องค์ประกอบทางชีวภาพที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการไฮโดรไฮโดรซิโนซิสมากที่สุดคือแอมโมเนียมไนโตรเจน
สิ่งแวดล้อม
ในอ่างเก็บน้ำ เราสามารถสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงในเนื้อหาขององค์ประกอบนี้: ในฤดูใบไม้ผลิจะน้อยลง แต่ในฤดูร้อนเนื่องจากอุณหภูมิที่เอื้ออำนวย ความเข้มข้นจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากอินทรียวัตถุสลายตัวอย่างหนาแน่น
และสิ่งนี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อสภาพสุขาภิบาลของแหล่งน้ำ ซึ่งทำให้จำเป็นต้องเสริมสร้างการควบคุมความมีชีวิตของระบบนิเวศ ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในแหล่งน้ำที่จับปลาได้คือระดับที่แอมโมเนียมไนโตรเจนไม่เกิน 0.39 มิลลิกรัมต่อลิตร
ในน้ำ
การสะสมของโปรตีนไนโตรเจนจะขึ้นอยู่กับแอมโมเนียม และกระบวนการนี้จะสลายโปรตีนให้เป็นสถานะแอมโมเนียม น้ำเสียจะได้รับการบำบัดด้วยแหล่งที่มาของไนโตรเจนนี้ หากมีแหล่งธาตุอาหารคาร์บอนสำหรับเซลล์ การใช้งานอย่างเข้มข้นเกิดขึ้นในช่วงระยะการเจริญเติบโตและเมื่อเริ่มต้นออกซิเดชัน แอมโมเนียมไนโตรเจนจะถูกปล่อยออกมาเป็นแอมโมเนีย จากนั้นจะถูกออกซิไดซ์เป็นไนไตรต์และไนเตรต หรือจะเข้าร่วมใหม่ในการสังเคราะห์ใหม่
เพื่อเอาแอมโมเนียมไนโตรเจนออกจากอ่างเก็บน้ำ ใช้คลินออปติโลไลต์ จากนั้นน้ำจะคืนคุณภาพ คูลลิ่งทาวเวอร์ได้รับการติดตั้งในฤดูร้อนและในฤดูหนาวจะถูกแทนที่ด้วยพืชแลกเปลี่ยนไอออนด้วยการกำจัดสารอันตรายออกจากน้ำเสีย การวิเคราะห์จะดำเนินการอย่างต่อเนื่อง โดยจะนำตัวอย่างสำหรับแอมโมเนียมไนโตรเจนในน้ำ ซึ่งกลั่นจากตัวอย่างที่ถ่าย จากนั้นจึงกำหนดปริมาณในการกลั่นที่เกิดขึ้น
วิธีทำความสะอาดบ่อ
ในธรรมชาติมีสารแลกเปลี่ยนไอออนที่เรียกว่าคลินออปติโลไลต์ (กลุ่มของซีโอไลต์) ด้วยความช่วยเหลือแนะนำให้ฟื้นฟูความบริสุทธิ์ของน้ำ แอมโมเนียมไนโตรเจนไม่ละลายในน้ำ ดังนั้นก่อนอื่นคุณต้องทำให้ปราศจากสารแขวนลอยทั้งหมด จากนั้นจึงจ่ายน้ำไปยังตัวกรองคลินออปติโลไลต์ นี่เป็นค่าทำความสะอาดที่ค่อนข้างแพง แต่มีประสิทธิภาพมากที่สุด - ถึงเก้าสิบเจ็ดเปอร์เซ็นต์
การฟื้นฟูจะต้องเติมสารละลายโซเดียมคลอไรด์ - ห้าหรือสิบเปอร์เซ็นต์ โหลดจะต้องล้างด้วยน้ำ แอมโมเนียจะถูกปลดปล่อยออกจากสารละลายซึ่งสามารถดูดซึมโดยกรดซัลฟิวริกเพื่อสร้างแอมโมเนียมซัลเฟตซึ่งเป็นปุ๋ยได้ดีมาก แอมโมเนียมไนโตรเจนในน้ำเสีย เช่นเดียวกับสารประกอบอินทรีย์ที่มีไนโตรเจน ถูกกำจัดโดยการกลั่น การสกัด การดูดซับแบบต่างๆ
วิธีการใส่ปุ๋ย
วิธีนี้เป็นวิธีที่ดีหากต้องการหาแอมโมเนียมไนโตรเจน รูปแบบอื่น ๆ ที่พบในปุ๋ยเดียวกัน - เอไมด์, ไนเตรต - ไม่สามารถกำหนดได้โดยวิธีนี้ ก่อนอื่นคุณต้องสกัดแอมโมเนียมไนโตรเจนในน้ำเสียเช่นมีอยู่มากมาย วิธีนี้ได้รับการกล่าวถึงข้างต้น ต่อไป ส่วนหนึ่งของปุ๋ยในอนาคตจะต้องวางในขวดและราดด้วยสารละลายกรดไฮโดรคลอริก (ความเข้มข้นควรเป็นโมลาร์ - 0.05 โมลต่อ dm3) ต้องเขย่าขวดด้วยอุปกรณ์พิเศษเป็นเวลาอย่างน้อยครึ่งชั่วโมง หลังจากนั้นสามารถแช่ได้นานถึงสิบห้าชั่วโมง
