L'élément biogène le plus activement impliqué dans les processus de biohydrocénose est l'azote ammoniacal.
Situation environnementale
Dans les réservoirs, on peut observer un changement dans la teneur de cet élément: au printemps, il diminue, mais en été, en raison de conditions de température favorables, sa concentration augmente considérablement, car la matière organique se décompose massivement.
Et cela affecte considérablement l'état sanitaire des masses d'eau, ce qui rend nécessaire de renforcer le contrôle de la viabilité de l'écosystème. La concentration maximale autorisée dans les plans d'eau où les poissons sont capturés est celle où l'azote ammoniacal ne dépasse pas 0,39 milligramme par litre.
Dans l'eau
L'accumulation d'azote protéique est sujette à l'ammonification, et ce processus décompose les protéines en un état d'ammonium. Les eaux usées sont traitées avec cette source d'azote si elles ont une source de nutrition carbonée pour les cellules. L'utilisation intensive se produit pendant les périodes de leur phase de croissance, etlorsque l'oxydation commence, l'azote ammoniacal est libéré sous forme d'ammoniac. Puis il est oxydé à l'état de nitrites puis de nitrates, ou il est re-participé à une nouvelle synthèse.
Afin d'éliminer l'azote ammoniacal du réservoir, la clinoptilolite est utilisée, puis l'eau restitue ses qualités. Des tours de refroidissement sont installées pendant la saison chaude et en hiver, elles sont remplacées par des installations d'échange d'ions, grâce auxquelles les substances nocives sont éliminées des eaux usées. Des analyses sont constamment effectuées, des échantillons sont prélevés pour l'azote ammoniacal dans l'eau, qui est distillé à partir de l'échantillon prélevé, puis sa quantité est déterminée dans le distillat résultant.
Comment nettoyer le bassin
Il existe dans la nature un matériau échangeur d'ions appelé clinoptilolite (une classe de zéolites). C'est avec son aide qu'il convient de restaurer la pureté de l'eau. L'azote ammoniacal ne se dissout pas complètement dans l'eau, vous devez donc d'abord le libérer de tous les solides en suspension, puis fournir de l'eau aux filtres à clinoptilolite. C'est un nettoyage assez coûteux, mais c'est le plus efficace - il atteint quatre-vingt-dix-sept pour cent.
La régénération nécessitera l'ajout d'une solution de chlorure de sodium - cinq ou dix pour cent. La charge doit ensuite être lavée à l'eau. L'ammoniac sera libéré de la solution, qui peut être absorbé par l'acide sulfurique pour former du sulfate d'ammonium, qui est très bon comme engrais. L'azote ammoniacal des eaux usées, ainsi que les composés organiques contenant de l'azote, sont éliminés par divers types de distillation, d'extraction et d'adsorption.
Méthodes d'obtention d'engrais
Cette méthode est bonne si la détermination de l'azote ammoniacal est requise. Ses autres formes, que l'on retrouve dans les mêmes engrais - amide, nitrate - ne peuvent être déterminées par cette méthode. Il faut d'abord extraire l'azote ammoniacal, dans les eaux usées par exemple, il y en a beaucoup. Cette méthode a été discutée ci-dessus. Ensuite, une partie du futur engrais doit être placée dans un flacon et renversée avec une solution d'acide chlorhydrique (la concentration doit être molaire - 0,05 mol par dm3). Le flacon doit être agité avec un appareil spécial pendant au moins une demi-heure, après quoi il peut être infusé jusqu'à quinze heures.
Ensuite, secouez à nouveau la solution et filtrez à travers un filtre sec plissé. Rincer le contenu du filtre avec la même solution d'acide chlorhydrique au moins trois fois, puis le volume du filtrat doit être ramené au volume d'origine avec une solution acide. Ainsi, premièrement, la détermination de l'azote ammoniacal dans l'eau a eu lieu, et deuxièmement, la détermination de sa quantité dans l'engrais résultant. Ce dernier varie de quarante à cent cinquante milligrammes par litre, et le caprolactame dans la même solution contient de huit à quatre-vingts milligrammes par litre. Si la teneur en azote ammoniacal est inférieure à vingt milligrammes, le test échouera et cette méthode ne s'appliquera pas.
