Elemen biogenik yang paling aktif terlibat dalam proses biohidrokenosis adalah amonium nitrogen.
Situasi lingkungan
Di reservoir, seseorang dapat mengamati perubahan kandungan elemen ini: di musim semi menjadi lebih sedikit, tetapi di musim panas, karena kondisi suhu yang menguntungkan, konsentrasinya meningkat secara signifikan, karena bahan organik terurai secara besar-besaran.
Dan ini secara drastis mempengaruhi kondisi sanitasi badan air, yang membuatnya perlu untuk memperkuat kontrol atas kelangsungan hidup ekosistem. Konsentrasi maksimum yang diizinkan di badan air tempat ikan ditangkap adalah konsentrasi di mana amonium nitrogen tidak melebihi 0,39 miligram per liter.
Di dalam air
Akumulasi nitrogen protein tunduk pada amonifikasi, dan proses ini menguraikan protein menjadi keadaan amonium. Air limbah diolah dengan sumber nitrogen ini jika memiliki sumber nutrisi karbon untuk sel. Penggunaan intensif terjadi selama periode fase pertumbuhan mereka, danketika oksidasi dimulai, nitrogen amonium dilepaskan sebagai amonia. Kemudian dioksidasi menjadi nitrit dan kemudian nitrat, atau berpartisipasi kembali dalam sintesis baru.
Untuk menghilangkan amonium nitrogen dari reservoir, klinoptilolit digunakan, kemudian air mengembalikan kualitasnya. Menara pendingin dipasang di musim hangat, dan di musim dingin mereka digantikan oleh pabrik penukar ion, berkat zat berbahaya yang dikeluarkan dari air limbah. Analisis terus dilakukan, sampel diambil untuk amonium nitrogen dalam air, yang didistilasi dari sampel yang diambil, dan kemudian jumlahnya ditentukan dalam distilat yang dihasilkan.
Cara membersihkan kolam
Ada bahan penukar ion di alam yang disebut klinoptilolit (salah satu golongan zeolit). Dengan bantuannya disarankan untuk mengembalikan kemurnian air. Nitrogen amonium tidak larut sepenuhnya dalam air, jadi Anda harus terlebih dahulu membebaskannya dari semua padatan tersuspensi, dan kemudian memasok air ke filter klinoptilolit. Ini adalah pembersihan yang agak mahal, tetapi ini yang paling efektif - mencapai sembilan puluh tujuh persen.
Regenerasi akan membutuhkan penambahan larutan natrium klorida - lima atau sepuluh persen. Beban kemudian harus dicuci dengan air. Amonia akan dilepaskan dari larutan, yang dapat diserap oleh asam sulfat untuk membentuk amonium sulfat, yang sangat baik sebagai pupuk. Amonium nitrogen dalam air limbah, serta senyawa organik yang mengandung nitrogen, dihilangkan dengan berbagai jenis distilasi, ekstraksi, adsorpsi.
Cara mendapatkan pupuk
Metode ini baik jika penentuan amonium nitrogen diperlukan. Bentuk lainnya, yang ditemukan dalam pupuk yang sama - amida, nitrat - tidak dapat ditentukan dengan metode ini. Pertama, Anda perlu mengekstrak amonium nitrogen, dalam air limbah, misalnya, ada banyak. Metode ini telah dibahas di atas. Selanjutnya, sebagian dari pupuk masa depan harus ditempatkan dalam labu dan ditumpahkan dengan larutan asam klorida (konsentrasinya harus molar - 0,05 mol per dm3). Labu harus dikocok dengan alat khusus setidaknya selama setengah jam, setelah itu dapat diinfuskan hingga lima belas jam.
Selanjutnya, kocok kembali larutan tersebut dan saring melalui saringan kering berlipit. Bilas isi saringan dengan larutan asam klorida yang sama minimal tiga kali, kemudian volume filtrat harus kembali ke volume semula dengan larutan asam. Jadi, pertama, penentuan amonium nitrogen dalam air terjadi, dan kedua, penentuan jumlahnya dalam pupuk yang dihasilkan. Yang terakhir berkisar antara empat puluh hingga seratus lima puluh miligram per liter, dan kaprolaktam dalam larutan yang sama mengandung delapan hingga delapan puluh miligram per liter. Jika kandungan amonium nitrogen kurang dari dua puluh miligram, pengujian akan gagal dan metode ini tidak dapat diterapkan.
