Biogeeninen alkuaine, joka on aktiivisimmin mukana biohydrosenoosiprosesseissa, on ammoniumtyppi.
Ympäristötilanne
Altaissa tämän alkuaineen pitoisuudessa voidaan havaita muutosta: keväällä se vähenee, mutta kesällä sen pitoisuus kasvaa suotuisten lämpötilaolosuhteiden vuoksi merkittävästi, kun orgaaninen aines hajoaa massiivisesti.
Ja tämä vaikuttaa dramaattisesti vesistöjen saniteettitilaan, minkä vuoksi on tarpeen vahvistaa ekosysteemin elinkelpoisuuden valvontaa. Suurin sallittu pitoisuus vesistöissä, joissa kalaa pyydetään, on sellainen, jossa ammoniumtyppipitoisuus ei ylitä 0,39 milligrammaa litrassa.
Vedessä
Proteiinitypen kerääntyminen on alttiina ammonifikaatiolle, ja tämä prosessi hajottaa proteiinit ammoniumtilaan. Jätevettä käsitellään tällä typen lähteellä, jos siinä on solujen hiiliravinteen lähde. Intensiivistä käyttöä esiintyy niiden kasvuvaiheen aikana jahapettumisen alkaessa ammoniumtyppeä vapautuu ammoniakkina. Sitten se hapetetaan nitriittien ja sitten nitraattien tilaan tai se osallistuu uudelleen uuteen synteesiin.
Ammoniumtypen poistamiseksi säiliöstä käytetään klinoptiloliittia, jonka jälkeen vesi palauttaa ominaisuudet. Lämpimänä vuodenaikana asennetaan jäähdytystornit ja talvella ne korvataan ioninvaihtolaitoksilla, joiden ansiosta jätevedestä poistuvat haitalliset aineet. Analyyseja tehdään jatkuvasti, otetaan näytteitä vedessä olevasta ammoniumtypestä, joka tislataan pois otetusta näytteestä, ja sen jälkeen määritetään sen määrä tuloksena olevasta tisleestä.
Lammen puhdistaminen
Luontossa on ioninvaihtomateriaalia, jota kutsutaan klinoptiloliittiksi (zeoliittien luokka). Sen avulla on suositeltavaa palauttaa veden puhtaus. Ammoniumtyppi ei liukene täysin veteen, joten se on ensin vapautettava kaikista suspendoituneista kiintoaineista ja sitten syötettävä vesi klinoptiloliittisuodattimiin. Tämä on melko kallis puhdistus, mutta se on tehokkain - se saavuttaa yhdeksänkymmentäseitsemän prosenttia.
Regenerointi vaatii natriumkloridiliuoksen lisäämistä - viisi tai kymmenen prosenttia. Sen jälkeen kuorma on pestävä vedellä. Liuoksesta vapautuu ammoniakkia, jonka rikkihappo voi absorboida muodostaen ammoniumsulfaattia, joka on erittäin hyvä lannoitteeksi. Jätevedessä oleva ammoniumtyppi sekä typpeä sisältävät orgaaniset yhdisteet poistetaan erilaisilla tislauksella, uutolla ja adsorptiolla.
Lannoitteiden hankintamenetelmät
Tämä menetelmä on hyvä, jos vaaditaan ammoniumtypen määritys. Sen muita muotoja, joita löytyy samoista lannoitteista - amidi, nitraatti - ei voida määrittää tällä menetelmällä. Ensin pitää ottaa t alteen ammoniumtyppi, esimerkiksi jätevedessä sitä on runsaasti. Tätä menetelmää on käsitelty edellä. Seuraavaksi osa tulevasta lannoitteesta on asetettava pulloon ja kaadettava suolahappoliuoksella (pitoisuuden tulee olla molaarinen - 0,05 mol / dm3). Pulloa on ravistettava erityislaitteella vähintään puoli tuntia, minkä jälkeen sitä voidaan infusoida jopa 15 tuntia.
Ravista seuraavaksi liuosta uudelleen ja suodata laskostetun kuivan suodattimen läpi. Huuhtele suodattimen sisältö samalla suolahappoliuoksella vähintään kolme kertaa, jonka jälkeen suodoksen tilavuus on saatettava takaisin alkuperäiseen tilavuuteen happamalla liuoksella. Siten ensinnäkin tapahtui ammoniumtypen määritys vedestä ja toiseksi sen määrän määrittäminen tuloksena olevasta lannoitteesta. Jälkimmäinen vaihtelee neljästäkymmenestä sataan viiteenkymmeneen milligrammaa litrassa, ja samassa liuoksessa oleva kaprolaktaami sisältää kahdeksasta kahdeksaankymmeneen milligrammaa litrassa. Jos ammoniumtyppipitoisuus on alle kaksikymmentä milligrammaa, testi epäonnistuu eikä tätä menetelmää voida soveltaa.
