüsyonu ile tekrar orijinal hacmine getirilmelidir. Böylece ilk olarak sudaki amonyum azotunun tayini, ikinci olarak da ortaya çıkan gübredeki miktarının tayini gerçekleşmiş oldu. İkincisi, litre başına kırk ila yüz elli miligram arasında değişir ve aynı çözeltideki kaprolaktam, litre başına sekiz ila seksen miligram içerir. Amonyum nitrojen içeriği yirmi miligramdan azsa test başarısız olur ve bu yöntem uygulanamaz.
Kirlilik kaynakları
Endüstriyel atık suyun en karakteristik özellikleri, kararsız bir kimyasal bileşim, mikrofloranın gelişimi için gerekli bir adaptasyon süresi, organik ve mineral kökenli azot bileşiklerinin fazlalığıdır. ÖncekiArıtma tesislerinde biyolojik arıtma yapılarak atıksular evsel ve evsel atıksularla karıştırılarak ortalaması alınır. Amonyum nitrojen (NH4+ formülü) atık suyun temel bir bileşenidir.
Kirlilik kaynakları, gıda ve tıptan metalurji, kok, mikrobiyolojik, kimya ve petrokimyaya kadar çeşitli endüstrilerden gelen atık su olabilir. Bu aynı zamanda tarlalardan gelen tüm evsel atık suları, gübreleri, tarımı da içerebilir. Sonuç olarak, proteinler ve üre ayrışır ve nitritler ve nitratlar anaerobik olarak geri yüklenir.
Vücut üzerindeki etkisi
Bu tür bileşiklerin insan vücudu üzerinde son derece olumsuz bir etkisi vardır. Amonyak, proteinleri onlarla reaksiyona girerek denatüre eder. Daha sonra hücreler ve buna bağlı olarak vücudun dokuları nefes almayı bırakır, merkezi sinir sistemine, karaciğere, solunum organlarına zarar verir ve kan damarlarının çalışması bozulur. Düzenli olarak amonyum içeriği yüksek su kullanılırsa asit-baz dengesi bozulur, asidoz başlar.
toksik seviyelere ulaşır. Özellikle çocuklar bundan etkilenir. Methemoglobinemi gelişir, vücuttaki oksijen rejimihızla yok edilir, önce gastrointestinal sistem acı çekmeye başlar.
Doz limitleri
Bireysel methemoglobinemi vakaları, sudaki nitrat içeriği litrede elli miligrama ulaştığında başlar ve konsantrasyonları litrede doksan beş miligrama ulaştığında hastalık yaygınlaşır. ABD, Fransa, Hollanda, Almanya'da, vakaların yüzde ellisinde litre başına elli miligramdan fazla nitrat bulunabileceğini gösteren ayrıntılı araştırmalar yapıldı. Yer altı suyu ve kuyu suyu, limitin on kat üzerinde nitrat konsantrasyonları taşır - litre başına bir buçuk bin miligrama kadar, Dünya Sağlık Örgütü ise kırk beş miligramlık bir sınır belirlemiştir. Ve işte insanların içtiği su!
Ve atık su birçok şekilde arıtılır - hem biyolojik filtrasyon hem de ozon oksidasyonu ve alkali toprak metal hipokloritler ve sodyum form zeolitler ve iyon değişim reçineleri kullanan havalandırma ve sorpsiyon ve güçlü alkalilerle arıtılır, ve yüzdürme, ve amonyumu metalik magnezyum ile geri kazanın ve trisodyum fosfat ile magnezyum klorür çözeltileri ekleyin. Ancak temizlik teknolojileri her zaman kirlilik teknolojilerinin çok gerisindedir.
Besinler
Gaz (NH3) amonyak, amonyum nitrojen de dahil olmak üzere organik bileşiklerin biyokimyasal ayrışması meydana geldiğinde doğal sularda çözünür. Daha sonra diğer bileşikler oluşur ve birikir - amonyum iyonu ve amonyum nitrojen. Çözünmüş amonyak, yer altı veya yüzey akışıyla, kanalizasyonla, atmosferik yağışla su kütlelerine girer. Amonyum iyonunun konsantrasyonu (NH4+) arka plan değerini aşarsa, bu yeni ve yakın bir kirlilik kaynağının ortaya çıkması anlamına gelecektir. Bunlar, hayvan çiftlikleri veya gübre birikimleri ya da terk edilmiş azotlu gübreler, endüstriyel lagünler veya belediye arıtma tesisleri olabilir.