Sumber polusi
Fitur paling khas dari air limbah industri adalah komposisi kimia yang tidak stabil, periode adaptasi yang diperlukan untuk pengembangan mikroflora, kelebihan senyawa organik dan mineral asal nitrogen. SebelumDengan melakukan pengolahan biologis di fasilitas pengolahan, air limbah dicampur dengan air limbah domestik dan rumah tangga dan dengan demikian dirata-ratakan. Amonium nitrogen (rumus NH4+) merupakan komponen penting dari air limbah.
Sumber polusi dapat berupa air limbah dari berbagai industri - dari makanan dan medis hingga metalurgi, kokas, mikrobiologi, kimia, dan petrokimia. Ini juga dapat mencakup semua air limbah domestik, pupuk kandang, pertanian - dari ladang. Akibatnya, protein dan urea terurai, dan nitrit dan nitrat dipulihkan secara anaerobik.
Efek pada tubuh
Senyawa tersebut memiliki efek yang sangat negatif pada tubuh manusia. Amonia mendenaturasi protein dengan bereaksi dengannya. Kemudian sel-sel dan, karenanya, jaringan tubuh berhenti bernapas, kerusakan pada sistem saraf pusat, hati, organ pernapasan diamati, dan kerja pembuluh darah terganggu. Jika air dengan kandungan amonium tinggi digunakan secara teratur, keseimbangan asam-basa terganggu, asidosis dimulai.
mencapai tingkat racun. Anak-anak sangat terpengaruh oleh ini. Methemoglobinemia berkembang, rezim oksigen dalam tubuhdihancurkan dengan cepat, saluran pencernaan mulai menderita terlebih dahulu.
Batas dosis
Kasus methemoglobinemia pada individu dimulai ketika kandungan nitrat dalam air mencapai lima puluh miligram per liter, dan ketika konsentrasinya mencapai sembilan puluh lima miligram per liter, penyakit ini menyebar luas. Di AS, Prancis, Belanda, Jerman, survei terperinci dilakukan, yang menunjukkan bahwa lebih dari lima puluh miligram nitrat per liter dapat ditemukan dalam lima puluh persen kasus. Air tanah dan air sumur membawa konsentrasi nitrat sepuluh kali lebih tinggi dari batas - hingga satu setengah ribu miligram per liter, sementara Organisasi Kesehatan Dunia telah menetapkan batas empat puluh lima miligram. Dan itulah air yang diminum orang!
Dan air limbah diperlakukan dengan banyak cara - baik filtrasi biologis, dan oksidasi ozon, dan hipoklorit logam alkali tanah, dan aerasi, dan penyerapan, yang menggunakan zeolit bentuk natrium, dan resin penukar ion, dan diolah dengan alkali kuat, dan flotasi, dan mengembalikan amonium dengan magnesium logam, dan menambahkan larutan magnesium klorida dengan trisodium fosfat. Namun, teknologi pembersihan selalu jauh di belakang teknologi polusi.
Nutrisi
Gas (NH3) amonia larut dalam perairan alami ketika dekomposisi biokimia senyawa organik, termasuk amonium nitrogen, terjadi. Kemudian senyawa lain terbentuk dan terakumulasi - ion amonium dan nitrogen amonium. Amonia terlarut memasuki badan air dengan limpasan bawah tanah atau permukaan, dengan limbah, dengan presipitasi atmosfer. Jika konsentrasi ion amonium (NH4+) melebihi nilai latar belakang, ini berarti munculnya sumber pencemaran baru dan dekat. Ini dapat berupa peternakan atau akumulasi pupuk kandang, atau pupuk nitrogen yang ditinggalkan, laguna industri, atau fasilitas pengolahan kota.
