Kipengele cha kibiolojia kinachohusika zaidi katika michakato ya biohydrocenosis ni nitrojeni ya ammoniamu.
Hali ya mazingira
Katika hifadhi, mtu anaweza kuona mabadiliko katika maudhui ya kipengele hiki: katika chemchemi inakuwa kidogo, lakini katika majira ya joto, kutokana na hali nzuri ya joto, mkusanyiko wake huongezeka kwa kiasi kikubwa, kwani vitu vya kikaboni hutengana kwa wingi.
Na hii inathiri kwa kiasi kikubwa hali ya usafi wa vyanzo vya maji, ambayo inafanya kuwa muhimu kuimarisha udhibiti wa uwezo wa kumea kwa mfumo ikolojia. Kiwango cha juu kinachokubalika katika maeneo ya maji ambapo samaki huvuliwa ni pale ambapo nitrojeni ya ammoniamu haizidi miligramu 0.39 kwa lita.
Ndani ya maji
Mkusanyiko wa nitrojeni ya protini huathiriwa na upatanisho, na mchakato huu hutengana na protini kuwa hali ya amonia. Maji machafu yanatibiwa na chanzo hiki cha nitrojeni ikiwa ina chanzo cha lishe ya kaboni kwa seli. Matumizi makubwa hutokea wakati wa awamu ya ukuaji wao, nawakati oxidation inapoanza, nitrojeni ya amonia hutolewa kama amonia. Kisha hutiwa oksidi hadi katika hali ya nitriti na kisha nitrati, au inashirikishwa tena katika usanisi mpya.
Ili kuondoa nitrojeni ya ammoniamu kutoka kwenye hifadhi, clinoptilolite hutumiwa, kisha maji hurejesha sifa zake. Minara ya baridi imewekwa katika msimu wa joto, na wakati wa baridi hubadilishwa na mimea ya kubadilishana ion, shukrani ambayo vitu vyenye madhara huondolewa kwenye maji machafu. Uchambuzi unafanywa kila mara, sampuli huchukuliwa kwa nitrojeni ya amonia katika maji, ambayo hutolewa kutoka kwa sampuli iliyochukuliwa, kisha kiasi chake hubainishwa katika distillate inayotokana.
Jinsi ya kusafisha bwawa
Kuna nyenzo asilia ya kubadilishana ioni inayoitwa clinoptilolite (aina ya zeolite). Ni kwa msaada wake kwamba inashauriwa kurejesha usafi wa maji. Nitrojeni ya amonia haina kuyeyuka kabisa katika maji, kwa hivyo kwanza unahitaji kuifungua kutoka kwa vitu vikali vilivyosimamishwa, na kisha upe maji kwa vichungi vya clinoptilolite. Huu ni usafishaji wa bei ghali, lakini ndio ufaao zaidi - unafikia asilimia tisini na saba.
Uzalishaji upya utahitaji kuongezwa kwa mmumunyo wa kloridi ya sodiamu - asilimia tano au kumi. Kisha mzigo lazima uoshwe na maji. Amonia itatolewa kutoka kwenye suluhisho, ambayo inaweza kufyonzwa na asidi ya sulfuriki ili kuunda sulfate ya ammoniamu, ambayo ni nzuri sana kama mbolea. Nitrojeni ya amonia katika maji machafu, pamoja na misombo ya kikaboni iliyo na nitrojeni, huondolewa kwa aina mbalimbali za kunereka, uchimbaji, adsorption.
Mbinu za kupata mbolea
Njia hii ni nzuri ikiwa ubainishaji wa nitrojeni ya ammoniamu inahitajika. Aina zake nyingine, ambazo zinapatikana katika mbolea sawa - amide, nitrate - haziwezi kuamua kwa njia hii. Kwanza unahitaji kuchimba nitrojeni ya amonia, katika maji machafu, kwa mfano, kuna mengi yake. Njia hii imejadiliwa hapo juu. Ifuatayo, sehemu ya mbolea ya baadaye lazima iwekwe kwenye chupa na kumwagika na suluhisho la asidi hidrokloriki (mkusanyiko unapaswa kuwa molar - 0.05 mol kwa dm3). Chupa lazima itikiswe kwa kifaa maalum kwa angalau nusu saa, baada ya hapo inaweza kuingizwa kwa hadi saa kumi na tano.
Ifuatayo, tikisa myeyusho tena na uchuje kupitia kichujio kikavu kilichokolea. Suuza yaliyomo kwenye chujio na suluhisho sawa la asidi hidrokloriki angalau mara tatu, kisha kiasi cha filtrate lazima iletwe kwa kiasi cha awali tena na ufumbuzi wa asidi. Kwa hiyo, kwanza, uamuzi wa nitrojeni ya amonia katika maji ulifanyika, na pili, uamuzi wa kiasi chake katika mbolea inayosababisha. Mwisho huanzia miligramu arobaini hadi mia moja na hamsini kwa lita, na caprolactam katika suluhisho sawa ina kutoka miligramu nane hadi themanini kwa lita. Ikiwa maudhui ya nitrojeni ya amonia ni chini ya miligramu ishirini, jaribio litashindwa na mbinu hii haitatumika.
