Соединения азотной группы в воде. Аммиак, аммоний, нитраты и нитриты
Вода открытых естественных водоемов содержит определенный процент азотсодержащих соединений, которые либо растворены в ней, либо присутствуют в виде взвеси или в коллоидной форме. Под влиянием биохимических процессов, происходящих в водоемах, а также под воздействием физико-химических факторов, они трансформируются, переходя от одного состояния к другому. Показатель общего азота демонстрирует суммарную насыщенность воды природного источника и минеральными, и органическими соединениями азота.
Средние концентрации соединений азотной группы в воде колеблются. Пределы изменений значительны и находятся в зависимости от определенных характеристик конкретного водного объекта (в мг/дм 3 ):
– 0.3-0.7 – для олиготрофов;
– 0.7-1.3 – для мезотрофов;
– 0.8-2.0 – для эвтрофов.
Суммарный показатель насыщенности воды азотом минерального происхождения отражает совокупный объем его нитратных, нитритных форм и аммония. Повышенное содержание нитритов и аммонийного азота является весьма достоверным индикатором недавнего загрязнения, а большое количество нитратов может указывать на то, что вода подверглась загрязнению достаточно давно. Способность к взаимопревращению присуща и газообразным азотным соединениям, и всем прочим его формам.
Аммиак
В природе аммиак в водоемах образуется вследствие разложения азотсодержащей органики. Вещество обладает хорошей растворимостью, превращаясь в гидроксид аммония. Данные о концентрациях этого соединения – см. Аммоний.
Содержание аммиака в водоемах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) в литре не должно превышать 40 мг, а для водоёмов рыбохозяйственного назначения (ПДКвр) не больше 0.08 (лимит вредности токсикологический).
Аммоний
Насыщенность воды ионами аммония (в перерасчете на азот) изменяется между пределами 10-200 мкг/л. Их основными естественными поставщиками в незагрязненные водные объекты являются следующие реакции:
– Биохимическая деградация белковых соединений;
– Процесс аминокислотного дезаминирования;
– Разложение мочевины, происходящее при участии уреазы.
Поступают аммонийные ионы со стоками животноводческих ферм и хозяйственно-бытовыми сбросами. Они попадают в водоемы с побочными продуктами коксохимических комбинатов и других объектов химической отрасли (например, со сточными водами лесохимических производств). Поставляют аммоний и пищевые предприятия, и сельхозугодия (в этой сфере популярно применение аммонийных удобрений). Промышленные сбросы могут содержать до одного, а бытовые несут до 2-7 мг аммония в литре. Ежесуточный объем поступлений аммонийного азота в канализацию составляет порядка 10 г на каждого жителя. В процессе перехода олиготрофных форм водоемов к мезотрофным и эвтрофным наблюдается как абсолютное повышение концентрации аммонийных ионов, так и долевое участие этих элементов в равновесии связанного азота.
ПДКв по азоту для объектов культурно-бытового и хозяйственно-питьевого водопользования (санитарно-токсикологический показатель лимита вредности) – 2 мг на литре (в отношении ионной формы NH4 + – 2.6).
Концентрация аммония около 1 мг/л угнетает гемоглобин у рыб – он утрачивает способность к связыванию кислорода. Интоксикация проявляется возбуждением нервной системы, судорогами, рыба мечется, выпрыгивает на поверхность водоема. Токсины поражают жаберный эпителий, эритроциты разрываются – наступает гемолиз. Повышение pH усугубляет токсичность аммония.
Перенасыщение ионами аммония отражает ухудшение санитарной ситуации в водоеме. Это эффективный индикатор загрязнения, как для подземных, так и для естественных водных объектов, находящихся на поверхности. Прежде всего, данный показатель демонстрирует присутствие бытовых и сельскохозяйственных примесей.
Нитраты
Существует ряд источников проникновения нитратных ионов в водоемы:
– Нитрификация аммонийного азота. Процесс протекает в толще воды с участием кислорода и нитрифицирующих бактерий;
– Осадки, поступающие из атмосферы. Они насыщены оксидом азота, образующимся от электрических разрядов. Возможная нитратная доля на литре – до миллиграмма;
– Сбросы промышленных предприятий и хозяйственно-бытовые стоки. Например, в побочных продуктах биологической очистки концентрация возрастает до 50 мг/дм 3 ;
– Орошаемые поля и прочие сельхозугодия. Отсюда нитраты попадают вследствие активного использования азотных добавок.