Dan senyawa nitrogen, karbon, fosfor, yang terkandung dalam air limbah, masuk ke badan air, menyebabkan kerusakan lingkungan yang signifikan di hampir semua wilayah Rusia. Pengolahan air limbah menjadi semakin relevan dari hari ke hari, karena konsentrasi zat berbahaya, termasuk senyawa nitrogen, sering kali berguling. Ini mempengaruhi tidak hanya air minum. Hampir semua sayuran dan buah-buahan dengan cepat mengakumulasi nitrat, mereka ditemukan di rumput dan biji-bijian yang dimakan ternak.
Kandungan NH3 dan NH4 di badan air
Reservoir selalu mengandung nitrogen dalam beberapa bentuk transisi: garam amonium dan amonia, nitrogen albuminoid (organik), nitrit (garam asam nitrat) dan nitrat (garam asam nitrat). Semua ini terbentuk bersama dengan proses mineralisasi nitrogen, tetapi sebagian besar datang dengan air limbah. Sekarang waduk perlu dibersihkan. Senyawa nitrogen yang masuk ke instalasi pengolahan air limbah berupa nitrogen nitrat, nitrogen nitrit, nitrogen amonium dan nitrogen yang terikat oleh senyawa organik. Air limbah rencana rumah tangga memilikikonsentrasi kecil zat tersebut, industri mengirimkan sebagian besar ke badan air.
Dalam proses pemurnian, rasio konsentrasi massa semua bentuk senyawa nitrogen terus berubah. Komposisi air limbah menjadi berbeda selama transportasi, karena urea, yang terkandung dalam air limbah domestik dan rumah tangga, berinteraksi dengan bakteri, terurai dan membentuk ion amonium. Semakin panjang jaringan sewerage, semakin jauh proses ini akan berjalan. Terkadang kandungan ion amonium di pintu masuk perawatan mencapai lima puluh miligram per desimeter kubik, yang sangat, sangat banyak.
Nitrogen Organik
Ini adalah nitrogen, yang ditemukan dalam zat organik - protein dan protein, polipeptida (senyawa dengan berat molekul tinggi), asam amino, karbamid (senyawa dengan berat molekul rendah), amina, amida. Semua bahan organik, termasuk yang mengandung nitrogen, memasuki air limbah, setelah itu senyawa nitrogen mengalami amonisasi. Ada banyak nitrogen organik dalam air limbah, terkadang hingga tujuh puluh persen dari semua senyawa nitrogen. Tetapi sebagai akibat dari amoniasi, tidak lebih dari lima belas persen nitrogen organik masuk ke instalasi pengolahan limbah di jalur saluran pembuangan.
Selanjutnya, dilakukan pengolahan biologis buatan manusia. Tahap pertama adalah nitrifikasi, yaitu konversi senyawa nitrogen karena jenis mikroorganisme tertentu yang mengoksidasi nitrogen amonium menjadi ion nitrat dan ion nitrit. Bakteri nitrifikasi tidak dapat ditakuti - mereka sangat rentan terhadap kondisi eksternal dan mudah dipindahkan. Tapi nitrat, jika mereka masuk ke reservoir,menyebabkan kematiannya, karena mereka adalah media nutrisi yang sangat baik untuk berbagai mikroflora. Itu sebabnya nitrat harus dihilangkan dari ekosistem.
Nitrit dan nitrat
Jika limbah menembus tanah, maka amonium nitrogen di bawah pengaruh beberapa bakteri pertama-tama berubah menjadi nitrit, kemudian menjadi nitrat. Dominasi dan kandungan berbagai bentuk tergantung pada kondisi yang berkembang pada saat masuknya senyawa dengan adanya nitrogen ke dalam tanah, dan kemudian ke reservoir.
Selama banjir, konsentrasi bentuk organiknya meningkat secara signifikan, karena residu organik tersapu dari permukaan tanah, dan di musim panas mereka berkurang secara signifikan, karena mereka berfungsi sebagai "makanan" bagi berbagai organisme air. Nitrit adalah bentuk peralihan dari oksidasi amonium nitrogen yang cenderung menjadi nitrat. Di perairan alami, nitrat biasanya tidak terlalu tinggi, kecuali ada pupuk dari ladang.