Vyanzo vya uchafuzi wa mazingira
Sifa bainifu zaidi za maji machafu ya viwandani ni muundo wa kemikali usio thabiti, kipindi muhimu cha kukabiliana na ukuzaji wa microflora, ziada ya misombo ya asili ya kikaboni na madini ya nitrojeni. KablaKwa kufanya matibabu ya kibiolojia katika vituo vya matibabu, maji machafu yanachanganywa na maji machafu ya nyumbani na ya kaya na hivyo wastani. Nitrojeni ya ammoniamu (fomula NH4+) ni sehemu muhimu ya maji machafu.
Vyanzo vya uchafuzi wa mazingira vinaweza kuwa maji machafu kutoka kwa aina mbalimbali za viwanda - kutoka kwa chakula na matibabu hadi metallurgical, coke, microbiological, kemikali na petrochemical. Hii inaweza pia kujumuisha maji machafu ya ndani, mbolea, kilimo - kutoka kwa shamba. Kwa hivyo, protini na urea hutengana, na nitriti na nitrati hurejeshwa kwa njia ya anaerobic.
Athari kwenye mwili
Michanganyiko kama hii ina athari mbaya sana kwa mwili wa binadamu. Amonia hubadilisha protini kwa kuguswa nao. Kisha seli na, ipasavyo, tishu za mwili huacha kupumua, uharibifu wa mfumo mkuu wa neva, ini, viungo vya kupumua huzingatiwa, na kazi ya mishipa ya damu inasumbuliwa. Ikiwa maji yenye maudhui ya juu ya amonia yanatumiwa mara kwa mara, usawa wa asidi-msingi huathirika, acidosis huanza.
kufikia viwango vya sumu. Watoto huathiriwa hasa na hili. Methemoglobinemia inakua, utawala wa oksijeni katika mwiliinaharibiwa haraka, njia ya utumbo huanza kuteseka kwanza.
Vikomo vya dozi
Kesi za mtu binafsi za methemoglobinemia huanza wakati maudhui ya nitrati katika maji yanapofikia hadi miligramu hamsini kwa lita, na wakati ukolezi wao unafikia miligramu tisini na tano kwa lita, ugonjwa huenea sana. Huko USA, Ufaransa, Uholanzi, Ujerumani, uchunguzi wa kina ulifanyika, ambao ulionyesha kuwa zaidi ya miligramu hamsini ya nitrati kwa lita inaweza kupatikana katika asilimia hamsini ya kesi. Maji ya chini ya ardhi na maji ya visima hubeba viwango vya nitrati mara kumi zaidi ya kikomo - hadi miligramu elfu moja na nusu kwa lita, wakati Shirika la Afya Duniani limeweka kikomo cha miligramu arobaini na tano. Na hayo ndiyo maji wanayokunywa watu!
Na maji machafu yanatibiwa kwa njia nyingi - kuchujwa kwa kibayolojia, na uoksidishaji wa ozoni, na hypokloriti ya metali ya alkali ya ardhini, na uingizaji hewa, na unyonyaji, ambayo hutumia zeolite za fomu ya sodiamu, na resini za kubadilishana ioni, na kutibiwa kwa alkali kali., na flotation, na kurejesha amonia na magnesiamu ya metali, na kuongeza ufumbuzi wa kloridi ya magnesiamu na phosphate ya trisodiamu. Hata hivyo, teknolojia za kusafisha ziko nyuma sana katika teknolojia ya uchafuzi wa mazingira.
Virutubisho
Gesi (NH3) amonia huyeyuka katika maji asilia wakati mtengano wa kibiokemikali wa misombo ya kikaboni, ikiwa ni pamoja na nitrojeni ya amonia, hutokea. Kisha misombo mingine huundwa na kusanyiko - ioni ya amonia na nitrojeni ya amonia. Amonia iliyoyeyushwa huingia kwenye miili ya maji yenye mtiririko wa chini ya ardhi au uso, pamoja na maji taka, na mvua ya anga. Ikiwa ukolezi wa ioni ya amonia (NH4+) unazidi thamani ya usuli, hii itamaanisha kuibuka kwa chanzo kipya na cha karibu cha uchafuzi wa mazingira. Haya yanaweza kuwa mashamba ya mifugo au milundikano ya samadi, au mbolea ya nitrojeni iliyoachwa, mabwawa ya viwandani, au vifaa vya matibabu vya manispaa.