Saastelähteet
Teollisuuden jäteveden tyypillisimpiä piirteitä ovat epävakaa kemiallinen koostumus, välttämätön sopeutumisaika mikroflooran kehittymiselle, typen orgaanisen ja mineraaliperäisten yhdisteiden ylimäärä. EnnenSuorittamalla biologista käsittelyä puhdistuslaitoksissa jätevesi sekoittuu kotitalouksien ja kotitalouksien jätevesiin ja siten keskiarvoitetaan. Ammoniumtyppi (kaava NH4+) on jäteveden olennainen komponentti.
Saasteen lähteitä voivat olla eri teollisuudenalojen jätevedet - elintarvike- ja lääketeollisuudesta metallurgiaan, koksiin, mikrobiologiaan, kemiaan ja petrokemiaan. Tämä voi sisältää myös kaikki talousjätevedet, lannan, maatalouden - pelloilta. Tämän seurauksena proteiinit ja urea hajoavat ja nitriitit ja nitraatit palautuvat anaerobisesti.
Vaikutus vartaloon
Tällaisilla yhdisteillä on erittäin kielteinen vaikutus ihmiskehoon. Ammoniakki denaturoi proteiineja reagoimalla niiden kanssa. Sitten solut ja vastaavasti kehon kudokset lakkaavat hengittämään, havaitaan keskushermoston, maksan, hengityselinten vaurioita ja verisuonten toiminta häiriintyy. Jos runsaasti ammoniumpitoista vettä käytetään säännöllisesti, happo-emästasapaino kärsii, alkaa asidoosi.
saavuttaa myrkyllisiä tasoja. Erityisesti lapset kärsivät tästä. Methemoglobinemia kehittyy, elimistön happijärjestelmätuhoutuu nopeasti, maha-suolikanava alkaa kärsiä ensin.
Annosrajoitukset
Yksittäiset methemoglobinemiatapaukset alkavat, kun veden nitraattipitoisuus on jopa 50 milligrammaa litrassa, ja kun niiden pitoisuus saavuttaa 95 milligrammaa litrassa, tauti leviää laajalle. Yhdysvalloissa, Ranskassa, Hollannissa ja Saksassa tehtiin yksityiskohtaisia tutkimuksia, jotka osoittivat, että 50 prosentissa tapauksista löytyy yli viisikymmentä milligrammaa litraa kohti. Pohja- ja kaivovedessä nitraattipitoisuudet ovat kymmenen kertaa rajan ylittävät - jopa puolitoista tuhatta milligrammaa litrassa, kun taas Maailman terveysjärjestö on asettanut rajan 45 milligrammaan. Ja sitä vettä ihmiset juovat!
Ja jätevettä käsitellään monin tavoin - sekä biologisella suodatuksella ja otsonin hapetuksella, että maa-alkalimetallihypokloriitilla ja ilmastuksella ja sorptiolla, jossa käytetään natriummuotoisia zeoliitteja ja ioninvaihtohartseja ja käsitellään vahvoilla emäksillä. ja vaahdotus ja ammonium palautetaan metallisen magnesiumin kanssa ja lisätään magnesiumkloridiliuoksia trinatriumfosfaatin kanssa. Puhdistusteknologiat ovat kuitenkin aina kaukana saastetekniikoista.
Ravintoaineet
Kaasu (NH3) ammoniakki liukenee luonnonvesiin, kun tapahtuu orgaanisten yhdisteiden, mukaan lukien ammoniumtypen, biokemiallinen hajoaminen. Sitten muodostuu ja kertyy muita yhdisteitä - ammoniumioni ja ammoniumtyppi. Liuennut ammoniakki pääsee vesistöihin maanalaisen tai pinnallisen valuman mukana, jäteveden mukana, ilmakehän sateen mukana. Jos ammoniumionikonsentraatio (NH4+) ylittää taustaarvon, tämä tarkoittaa uuden ja läheisen saastelähteen syntymistä. Nämä voivat olla joko karjatilaa tai lannan kertymiä tai hylättyjä typpilannoitteita, teollisia laguuneja tai kunnallisia käsittelylaitoksia.
