Биогидроценоз процесстерине эң активдүү катышкан биогендик элемент – аммоний азоту.
Экологиялык абал
Суу сактагычтарда бул элементтин курамынын өзгөрүшүн байкоого болот: жазында ал азаят, ал эми жайында температуранын жагымдуу шарттарынан улам анын концентрациясы кыйла жогорулайт, анткени органикалык заттар массалык түрдө чирийт.
Ал эми бул суу объектилеринин санитардык абалына кескин таасирин тийгизет, бул экосистеманын жашоо жөндөмдүүлүгүнө көзөмөлдү күчөтүүнү талап кылат. Балык кармалган суу объекттериндеги максималдуу жол берилген концентрация аммоний азоту литрине 0,39 миллиграммдан ашпайт.
Сууда
Белок азотунун топтолушу аммонификацияга дуушар болот жана бул процесс белокторду аммоний абалына чейин ыдырат. Агынды суулар клеткалар үчүн көмүртектүү азык булагы болсо, бул азот булагы менен тазаланат. Интенсивдүү колдонуу алардын өсүү фазасынын мезгилинде пайда болот, жанакычкылдануу башталганда аммоний азоту аммиак түрүндө бөлүнүп чыгат. Андан кийин нитриттерге, андан соң нитраттарга чейин кычкылданат же жаңы синтезге кайра катышат.
Суу сактагычтан аммоний азотун чыгаруу үчүн клиноптилолит колдонулат, андан кийин суу өзүнүн сапаттарын калыбына келтирет. Муздаткыч мунаралар жылуу мезгилде орнотулат, ал эми кышында алардын ордуна ион алмаштыруучу станциялар орнотулат, анын аркасында саркынды суулардан зыяндуу заттар чыгарылат. Анализдер тынымсыз жүргүзүлүп, суудагы аммоний азотуна үлгүлөр алынат, ал алынган үлгүдөн дистилляцияланат, андан кийин алынган дистиллятта анын өлчөмү аныкталат.
Көлмөнү кантип тазалоо керек
Табигатта клиноптилолит (цеолиттер классы) деп аталган ион алмашуучу материал бар. Анын жардамы менен суунун тазалыгын калыбына келтирүү максатка ылайыктуу. Аммоний азоту сууда толук эрибейт, андыктан адегенде аны бардык асма заттардан бошотуп, андан кийин клиноптилолит фильтрлерине суу берүү керек. Бул кыйла кымбат тазалоо, бирок эң эффективдүү – ал токсон жети пайызга жетет.
Калыбына келтирүү натрий хлоридинин эритмесин кошууну талап кылат - беш же он пайыз. Андан кийин жүктү суу менен жууш керек. Аммиак эритмеден бөлүнүп чыгат, аны күкүрт кислотасы сиңирип алуу үчүн аммоний сульфатын пайда кылат, ал жер семирткич катары абдан жакшы. Саркынды суулардагы аммоний азоту, ошондой эле азотту камтыган органикалык бирикмелер дистилляциянын, экстракциянын, адсорбциянын ар кандай түрлөрү менен чыгарылат.
Жер семирткичтерди алуу ыкмалары
Аммиак азотун аныктоо талап кылынса, бул ыкма жакшы. Анын ошол эле жер семирткичтерде кездешүүчү башка формаларын – амидди, нитраттарды бул ыкма менен аныктоо мүмкүн эмес. Адегенде аммоний азотун алуу керек, мисалы, саркынды сууларда, ал көп. Бул ыкма жогоруда талкууланган. Андан кийин, келечектеги жер семирткичтин бир бөлүгүн колбага салып, туз кислотасынын эритмеси менен төгүү керек (концентрация молярдык болушу керек - 0,05 моль дм3). Колбаны атайын аппарат менен кеминде жарым саат чайкоо керек, андан кийин аны он беш саатка чейин демдеп коюуга болот.
Андан кийин, эритмени кайра чайкап, бүкүрлүү кургак чыпка аркылуу чыпкалаңыз. Фильтрдин курамын ошол эле туз кислотасынын эритмеси менен үч жолудан кем эмес чайкаңыз, андан кийин фильтраттын көлөмүн кайрадан кислота эритмеси менен баштапкы көлөмүнө жеткирүү керек. Ошентип, биринчиден, суудагы аммоний азотунун, экинчиден, пайда болгон жер семирткичтеги анын өлчөмүн аныктоо ишке ашты. Акыркысы бир литрге кырктан жүз элүү миллиграмга чейин, ал эми ошол эле эритмедеги капролактам литрине сегизден сексен миллиграмга чейин болот. Эгерде аммоний азотунун курамы жыйырма миллиграммдан аз болсо, сыноо өтпөй калат жана бул ыкма колдонулбайт.
