Unsur biogenik yang paling aktif terlibat dalam proses biohidrosenosis ialah ammonium nitrogen.
Situasi persekitaran
Dalam takungan, seseorang boleh melihat perubahan dalam kandungan unsur ini: pada musim bunga ia menjadi kurang, tetapi pada musim panas, disebabkan oleh keadaan suhu yang menggalakkan, kepekatannya meningkat dengan ketara, kerana bahan organik terurai secara besar-besaran.
Dan ini secara drastik menjejaskan keadaan kebersihan badan air, yang menjadikannya perlu untuk mengukuhkan kawalan ke atas daya maju ekosistem. Kepekatan maksimum yang dibenarkan dalam badan air tempat ikan ditangkap ialah kepekatan ammonium nitrogen tidak melebihi 0.39 miligram seliter.
Di dalam air
Pengumpulan nitrogen protein tertakluk kepada amonifikasi, dan proses ini mengurai protein kepada keadaan ammonium. Air sisa dirawat dengan sumber nitrogen ini jika ia mempunyai sumber pemakanan karbon untuk sel. Penggunaan intensif berlaku semasa tempoh fasa pertumbuhannya, danapabila pengoksidaan bermula, ammonium nitrogen dibebaskan sebagai ammonia. Kemudian ia dioksidakan kepada keadaan nitrit dan kemudian nitrat, atau ia mengambil bahagian semula dalam sintesis baharu.
Untuk mengeluarkan nitrogen ammonium dari takungan, klinoptilolit digunakan, kemudian air memulihkan kualitinya. Menara penyejuk dipasang pada musim panas, dan pada musim sejuk ia digantikan oleh tumbuhan pertukaran ion, berkat bahan berbahaya yang dikeluarkan dari air sisa. Analisis sentiasa dijalankan, sampel diambil untuk ammonium nitrogen dalam air, yang disuling daripada sampel yang diambil, dan kemudian jumlahnya ditentukan dalam penyulingan yang terhasil.
Cara membersihkan kolam
Terdapat bahan pertukaran ion dalam alam semula jadi yang dipanggil klinoptilolit (kelas zeolit). Ia adalah dengan bantuannya yang dinasihatkan untuk memulihkan kesucian air. Nitrogen ammonium tidak larut sepenuhnya dalam air, jadi anda perlu terlebih dahulu membebaskannya daripada semua pepejal terampai, dan kemudian membekalkan air ke penapis klinoptilolit. Ini adalah pembersihan yang agak mahal, tetapi ia adalah yang paling berkesan - ia mencapai sembilan puluh tujuh peratus.
Penjanaan semula memerlukan penambahan larutan natrium klorida - lima atau sepuluh peratus. Beban kemudiannya mesti dibasuh dengan air. Ammonia akan dibebaskan daripada larutan, yang boleh diserap oleh asid sulfurik untuk membentuk ammonium sulfat, yang sangat baik sebagai baja. Nitrogen ammonium dalam air sisa, serta sebatian organik yang mengandungi nitrogen, disingkirkan melalui pelbagai jenis penyulingan, pengekstrakan, penjerapan.
Kaedah mendapatkan baja
Kaedah ini bagus jika penentuan ammonium nitrogen diperlukan. Bentuk lain, yang terdapat dalam baja yang sama - amida, nitrat - tidak dapat ditentukan dengan kaedah ini. Mula-mula anda perlu mengekstrak nitrogen ammonium, dalam air sisa, sebagai contoh, terdapat banyaknya. Kaedah ini telah dibincangkan di atas. Seterusnya, sebahagian daripada baja masa depan mesti dimasukkan ke dalam kelalang dan ditumpahkan dengan larutan asid hidroklorik (kepekatan hendaklah molar - 0.05 mol setiap dm3). Kelalang mesti digoncang dengan radas khas selama sekurang-kurangnya setengah jam, selepas itu ia boleh diselitkan sehingga lima belas jam.