ถัดไป เขย่าสารละลายอีกครั้งแล้วกรองผ่านแผ่นกรองจีบแบบแห้ง ล้างเนื้อหาของตัวกรองด้วยสารละลายกรดไฮโดรคลอริกเดียวกันอย่างน้อยสามครั้ง จากนั้นปริมาตรของตัวกรองจะต้องถูกนำไปยังปริมาตรเดิมอีกครั้งด้วยสารละลายกรด ดังนั้นประการแรกการหาปริมาณแอมโมเนียมไนโตรเจนในน้ำจึงเกิดขึ้นและประการที่สองการกำหนดปริมาณในปุ๋ยที่ได้ ช่วงหลังมีตั้งแต่สี่สิบถึงหนึ่งร้อยห้าสิบมิลลิกรัมต่อลิตรและ caprolactam ในสารละลายเดียวกันมีตั้งแต่แปดถึงแปดสิบมิลลิกรัมต่อลิตร หากปริมาณแอมโมเนียมไนโตรเจนน้อยกว่ายี่สิบมิลลิกรัม การทดสอบจะล้มเหลวและวิธีนี้ใช้ไม่ได้
แหล่งที่มาของมลพิษ
ลักษณะเด่นที่สุดของน้ำเสียจากอุตสาหกรรมคือองค์ประกอบทางเคมีที่ไม่เสถียร ช่วงเวลาที่จำเป็นในการปรับตัวเพื่อการพัฒนาของจุลินทรีย์ สารประกอบอินทรีย์และแร่ธาตุที่มากเกินไปของไนโตรเจน ก่อนด้วยการบำบัดทางชีวภาพที่โรงบำบัด น้ำเสียจะถูกผสมกับน้ำเสียในครัวเรือนและในครัวเรือนและโดยเฉลี่ยแล้ว แอมโมเนียมไนโตรเจน (สูตร NH4+) เป็นองค์ประกอบสำคัญของน้ำเสีย
แหล่งที่มาของมลพิษอาจเป็นน้ำเสียจากอุตสาหกรรมที่หลากหลาย - ตั้งแต่อาหารและการแพทย์ไปจนถึงโลหะวิทยา โค้ก จุลชีววิทยา เคมี และปิโตรเคมี นอกจากนี้ยังรวมถึงน้ำเสีย มูลสัตว์ การเกษตร - จากทุ่งนาทั้งหมด เป็นผลให้โปรตีนและยูเรียถูกย่อยสลาย และไนไตรต์และไนเตรตได้รับการฟื้นฟูแบบไม่ใช้ออกซิเจน
ผลกระทบต่อร่างกาย
สารประกอบดังกล่าวมีผลเสียอย่างมากต่อร่างกายมนุษย์ แอมโมเนียทำให้โปรตีนเสื่อมเสียโดยทำปฏิกิริยากับพวกมัน จากนั้นเซลล์และเนื้อเยื่อของร่างกายหยุดหายใจทำให้เกิดความเสียหายต่อระบบประสาทส่วนกลางตับอวัยวะระบบทางเดินหายใจและการทำงานของหลอดเลือดจะหยุดชะงัก หากใช้น้ำที่มีแอมโมเนียมในปริมาณสูงเป็นประจำ ความสมดุลของกรด-เบสก็จะลดลง ภาวะกรดก็เริ่มขึ้น
ถึงระดับที่เป็นพิษ เด็กได้รับผลกระทบโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากสิ่งนี้ การพัฒนาเมทฮีโมโกลบิน ระบบออกซิเจนในร่างกายถูกทำลายอย่างรวดเร็ว ระบบทางเดินอาหารเริ่มทรมานก่อน
จำกัดปริมาณ
กรณีของ methemoglobinemia ส่วนบุคคลเริ่มต้นเมื่อเนื้อหาของไนเตรตในน้ำสูงถึงห้าสิบมิลลิกรัมต่อลิตร และเมื่อความเข้มข้นถึงเก้าสิบห้ามิลลิกรัมต่อลิตร โรคจะแพร่ระบาด ในสหรัฐอเมริกา ฝรั่งเศส เนเธอร์แลนด์ เยอรมนี มีการสำรวจอย่างละเอียด ซึ่งแสดงให้เห็นว่าไนเตรตมากกว่าห้าสิบมิลลิกรัมต่อลิตรสามารถพบได้ในห้าสิบเปอร์เซ็นต์ของกรณี น้ำบาดาลและน้ำบาดาลมีความเข้มข้นของไนเตรตสูงกว่าขีดจำกัดถึงสิบเท่า - สูงถึงหนึ่งและครึ่งพันมิลลิกรัมต่อลิตร ในขณะที่องค์การอนามัยโลกได้กำหนดขีดจำกัดไว้ที่สี่สิบห้ามิลลิกรัม นั่นคือน้ำที่คนดื่ม!