Денитрифицирующие микроорганизмы, фитопланктон, активно поглощают кислород, потребляемый ими для окисления соединений органики, если его недостаточно, они извлекают этот элемент из нитратов, существенно снижая их концентрацию.
В водоемах эти соединения присутствуют в виде растворов. Для их концентрации характерна подверженность сезонным колебаниям. Минимум приходится на период вегетации, подъем происходит в осенние месяцы, а максимум отмечается зимой, когда разложение органики протекает на фоне сниженного потребления азота. Повышение насыщенности приводит к трансформации органических азотных форм в соединения минеральные. Величина сезонных перепадов говорит об уровне эвтрофирования конкретного водоема.
Воду чистых источников отличает незначительная (перерасчет на азот) насыщенность ионами нитратов, не превышающая десятков микрограммов. Прогрессируя, эвтрофикация влечет за собой рост концентрации азотных соединений. Их объем в суммарном показателе минерального азота увеличивается. Уровень нитратных ионов в незагрязненных подземных водоемах зачастую не поднимается выше сотых-десятых мг/л, а показатели в единицу и более – редкость. Однако, в силу отсутствия в их воде потребителей нитратов, эта категория водоносных объектов более активно поддаётся загрязнению, нежели расположенные на поверхности.
Значения предельно допустимых концентраций нитратов для овощей и фруктов, мг/кг:
Уважаемые господа, если у Вас имеется потребность коррекции показателей азотной группы для доведения качества воды до определённых нормативов, сделайте запрос специалистам компании Waterman . Мы предложим Вам оптимальную технологическую схему очистки воды.
Источник
Содержание аммония в воде
Аммоний — соединение атомов азота и водорода, обладает химическими свойствами металлов. Повышенное содержание аммония может свидетельствовать о попадании фекальных стоков или органических удобрений. Содержание аммония не должно превышать 0,5 мг/л.
В конце декабря 2020 года жители Донецкой области начали массово жаловаться на качество воды из крана.
12 января 2021 года Коммунальное предприятие «Вода Донбасса» заявило, что причина – многократное превышение амиака и амония в реке Северский Донец на подконтрольной Украине территории, а из данного источника вода подается и в ДНР по каналу Северский Донец — Донбасс (СДД) . Поэтому «Вода Донбасса» вынуждена была больше прежнего применять химреактивов для обеззараживания (добавляя больше хлора и марганцовки).
Наша компания решила поддержать жителей пострадавших территорий. Мы готовы предоставить скидку 10% и бесплатно доставить любое фильтрационное оборудование на Ваш выбор.
Для Бесплатной консультации пишите на адрес эл. почты: info@kr-company.ru
Аммоний представляет собой соединение атомов азота и водорода. В природных водах источником накопления вещества служат продукты разложения и жизнедеятельности различных организмов. Однако большая часть ионов аммония попадает в воду со стоками животноводческих ферм, сельскохозяйственных полей, промышленных предприятий. Высокая плотность содержания аммония может быть в водоёмах, находящихся вблизи от коммунальных очистных сооружений, канализации и выгребных ям.
Продуктом распада аммония является аммиак. В воде он связывается с другими элементами и может создавать очень токсичные соединения. По данным СанПин концентрация аммонийного азота не должна превышать показатель 2 мг/л.
Превышение нормы содержания аммония и аммиака могут придавать воде очень неприятный запах и привкус. А длительное употребление такой воды приводит к нарушению кислотно-щелочного баланса в организме. К тому же аммиак способен вызвать серьёзные поражения конъюнктивы глаз и слизистых оболочек. Ионы аммония защелачивают плазму крови, что может привести к гипоксии клеток. Отёк тканей, тошнота, тремор, приступы удушья, спутанность сознания – всё это далеко не полный список проблем, вызываемых избытком аммония и аммиака в воде.
Загрязнённая азотными соединениями вода наносит существенный вред ведению рыбного хозяйства и любителям аквариумов. В таком растворе рыбы начинают задыхаться и погибать.
Необходимо очищать воду от ионов аммония, как в домашних условиях, так и на производстве. В паровых установках это вещество катализирует процесс коррозии медесодержащих сплавов и конструкций теплообменников, что негативно влияет на стабильность их работы.
Для определения концентрации аммония в воде, необходимо провести химический анализ воды. Для устранения повышенного содержания аммония в воде, используют фильтры комплексной очистки воды и фильтры с промывными титановыми мембранами.