Seterusnya, goncangkan larutan sekali lagi dan tapis melalui penapis kering berlipat. Bilas kandungan penapis dengan larutan asid hidroklorik yang sama sekurang-kurangnya tiga kali, kemudian isipadu turasan mesti dibawa ke isipadu asal semula dengan larutan asid. Oleh itu, pertama, penentuan nitrogen ammonium dalam air berlaku, dan kedua, penentuan jumlahnya dalam baja yang terhasil. Yang terakhir berkisar antara empat puluh hingga seratus lima puluh miligram seliter, dan kaprolaktam dalam larutan yang sama mengandungi lapan hingga lapan puluh miligram seliter. Jika kandungan nitrogen ammonium kurang daripada dua puluh miligram, ujian akan gagal dan kaedah ini tidak terpakai.
Punca pencemaran
Ciri paling ciri air sisa industri ialah komposisi kimia yang tidak stabil, tempoh penyesuaian yang diperlukan untuk perkembangan mikroflora, lebihan sebatian organik dan mineral asal nitrogen. Sebelum iniDengan melakukan rawatan biologi di kemudahan rawatan, air sisa bercampur dengan air sisa domestik dan isi rumah dan dengan itu dipuratakan. Nitrogen ammonium (formula NH4+) ialah komponen penting air sisa.
Sumber pencemaran boleh menjadi air sisa daripada pelbagai industri - daripada makanan dan perubatan kepada metalurgi, kok, mikrobiologi, kimia dan petrokimia. Ini juga boleh merangkumi semua air sisa domestik, baja, pertanian - dari ladang. Akibatnya, protein dan urea terurai, dan nitrit dan nitrat dipulihkan secara anaerobik.
Kesan pada badan
Sebatian sedemikian mempunyai kesan yang sangat negatif pada tubuh manusia. Ammonia mendenaturasi protein dengan bertindak balas dengannya. Kemudian sel-sel dan, dengan itu, tisu badan berhenti bernafas, kerosakan pada sistem saraf pusat, hati, organ pernafasan diperhatikan, dan kerja saluran darah terganggu. Jika air dengan kandungan ammonium yang tinggi digunakan dengan kerap, keseimbangan asid-bes akan terjejas, asidosis bermula.
mencapai tahap toksik. Kanak-kanak terutamanya terjejas oleh ini. Methemoglobinemia berkembang, rejim oksigen dalam badancepat musnah, saluran gastrousus mula menderita terlebih dahulu.
Had dos
Kes individu methemoglobinemia bermula apabila kandungan nitrat dalam air adalah sehingga lima puluh miligram seliter, dan apabila kepekatannya mencapai sembilan puluh lima miligram seliter, penyakit itu menjadi meluas. Di Amerika Syarikat, Perancis, Belanda, Jerman, tinjauan terperinci telah dijalankan, yang menunjukkan bahawa lebih daripada lima puluh miligram nitrat seliter boleh didapati dalam lima puluh peratus kes. Air bawah tanah dan air perigi membawa kepekatan nitrat sepuluh kali lebih tinggi daripada had - sehingga satu setengah ribu miligram seliter, manakala Pertubuhan Kesihatan Sedunia telah menetapkan had empat puluh lima miligram. Dan itulah air yang diminum orang!
Dan air sisa dirawat dalam pelbagai cara - kedua-dua penapisan biologi, dan pengoksidaan ozon, dan hipoklorit logam alkali tanah, dan pengudaraan, dan penyerapan, yang menggunakan zeolit bentuk natrium, dan resin pertukaran ion, dan dirawat dengan alkali kuat, dan pengapungan, dan pulihkan ammonium dengan magnesium logam, dan tambah larutan magnesium klorida dengan trisodium fosfat. Walau bagaimanapun, teknologi pembersihan sentiasa jauh di belakang teknologi pencemaran.
Nutrien
Gas (NH3) ammonia larut dalam perairan semula jadi apabila penguraian biokimia sebatian organik, termasuk nitrogen ammonium, berlaku. Kemudian sebatian lain terbentuk dan terkumpul - ion ammonium dan nitrogen ammonium. Ammonia terlarut memasuki badan air dengan larian bawah tanah atau permukaan, dengan kumbahan, dengan kerpasan atmosfera. Jika kepekatan ion ammonium (NH4+) melebihi nilai latar belakang, ini bermakna kemunculan sumber pencemaran baharu dan rapat. Ini boleh sama ada ladang ternakan atau pengumpulan baja, atau baja nitrogen terbiar, lagun industri atau kemudahan rawatan perbandaran.