Булгануу булактары
Өнөр жай саркынды сууларынын эң мүнөздүү белгилери болуп туруксуз химиялык состав, микрофлоранын өнүгүүсү үчүн ыңгайлашуунун зарыл мезгили, азоттун органикалык жана минералдык кошулмаларынын ашыкча болушу саналат. МурдаТазалоочу жайларда биологиялык тазалоону жүргүзүү менен саркынды суулар тиричилик жана тиричилик саркынды суулары менен аралашып, ошону менен орточо эсепке алынат. Аммоний азоту (формула NH4+) агынды суунун маанилүү компоненти болуп саналат.
Булгануунун булагы ар түрдүү өнөр жайлардын – тамак-аш жана медицинадан металлургиялык, кокстук, микробиологиялык, химиялык жана нефтехимиялык тармактардан чыккан агынды суулар болушу мүмкүн. Бул ошондой эле бардык тиричилик саркынды сууларды, кыктарды, айыл чарба - талааларды камтышы мүмкүн. Натыйжада белоктор жана мочевина ыдырап, нитриттер менен нитраттар анаэробдук жол менен калыбына келтирилет.
Денеге тийгизген таасири
Мындай кошулмалар адамдын организмине өтө терс таасирин тийгизет. Аммиак белокторду алар менен реакцияга салып, денатурациялайт. Андан кийин клеткалар жана ошого жараша организмдин ткандары дем алуусун токтотуп, борбордук нерв системасынын, боордун, дем алуу органдарынын бузулушу байкалып, кан тамырлардын иши бузулат. Курамында аммоний көп болгон суу үзгүлтүксүз колдонулса, кислота-база балансы бузулуп, ацидоз башталат.
уулуу деңгээлге жетет. Мындан өзгөчө балдар жабыркайт. Метемоглобинемия өнүгөт, организмде кычкылтек режимитез бузулат, биринчи ашказан-ичеги тракттары жабыркай баштайт.
Дозанын чектөөлөрү
Метемоглобинемиянын айрым учурлары суудагы нитраттардын көлөмү 1 литрге элүү миллиграммга чейин жеткенде башталат жана алардын концентрациясы 1 литрге токсон беш миллиграммга жеткенде оору кеңири жайылат. АКШда, Францияда, Голландияда, Германияда деталдуу изилдөөлөр жүргүзүлүп, алар литрине элүү миллиграммдан ашык нитраттарды элүү пайыздан табууга болоорун көрсөткөн. Жер астындагы жана скважинадагы суулар нитраттардын концентрациясын чектен он эсе жогору - литрине бир жарым миң миллиграммга чейин алып барат, ал эми Дүйнөлүк саламаттыкты сактоо уюму кырк беш миллиграмм чегин белгилеген. Бул адамдар ичүүчү суу!
Ал эми саркынды суулар ар кандай жолдор менен тазаланат - биологиялык чыпкалоо да, озондун кычкылдануусу да, щелочтуу жер металл гипохлориттери да, аэрация жана сорбция, анда натрий формасындагы цеолиттерди жана ион алмаштыруучу чайырларды колдонот жана күчтүү щелочтор менен тазаланат., жана флотациялоо жана аммонийди металлдык магний менен калыбына келтирүү жана магний хлоридинин тринатрий фосфаты менен эритмелерин кошуу. Бирок тазалоо технологиялары булгоо технологияларынан дайыма артта калат.
Азыктандыруучу заттар
Газ (NH3) аммиак табигый сууларда органикалык кошулмалардын, анын ичинде аммоний азотунун биохимиялык ажыроосунда эрийт. Андан кийин башка бирикмелер – аммоний иону жана аммоний азоту пайда болуп, топтолот. Эриген аммиак суу объектилерине жер астындагы же жер үстүндөгү агындылар, саркынды суулар, атмосфералык жаан-чачындар менен кирет. Эгерде аммоний ионунун концентрациясы (NH4+) фондук мааниден ашып кетсе, бул булгануунун жаңы жана жакын булагынын пайда болушун билдирет. Бул мал чарба фермалары же кык топтолгон жерлер, же кароосуз калган азот жер семирткичтери, өнөр жай лагуналары же муниципалдык тазалоочу жайлар болушу мүмкүн.