Na michanganyiko ya nitrojeni, kaboni, fosforasi, iliyo katika maji machafu, ikiingia kwenye vyanzo vya maji, husababisha uharibifu mkubwa wa mazingira katika karibu maeneo yote ya Urusi. Matibabu ya maji machafu yanazidi kuwa muhimu zaidi siku baada ya siku, kwa kuwa mkusanyiko wa vitu vyenye madhara, ikiwa ni pamoja na misombo ya nitrojeni, mara nyingi huzunguka tu. Hii inaathiri sio maji ya kunywa tu. Takriban mboga zote na matunda hujilimbikiza kwa haraka nitrati, hupatikana kwenye nyasi na nafaka ambazo mifugo hula.
Maudhui ya NH3 na NH4 katika vyanzo vya maji
Hifadhi kila mara huwa na nitrojeni katika aina kadhaa za mpito: chumvi za amonia na amonia, nitrojeni ya albuminoid (hai), nitriti (chumvi ya asidi ya nitrojeni) na nitrati (chumvi ya asidi ya nitriki). Yote hii huundwa pamoja na mchakato wa madini ya nitrojeni, lakini kwa kiwango kikubwa huja na maji machafu. Sasa hifadhi zinahitaji kusafishwa. Misombo ya nitrojeni huja kwenye mimea ya kutibu maji machafu kwa namna ya nitrojeni ya nitrati, nitrojeni ya nitriti, nitrojeni ya amonia na nitrojeni inayofungwa na misombo ya kikaboni. Maji taka ya mpango wa kaya yanamkusanyiko mdogo wa vitu kama hivyo, tasnia hupeleka nyingi kwenye vyanzo vya maji.
Katika mchakato wa utakaso, uwiano wa viwango vya wingi wa aina zote za misombo ya nitrojeni hubadilika kila mara. Utungaji wa maji machafu huwa tofauti tayari wakati wa usafiri, kwa sababu urea, ambayo iko katika maji machafu ya ndani na ya kaya, kuingiliana na bakteria, hutengana na kuunda ion ya amonia. Kwa muda mrefu mtandao wa maji taka, mchakato huu utaenda zaidi. Wakati mwingine maudhui ya ioni ya amonia kwenye mlango wa matibabu ni hadi miligramu hamsini kwa desimita ya ujazo, ambayo ni mengi sana.
Nitrojeni Hai
Hii ni nitrojeni, ambayo hupatikana katika vitu vya kikaboni - protini na protini, polipepsides (misombo yenye uzito wa juu wa molekuli), asidi ya amino, carbamidi (misombo ya chini ya uzito wa molekuli), amini, amidi. Vitu vyote vya kikaboni, pamoja na vyenye nitrojeni, huingia kwenye maji machafu, baada ya hapo misombo ya nitrojeni inakabiliwa na amonia. Kuna nitrojeni nyingi za kikaboni katika maji machafu, wakati mwingine hadi asilimia sabini ya misombo yote ya nitrojeni. Lakini kama matokeo ya amonia, si zaidi ya asilimia kumi na tano ya nitrojeni hai huja kwenye mtambo wa kusafisha maji taka kwenye njia ya maji taka.
Ifuatayo, matibabu ya kibayolojia yaliyotengenezwa na binadamu yatafanyika. Hatua ya kwanza ni nitrification, yaani, uongofu wa misombo ya nitrojeni kutokana na aina fulani za microorganisms ambazo oxidize nitrojeni ya ammoniamu katika ioni ya nitrati na ioni ya nitriti. Bakteria ya nitrifying haiwezi kuogopwa - wanahusika sana na hali ya nje na huhamishwa kwa urahisi. Lakini nitrati, ikiwa wanaingia kwenye hifadhi,kusababisha kifo chake, kwa sababu wao ni kati ya virutubisho bora kwa aina mbalimbali za microflora. Ndiyo maana nitrati lazima ziondolewe kwenye mfumo ikolojia.
Nitriti na nitrati
Ikiwa maji taka yatapenya kwenye udongo, basi nitrojeni ya ammoniamu chini ya ushawishi wa baadhi ya bakteria hubadilika kwanza kuwa nitriti, kisha kuwa nitrati. Utawala na maudhui ya aina mbalimbali hutegemea hali zinazoendelea wakati wa kuingia kwa misombo na uwepo wa nitrojeni kwenye udongo, na kisha kwenye hifadhi.
Wakati wa mafuriko, mkusanyiko wa aina zake za kikaboni huongezeka kwa kiasi kikubwa, kwa vile mabaki ya kikaboni huoshwa na uso wa udongo, na katika majira ya joto hupungua kwa kiasi kikubwa, kwa sababu hutumika kama "chakula" kwa viumbe mbalimbali vya majini. Nitriti ni aina ya kati ya oxidation ya nitrojeni ya amonia inayoelekea kuwa nitrati. Katika maji asilia, nitrati kwa kawaida sio juu sana, isipokuwa kulikuwa na umwagaji wa mbolea kutoka mashambani.