Dan sebatian nitrogen, karbon, fosforus, yang terkandung dalam air sisa, masuk ke dalam badan air, menyebabkan kerosakan alam sekitar yang ketara di hampir semua wilayah di Rusia. Rawatan air sisa menjadi semakin relevan dari hari ke hari, kerana kepekatan bahan berbahaya, termasuk sebatian nitrogen, selalunya bergolek. Ini menjejaskan bukan sahaja air minuman. Hampir semua sayur-sayuran dan buah-buahan cepat terkumpul nitrat, ia terdapat dalam rumput dan bijirin yang dimakan ternakan.
Kandungan NH3 dan NH4 dalam badan air
Takungan sentiasa mengandungi nitrogen dalam beberapa bentuk peralihan: garam ammonium dan ammonia, nitrogen albuminoid (organik), nitrit (garam asid nitrus) dan nitrat (garam asid nitrik). Semua ini terbentuk bersama-sama dengan proses mineralisasi nitrogen, tetapi pada tahap yang lebih besar datang dengan air sisa. Sekarang takungan perlu dibersihkan. Sebatian nitrogen datang ke loji rawatan air sisa dalam bentuk nitrogen nitrat, nitrogen nitrit, nitrogen ammonium dan nitrogen yang terikat oleh sebatian organik. Air buangan rancangan isi rumah telahkepekatan kecil bahan tersebut, industri menghantar kebanyakannya ke badan air.
Dalam proses penulenan, nisbah kepekatan jisim semua bentuk sebatian nitrogen sentiasa berubah. Komposisi air sisa menjadi berbeza semasa pengangkutan, kerana urea, yang terkandung dalam air sisa domestik dan isi rumah, berinteraksi dengan bakteria, terurai dan membentuk ion ammonium. Semakin lama rangkaian pembetungan, semakin jauh proses ini akan pergi. Kadangkala kandungan ion ammonium di pintu masuk rawatan adalah sehingga lima puluh miligram setiap desimeter padu, iaitu sangat-sangat banyak.
Nitrogen Organik
Ini adalah nitrogen, yang terdapat dalam bahan organik - protein dan protein, polipepsi (sebatian berat molekul tinggi), asid amino, karbamida (sebatian berat molekul rendah), amina, amida. Semua bahan organik, termasuk yang mengandungi nitrogen, memasuki air buangan, selepas itu sebatian nitrogen tertakluk kepada ammonisasi. Terdapat banyak nitrogen organik dalam air sisa, kadangkala sehingga tujuh puluh peratus daripada semua sebatian nitrogen. Tetapi akibat daripada pengamonian, tidak lebih daripada lima belas peratus nitrogen organik masuk ke loji rawatan kumbahan di laluan pembetung.
Seterusnya, rawatan biologi buatan manusia berlaku. Peringkat pertama ialah nitrifikasi, iaitu penukaran sebatian nitrogen disebabkan oleh jenis mikroorganisma tertentu yang mengoksidakan nitrogen ammonium kepada ion nitrat dan ion nitrit. Bakteria nitrifikasi tidak boleh ditakuti - mereka sangat terdedah kepada keadaan luaran dan mudah dipindahkan. Tetapi nitrat, jika ia masuk ke dalam takungan,membawa kepada kematiannya, kerana mereka adalah medium nutrien yang sangat baik untuk pelbagai mikroflora. Itulah sebabnya nitrat mesti dialihkan daripada ekosistem.
Nitrit dan nitrat
Jika kumbahan menembusi tanah, maka nitrogen ammonium di bawah pengaruh beberapa bakteria mula-mula bertukar menjadi nitrit, kemudian menjadi nitrat. Penguasaan dan kandungan pelbagai bentuk bergantung pada keadaan yang berkembang pada masa kemasukan sebatian dengan kehadiran nitrogen ke dalam tanah, dan kemudian ke dalam takungan.
Semasa banjir, kepekatan bentuk organiknya meningkat dengan ketara, kerana sisa organik dihanyutkan dari permukaan tanah, dan pada musim panas ia berkurangan dengan ketara, kerana ia berfungsi sebagai "makanan" untuk pelbagai organisma akuatik. Nitrit ialah bentuk perantaraan pengoksidaan nitrogen ammonium yang cenderung menjadi nitrat. Di perairan semula jadi, nitrat biasanya tidak begitu tinggi, melainkan terdapat pembuangan baja dari ladang.