และบำบัดน้ำเสียได้หลายวิธี - ทั้งการกรองทางชีวภาพและการออกซิเดชันของโอโซนและไฮโปคลอไรต์ของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ และการเติมอากาศและการดูดซับซึ่งใช้โซเดียมฟอร์มซีโอไลต์และเรซินแลกเปลี่ยนไอออนและได้รับการบำบัดด้วยด่างที่แรง และลอยตัวและคืนค่าแอมโมเนียมด้วยแมกนีเซียมที่เป็นโลหะและเติมสารละลายของแมกนีเซียมคลอไรด์ด้วยไตรโซเดียมฟอสเฟต อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการทำความสะอาดมักจะล้าหลังเทคโนโลยีมลภาวะอยู่เสมอ
สารอาหาร
แก๊ส (NH3) แอมโมเนียละลายในน้ำธรรมชาติเมื่อเกิดการสลายตัวทางชีวเคมีของสารประกอบอินทรีย์ รวมทั้งไนโตรเจนแอมโมเนียม จากนั้นสารประกอบอื่น ๆ จะก่อตัวและสะสม - แอมโมเนียมไอออนและแอมโมเนียมไนโตรเจนแอมโมเนียที่ละลายแล้วจะเข้าสู่แหล่งน้ำโดยมีการไหลบ่าใต้ดินหรือพื้นผิว มีสิ่งปฏิกูล โดยมีปริมาณน้ำฝนในบรรยากาศ หากความเข้มข้นของแอมโมเนียมไอออน (NH4+) เกินค่าพื้นหลัง นี่จะหมายถึงการเกิดขึ้นของแหล่งกำเนิดมลพิษใหม่และใกล้ชิด สิ่งเหล่านี้อาจเป็นฟาร์มปศุสัตว์หรือปุ๋ยคอก หรือปุ๋ยไนโตรเจนที่ถูกทิ้งร้าง ทะเลสาบอุตสาหกรรม หรือโรงบำบัดของเทศบาล
และสารประกอบของไนโตรเจน คาร์บอน ฟอสฟอรัส ซึ่งบรรจุอยู่ในน้ำเสียเข้าสู่แหล่งน้ำ ทำให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมากในเกือบทุกภูมิภาคของรัสเซีย การบำบัดน้ำเสียมีความเกี่ยวข้องมากขึ้นทุกวัน เนื่องจากความเข้มข้นของสารอันตราย ซึ่งรวมถึงสารประกอบไนโตรเจน มักจะลดลง สิ่งนี้ส่งผลกระทบต่อการดื่มน้ำเท่านั้น ผักและผลไม้เกือบทั้งหมดสะสมไนเตรตอย่างรวดเร็ว พบได้ในหญ้าและเมล็ดพืชที่ปศุสัตว์กิน
เนื้อหาของ NH3 และ NH4 ในแหล่งน้ำ
อ่างเก็บน้ำมักจะมีไนโตรเจนในรูปแบบการนำส่งหลายรูปแบบ: เกลือแอมโมเนียมและแอมโมเนีย ไนโตรเจนอัลบูมินอยด์ (อินทรีย์) ไนไตรต์ (เกลือของกรดไนตรัส) และไนเตรต (เกลือของกรดไนตริก) ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นพร้อมกับกระบวนการทำให้เป็นแร่ไนโตรเจน แต่ส่วนใหญ่มาพร้อมกับน้ำเสีย ตอนนี้ต้องทำความสะอาดอ่างเก็บน้ำ สารประกอบไนโตรเจนมาที่โรงบำบัดน้ำเสียในรูปแบบของไนเตรตไนโตรเจน ไนไตรต์ไนโตรเจน แอมโมเนียมไนโตรเจนและไนโตรเจนที่จับกับสารประกอบอินทรีย์ น้ำเสียของผังบ้านมีความเข้มข้นเล็กน้อยของสารดังกล่าว อุตสาหกรรมส่งส่วนใหญ่ไปยังแหล่งน้ำ
ในกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ อัตราส่วนความเข้มข้นมวลของสารประกอบไนโตรเจนทุกรูปแบบจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา องค์ประกอบของน้ำเสียจะแตกต่างออกไปในระหว่างการขนส่ง เนื่องจากยูเรียซึ่งมีอยู่ในน้ำเสียในบ้านเรือนและในครัวเรือน ทำปฏิกิริยากับแบคทีเรีย สลายตัวและก่อตัวเป็นแอมโมเนียมไอออน ยิ่งโครงข่ายท่อน้ำทิ้งยาวเท่าไร กระบวนการนี้จะยิ่งดำเนินต่อไป บางครั้งเนื้อหาของแอมโมเนียมไอออนที่ทางเข้าการรักษาอาจสูงถึงห้าสิบมิลลิกรัมต่อลูกบาศก์เดซิเมตร ซึ่งถือว่ามากเลยทีเดียว
ไนโตรเจนอินทรีย์
นี่คือไนโตรเจนซึ่งมีอยู่ในสารอินทรีย์ - โปรตีนและโปรตีน, โพลีเปปไซด์ (สารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง), กรดอะมิโน, คาร์บาไมด์ (สารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ), เอมีน, เอไมด์ อินทรียวัตถุทั้งหมดรวมถึงสารที่มีไนโตรเจนจะเข้าสู่น้ำเสียหลังจากนั้นสารประกอบไนโตรเจนจะถูกแอมโมไนซ์ มีไนโตรเจนอินทรีย์จำนวนมากในน้ำเสีย ซึ่งบางครั้งอาจมีมากถึงเจ็ดสิบเปอร์เซ็นต์ของสารประกอบไนโตรเจนทั้งหมด แต่เป็นผลมาจากแอมโมเนีย ไม่เกิน 15 เปอร์เซ็นต์ของไนโตรเจนอินทรีย์มาถึงโรงบำบัดน้ำเสียบนเส้นทางท่อระบายน้ำ
ถัดไป การบำบัดทางชีววิทยาที่มนุษย์สร้างขึ้นจะเกิดขึ้น ขั้นแรกคือไนตริฟิเคชั่น นั่นคือ การแปลงสารประกอบไนโตรเจนเนื่องจากจุลินทรีย์บางชนิดที่ออกซิไดซ์แอมโมเนียมไนโตรเจนเป็นไอออนไนเตรตและไอออนไนไตรต์ ไม่สามารถกลัวแบคทีเรียไนตริไฟดิ้งได้ - มีความอ่อนไหวต่อสภาวะภายนอกและเคลื่อนย้ายได้ง่าย แต่ไนเตรต ถ้าเข้าไปในอ่างเก็บน้ำทำให้เขาเสียชีวิตเพราะเป็นสารอาหารที่ดีเยี่ยมสำหรับจุลินทรีย์หลายชนิด นั่นคือเหตุผลที่ต้องกำจัดไนเตรตออกจากระบบนิเวศ
ไนไตรต์และไนเตรต
ถ้าสิ่งปฏิกูลซึมผ่านดิน แอมโมเนียมไนโตรเจนภายใต้อิทธิพลของแบคทีเรียบางชนิดจะเปลี่ยนเป็นไนไตรต์ก่อน แล้วจึงเปลี่ยนเป็นไนเตรต ความเด่นและปริมาณของรูปแบบต่างๆ ขึ้นอยู่กับสภาวะที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาของการเข้าของสารประกอบที่มีไนโตรเจนอยู่ในดิน แล้วจึงลงสู่อ่างเก็บน้ำ
ในช่วงน้ำท่วม ความเข้มข้นของรูปแบบอินทรีย์ของมันจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เนื่องจากสารอินทรีย์ตกค้างจะถูกชะล้างออกจากผิวดิน และในฤดูร้อนพวกมันจะลดลงอย่างมากเช่นกัน เพราะพวกมันทำหน้าที่เป็น "อาหาร" สำหรับสิ่งมีชีวิตในน้ำต่างๆ ไนไตรต์เป็นรูปแบบกลางของการเกิดออกซิเดชันของแอมโมเนียมไนโตรเจนที่กลายเป็นไนเตรต ในน้ำธรรมชาติ ไนเตรตมักจะไม่สูงนัก เว้นแต่จะมีการชะล้างปุ๋ยจากทุ่งนา