Sources de pollution
Les caractéristiques les plus caractéristiques des eaux usées industrielles sont une composition chimique instable, une période d'adaptation nécessaire au développement de la microflore, un excès de composés d'origine organique et minérale de l'azote. Avant queEn effectuant un traitement biologique dans les installations de traitement, les eaux usées sont mélangées aux eaux usées domestiques et ménagères et ainsi moyennées. L'azote ammoniacal (formule NH4+) est un composant essentiel des eaux usées.
Les sources de pollution peuvent être les eaux usées provenant de diverses industries - de l'alimentation et de la médecine à la métallurgie, au coke, à la microbiologie, à la chimie et à la pétrochimie. Cela peut également inclure toutes les eaux usées domestiques, le fumier, l'agriculture - des champs. En conséquence, les protéines et l'urée sont décomposées et les nitrites et les nitrates sont restaurés de manière anaérobie.
Effet sur le corps
Ces composés ont un effet extrêmement négatif sur le corps humain. L'ammoniac dénature les protéines en réagissant avec elles. Ensuite, les cellules et, par conséquent, les tissus du corps arrêtent de respirer, des dommages au système nerveux central, au foie, aux organes respiratoires sont observés et le travail des vaisseaux sanguins est perturbé. Si de l'eau à haute teneur en ammonium est utilisée régulièrement, l'équilibre acido-basique en souffre, l'acidose commence.
atteindre des niveaux toxiques. Les enfants sont particulièrement touchés par cela. La méthémoglobinémie se développe, le régime d'oxygène dans le corpsest rapidement détruit, le tractus gastro-intestinal commence à souffrir en premier.
Limites de dose
Les cas individuels de méthémoglobinémie commencent lorsque la teneur en nitrates dans l'eau atteint jusqu'à cinquante milligrammes par litre, et lorsque leur concentration atteint quatre-vingt-quinze milligrammes par litre, la maladie se généralise. Aux États-Unis, en France, aux Pays-Bas, en Allemagne, des enquêtes détaillées ont été menées, qui ont montré que plus de cinquante milligrammes de nitrates par litre peuvent être trouvés dans cinquante pour cent des cas. Les eaux souterraines et les eaux de puits contiennent des concentrations de nitrates dix fois supérieures à la limite - jusqu'à un millier et demi de milligrammes par litre, alors que l'Organisation mondiale de la santé a fixé une limite de quarante-cinq milligrammes. Et c'est l'eau que les gens boivent !
Et les eaux usées sont traitées de plusieurs manières: filtration biologique, oxydation de l'ozone, hypochlorites de métaux alcalino-terreux, aération et sorption, qui utilise des zéolites sous forme de sodium et des résines échangeuses d'ions, et est traitée avec des alcalis puissants., et flottation, et restaurer l'ammonium avec du magnésium métallique, et ajouter des solutions de chlorure de magnésium avec du phosphate trisodique. Cependant, les technologies de nettoyage sont toujours loin derrière les technologies de pollution.
Nutriments
Gas (NH3) l'ammoniac se dissout dans les eaux naturelles lors de la décomposition biochimique des composés organiques, y compris l'azote ammoniacal. Ensuite, d'autres composés se forment et s'accumulent - l'ion ammonium et l'azote ammoniacal. L'ammoniac dissous pénètre dans les masses d'eau avec ruissellement souterrain ou de surface, avec les eaux usées, avec les précipitations atmosphériques. Si la concentration en ions ammonium (NH4+) dépasse la valeur de fond, cela signifiera l'émergence d'une source de pollution nouvelle et proche. Il peut s'agir d'élevages ou d'accumulations de fumier, d'engrais azotés abandonnés, de lagunes industrielles ou d'installations de traitement municipales.