Ал эми саркынды суулардын курамындагы азоттун, көмүртектин, фосфордун кошулмалары суу объектилерине түшүп, Россиянын дээрлик бардык аймактарында экологияга олуттуу зыян келтирет. Саркынды сууларды тазалоо күндөн-күнгө актуалдуу болуп баратат, анткени зыяндуу заттардын, анын ичинде азот кошулмаларынын концентрациясы көп учурда жөн эле айланып кетет. Бул ичүүчү сууга гана таасирин тийгизбейт. Дээрлик бардык жашылча-жемиштер нитраттарды тез топтойт, алар мал жеген чөп менен дандын курамында болот.
Суу объекттериндеги NH3 жана NH4 мазмуну
Резервуарларда ар дайым бир нече өткөөл формада азот болот: аммоний туздары жана аммиак, альбуминоиддик азот (органикалык), нитриттер (азот кислотасынын туздары) жана нитраттар (азот кислотасынын туздары). Мунун баары азоттун минералдашуу процесси менен бирге түзүлөт, бирок көбүрөөк өлчөмдө саркынды суулар менен келет. Эми суу сактагычтарды тазалоо керек. Азоттук бирикмелер агынды сууларды тазалоочу жайларга нитрат азоту, нитрит азоту, аммоний азоту жана органикалык бирикмелер менен байланышкан азот түрүндө келет. Чарбанын саркынды суулары планда бармындай заттардын бир аз концентрациясы, өнөр жай алардын көбүн суу объектилерине жөнөтөт.
Тазалоо процессинде азот бирикмелеринин бардык формаларынын массалык концентрацияларынын катышы дайыма өзгөрүп турат. Агынды суунун курамы ташуу учурунда ансыз деле башкача болуп калат, анткени тиричилик жана тиричилик саркынды сууларынын курамындагы карбамиддер бактериялар менен өз ара аракеттенип, чирип, аммоний ионун пайда кылат. Канализация тармагы канчалык узун болсо, бул процесс ошончолук ары уланат. Кээде дарылоонун кире беришинде аммоний ионунун мазмуну бир куб дециметрге элүү миллиграмга чейин жетет, бул абдан, абдан көп.
Органикалык азот
Бул азот, ал органикалык заттарда – белоктордо жана белоктордо, полипепсиддерде (жогорку молекулалык кошулмалар), аминокислоталарда, карбамиддерде (төмөнкү молекулалуу бирикмелер), аминдерде, амиддерде болот. Бардык органикалык заттар, анын ичинде азотту камтыган заттар саркынды сууларга кирет, андан кийин азот кошулмалары аммонизацияга дуушар болот. Саркынды сууларда органикалык азот көп болот, кээде бардык азот кошулмаларынын жетимиш пайызына чейин жетет. Бирок аммиациянын натыйжасында канализациянын жолундагы канализацияга он беш пайыздан ашпаган органикалык азот келет.
Кийин, адам жасаган биологиялык тазалоо жүргүзүлөт. Биринчи этап - нитрификация, башкача айтканда, аммоний азотун нитрат ионуна жана нитрит ионуна кычкылдандырган микроорганизмдердин айрым түрлөрүнүн эсебинен азот бирикмелеринин айланышы. Нитрификациялоочу бактериялардан коркууга болбойт - алар тышкы шарттарга өтө сезгич жана оңой жылып кетишет. Ал эми нитраттар суу сактагычка түшсө,анын өлүмүнө алып келет, анткени алар ар кандай микрофлора үчүн эң сонун азык чөйрөсү болуп саналат. Ошондуктан нитраттар экосистемадан жок кылынышы керек.
Ниттер жана нитраттар
Эгерде саркынды суулар кыртыш аркылуу өтсө, анда аммоний азоту кээ бир бактериялардын таасири астында адегенде нитриттерге, андан соң нитраттарга айланат. Ар кандай формалардын басымдуулугу жана мазмуну азоттун катышуусу менен кошулмалардын топуракка, андан кийин суу сактагычка кириши учурундагы шарттарга жараша болот.
Суу ташкынында анын органикалык формаларынын концентрациясы бир топ жогорулайт, анткени органикалык калдыктар топурактын бетинен жуулуп кетет, ал эми жайында алар да ошондой эле азаят, анткени алар ар кандай суу организмдери үчүн «тамак» катары кызмат кылат. Нитрит аммоний азотунун кычкылдануусунун ортоңку формасы, нитратка айланат. Табигый сууларда нитраттар, адатта, жер семирткичтерди талаалардан жууп кетпесе, анчалык деле көп эмес.