Ja jäteveden sisältämät typen, hiilen ja fosforin yhdisteet, joutuessaan vesistöihin, aiheuttavat merkittäviä ympäristövaurioita lähes kaikilla Venäjän alueilla. Jätevesien käsittelystä tulee päivä päivältä yhä tärkeämpää, koska haitallisten aineiden, mukaan lukien typpiyhdisteiden, pitoisuus usein vain pyörii. Tämä ei vaikuta pelkästään juomaveteen. Melkein kaikki vihannekset ja hedelmät keräävät nopeasti nitraatteja, niitä löytyy ruohosta ja viljasta, jota karja syö.
NH3- ja NH4-pitoisuus vesistöissä
Typpeä on aina useissa siirtymämuodoissa: ammoniumsuolat ja ammoniakki, albuminoidityppi (orgaaninen), nitriitit (typpihapon suolat) ja nitraatit (typpihapon suolat). Kaikki tämä muodostuu typen mineralisaatioprosessin yhteydessä, mutta suurimmassa määrin jäteveden mukana. Nyt säiliöt on puhdistettava. Typpiyhdisteet tulevat jätevedenpuhdistamoihin nitraattitypen, nitriittitypen, ammoniumtypen ja orgaanisten yhdisteiden sitoman typen muodossa. Taloussuunnitelman jätevesi onpieni pitoisuus tällaisia aineita, teollisuus lähettää suurimman osan niistä vesistöihin.
Puhdistusprosessissa kaikkien typpiyhdisteiden muotojen massapitoisuuksien suhde muuttuu jatkuvasti. Jäteveden koostumus muuttuu jo kuljetuksen aikana, koska kotitalouksien ja kotitalouksien jätevedessä oleva urea vuorovaikutuksessa bakteerien kanssa hajoaa ja muodostaa ammoniumionin. Mitä pidempi viemäriverkosto on, sitä pidemmälle tämä prosessi etenee. Joskus ammoniumionipitoisuus hoidon sisäänkäynnissä on jopa viisikymmentä milligrammaa kuutiosesimetriä kohden, mikä on erittäin, erittäin paljon.
Orgaaninen typpi
Tämä on typpeä, jota löytyy orgaanisista aineista - proteiineista ja proteiineista, polypepsideistä (korkean molekyylipainon yhdisteistä), aminohapoista, karbamideista (pienen molekyylipainon yhdisteistä), amiineista, amideista. Kaikki orgaaninen aines, mukaan lukien typpeä sisältävät, joutuu jäteveteen, minkä jälkeen typpiyhdisteet ammonisoidaan. Jätevedessä on paljon orgaanista typpeä, joskus jopa 70 prosenttia kaikista typpiyhdisteistä. Mutta ammoniakin seurauksena orgaanista typpeä ei pääse yli viisitoista prosenttia viemäripolun jätevedenpuhdistamoon.
Seuraavaksi suoritetaan ihmisen tekemä biologinen käsittely. Ensimmäinen vaihe on nitrifikaatio, eli typpiyhdisteiden muuntaminen tietyntyyppisten mikro-organismien vaikutuksesta, jotka hapettavat ammoniumtyppeä nitraatti- ja nitriitti-ioneiksi. Nitrifioivia bakteereja ei voi pelätä - ne ovat erittäin herkkiä ulkoisille olosuhteille ja syrjäytyvät helposti. Mutta jos nitraatit joutuvat säiliöön,johtaa hänen kuolemaansa, koska ne ovat erinomainen ravintoalusta erilaisille mikroflooralle. Siksi nitraatit on poistettava ekosysteemistä.
Nitriitit ja nitraatit
Jos jätevettä tunkeutuu maaperän läpi, ammoniumtyppi muuttuu joidenkin bakteerien vaikutuksesta ensin nitriiteiksi ja sitten nitraateiksi. Eri muotojen vallitsevuus ja sisältö riippuu olosuhteista, jotka kehittyvät typpeä sisältävien yhdisteiden joutuessa maaperään ja sitten säiliöön.
Tulvan aikana sen orgaanisten muotojen pitoisuus kasvaa merkittävästi, koska orgaaniset jäämät huuhtoutuvat pois maan pinn alta ja kesällä ne vähenevät yhtä paljon, koska ne toimivat "ravinnoksi" erilaisille vesieliöille. Nitriitti on ammoniumtypen hapettumisen välimuoto, joka pyrkii muuttumaan nitraatiksi. Luonnollisissa vesissä nitraatit eivät yleensä ole niin korkeita, ellei lannoitteita ole huuhtoutunut pelloilta.