Ve atık sularda bulunan azot, karbon, fosfor bileşikleri, su kütlelerine girerek Rusya'nın hemen hemen tüm bölgelerinde önemli çevresel hasarlara neden olmaktadır. Nitrojen bileşikleri de dahil olmak üzere zararlı maddelerin konsantrasyonu genellikle değiştiğinden, atık su arıtımı her geçen gün daha önemli hale geliyor. Bu sadece içme suyunu etkilemez. Hemen hemen tüm sebze ve meyveler hızla nitrat biriktirir, bunlar hayvanların yediği ot ve tahıllarda bulunur.
Su kütlelerinde NH3 ve NH4 içeriği
Rezervuarlar her zaman çeşitli geçiş formlarında nitrojen içerir: amonyum tuzları ve amonyak, albüminoid nitrojen (organik), nitritler (nitröz asit tuzları) ve nitratlar (nitrik asit tuzları). Bütün bunlar azot mineralizasyonu süreci ile birlikte oluşur, ancak büyük ölçüde atık su ile birlikte gelir. Şimdi rezervuarların temizlenmesi gerekiyor. Azot bileşikleri atıksu arıtma tesislerine nitrat azotu, nitrit azotu, amonyum azotu ve organik bileşiklerle bağlanmış azot şeklinde gelir. Ev planının atık suyubu tür maddelerin küçük bir konsantrasyonu, endüstrinin çoğunu su kütlelerine gönderir.
Saflaştırma sürecinde, tüm nitrojen bileşiklerinin kütle konsantrasyonlarının oranı sürekli değişmektedir. Evsel ve evsel atık sularda bulunan üre, bakterilerle etkileşime girerek ayrışır ve bir amonyum iyonu oluşturur. Kanalizasyon şebekesi ne kadar uzun olursa, bu süreç o kadar ileri gidecektir. Bazen tedavinin girişindeki amonyum iyonu içeriği desimetre küp başına elli miligrama kadar çıkıyor ki bu çok çok fazla.
Organik Azot
Bu, organik maddelerde bulunan nitrojendir - proteinler ve proteinler, polipepsidler (yüksek moleküler ağırlıklı bileşikler), amino asitler, karbamidler (düşük moleküler ağırlıklı bileşikler), aminler, amidler. Azot içerenler de dahil olmak üzere tüm organik maddeler atık suya girer ve ardından azot bileşikleri amonizasyona tabi tutulur. Atık sularda çok miktarda organik azot bulunur, bazen tüm azot bileşiklerinin yüzde yetmişine kadar. Ancak amonyaklaştırmanın bir sonucu olarak, kanalizasyon yolundaki kanalizasyon arıtma tesisine organik azotun yüzde on beşinden fazlası gelmez.
Ardından, insan yapımı biyolojik arıtma gerçekleşir. İlk aşama nitrifikasyon, yani amonyum nitrojeni oksitleyen belirli mikroorganizma türleri nedeniyle nitrojen bileşiklerinin bir nitrat iyonu ve bir nitrit iyonuna dönüştürülmesidir. Nitrifikasyon bakterileri korkulmaz - dış koşullara karşı çok hassastırlar ve kolayca yer değiştirirler. Ama nitratlar, eğer rezervuara girerlerse,çeşitli mikrofloralar için mükemmel bir besin ortamı oldukları için ölümüne yol açarlar. Bu yüzden nitratların ekosistemden çıkarılması gerekiyor.
Nitritler ve nitratlar
Lağım suyu toprağa girerse, bazı bakterilerin etkisiyle amonyum azotu önce nitritlere, sonra nitratlara dönüşür. Çeşitli formların baskınlığı ve içeriği, azot varlığında bileşiklerin toprağa ve daha sonra rezervuara girmesi sırasında gelişen koşullara bağlıdır.
Bir sel sırasında, organik kalıntıların toprak yüzeyinden yıkanması nedeniyle organik formlarının konsantrasyonu önemli ölçüde artar ve yaz aylarında, çeşitli su organizmaları için "gıda" olarak hizmet ettikleri için önemli ölçüde azalır. Nitrit, nitrata dönüşme eğiliminde olan amonyum azotunun oksidasyonunun bir ara formudur. Tarlalardan gübre akıtılmadıkça, doğal sularda nitratlar genellikle o kadar yüksek değildir.