Et les composés d'azote, de carbone, de phosphore, contenus dans les eaux usées, pénétrant dans les plans d'eau, causent des dommages environnementaux importants dans presque toutes les régions de Russie. Le traitement des eaux usées devient de jour en jour de plus en plus pertinent, car la concentration de substances nocives, y compris les composés azotés, est souvent simplement renversée. Cela n'affecte pas seulement l'eau potable. Presque tous les légumes et fruits accumulent rapidement les nitrates, on les trouve dans l'herbe et les céréales que le bétail mange.
Teneur en NH3 et NH4 dans les masses d'eau
Les réservoirs contiennent toujours de l'azote sous plusieurs formes transitoires: sels d'ammonium et d'ammoniac, azote albuminoïde (organique), nitrites (sels d'acide nitreux) et nitrates (sels d'acide nitrique). Tout cela se forme avec le processus de minéralisation de l'azote, mais dans une plus large mesure avec les eaux usées. Maintenant, les réservoirs doivent être nettoyés. Les composés azotés arrivent dans les stations d'épuration sous forme d'azote nitrique, d'azote nitrite, d'azote ammoniacal et d'azote lié par des composés organiques. Les eaux usées du plan ménager ontune petite concentration de ces substances, l'industrie en envoie la plupart dans les plans d'eau.
Dans le processus de purification, le rapport des concentrations massiques de toutes les formes de composés azotés change constamment. La composition des eaux usées devient déjà différente pendant le transport, car l'urée, qui est contenue dans les eaux usées domestiques et ménagères, interagit avec les bactéries, se décompose et forme un ion ammonium. Plus le réseau d'égouts est long, plus ce processus ira loin. Parfois, la teneur en ions ammonium à l'entrée du traitement peut atteindre jusqu'à cinquante milligrammes par décimètre cube, ce qui est très, très bien.
Azote organique
C'est l'azote, qui se trouve dans les substances organiques - protéines et protéines, polypeptides (composés de haut poids moléculaire), acides aminés, carbamides (composés de bas poids moléculaire), amines, amides. Toutes les matières organiques, y compris celles contenant de l'azote, pénètrent dans les eaux usées, après quoi les composés azotés sont soumis à l'ammonisation. Il y a beaucoup d'azote organique dans les eaux usées, parfois jusqu'à soixante-dix pour cent de tous les composés azotés. Mais à la suite de l'ammoniation, pas plus de quinze pour cent de l'azote organique arrive à la station d'épuration sur le chemin des égouts.
Ensuite, un traitement biologique artificiel a lieu. La première étape est la nitrification, c'est-à-dire la conversion des composés azotés due à certains types de micro-organismes qui oxydent l'azote ammoniacal en un ion nitrate et un ion nitrite. Les bactéries nitrifiantes ne sont pas à craindre - elles sont très sensibles aux conditions extérieures et se déplacent facilement. Mais les nitrates, s'ils pénètrent dans le réservoir,entraîner sa mort, car ils constituent un excellent milieu nutritif pour une variété de microflores. C'est pourquoi les nitrates doivent être éliminés de l'écosystème.
Nitrites et nitrates
Si les eaux usées pénètrent dans le sol, l'azote ammoniacal sous l'influence de certaines bactéries se transforme d'abord en nitrites, puis en nitrates. La prédominance et la teneur des différentes formes dépendent des conditions qui se développent au moment de l'entrée des composés avec la présence d'azote dans le sol, puis dans le réservoir.
Lors d'une inondation, la concentration de ses formes organiques augmente considérablement, puisque les résidus organiques sont lessivés de la surface du sol, et en été, ils diminuent tout aussi significativement, car ils servent de "nourriture" à divers organismes aquatiques. Le nitrite est une forme intermédiaire d'oxydation de l'azote ammoniacal tendant à devenir du nitrate. Dans les eaux naturelles, les nitrates ne sont généralement pas si élevés, à moins qu'il n'y ait eu un lessivage des engrais des champs.