Как получить бесплатное технико-коммерческое предложение
- Привезите воду для анализа в офис нашей компании
или отправьте результаты анализа воды нам на почту info@kr-company.ru с кратким пояснением, в каких объемах требуется очищенная вода - Позвоните нам по многоканальному телефону 8(800) 222-80-97
и получите консультацию специалиста
Оставьте свой номер телефона
и мы бесплатно перезвоним Вам
Источник
Азот в сточных водах
Азот представляет собой химический элемент 15-й группы и относится к пниктогенам. Это бесцветный двухатомный газ, который также не имеет вкуса и запаха. Азот является одним из самых известных и самых распространенных элементов на Земле. Если говорить о химических свойствах, то он довольно инертен и практически не взаимодействует с соединениями. Исключением являются комплексные соединения переходных металлов.
В жидком состоянии азот также остается бесцветным и не имеет запаха. По структуре напоминает обыкновенную воду. При достижении температуры -210 C вещество переходит в твердое состояние – из него получается снегоподобная масса или кристаллы белого цвета. Без азота не могут обойтись ни животные, ни растения. Он присутствует в составе белков, аминокислот, гемоглобина, а также в живых клетках. В связи с этим большое количество связанного азота можно обнаружить в живых организмах.
Сфера применения азота
Азот имеет достаточно широкую сферу применения. Точное направление зависит от его агрегатного состояния: газообразного или жидкого.
- Газообразный азот активно используется в промышленной сфере, что напрямую связано с его инертностью. В газообразном состоянии он полностью пожаро- и взрывобезопасен, а также невосприимчив к процессам окисления и гниения. В сфере добычи нефти его используют с целью обеспечения безопасности процесса бурения, а также при капитальном ремонте скважин. Также азот используют в горнодобывающей сфере и производстве электроники. В частности, с его помощью осуществляется продувка областей, в которых не посмотрено наличие окисляющего кислорода.
- Жидкий азот задействуется в форме хладагента, а также при синтезе различных соединений, в которых содержится азот. Среди них можно выделить аммиак и красители. Жидкий азот при этом применяется для разлива масел и напитков без газа – это возможно благодаря способности создавать избыточное давление, сохраняя инертность.
Затрагивая тему риска для здоровья, важно отметить, что сам по себе азот не токсичен. Это касается обычных условий при низком атмосферном давлении. Однако, большинство соединений могут негативно влиять на человеческий организм. По этой причине азот имеет 2-й класс опасности.
Азот в сточных водах
В сточных водах, которые не обрабатываются системами очистки и фильтрации, основная масса азота находится в состоянии аммонийного. Его окисление может производиться при большом возрасте ила, а также высоких температурах окружающей среды. Это приводит к накоплению нитрифицирующих бактерий и переходу аммонийного азота в нитритный. Попадая в канализационную систему, состав преобразуется, вследствие чего в воде может обнаруживаться определенная концентрация нитратов.
Определение азота в воде
Анализ воды на предмет наличия азота необходимо проводить с целью определения ее качества, а также выявления точной концентрации веществ и соединений. Это касается и азота, который в сточных водах может находиться в достаточно большой концентрации. Чтобы точно установить ключевые показатели, не обойтись без услуг лаборатории, которая использует эффективные методики и обеспечит высокую точность результатов.
Перечисляя методы, которые позволяют выявить концентрацию азота в сточной воде, отдельно стоит выделить фотометрический. Это наиболее доступный как с финансовой, так и с исполнительной точки зрения способ. Для его реализации используется реактив Несслера. Однако, если говорить об эффективности, метод нельзя назвать селективным, так как на результат исследований непосредственно влияет состав пробы.
В среднем процент органических примесей может достигать 35%, что значительно превышает установленный уровень погрешности. По этой причине для получения более точных данных, касающихся азота в сточной воде, задействуется более эффективный метод капиллярного электрофореза. Он предоставляет данные с минимальным процентом погрешности.
Очистка сточных вод
Поступая в водоисточники, соединения азота, как биогенные вещества, могут дестабилизировать экологическую ситуацию в регионе. Чтобы этого не допустить, при определении превышенной концентрации азота в сточных водах и установлении факта недостаточно качественной работы очистных систем, важно как можно быстрее исправить ситуацию. Для того, чтобы вернуть показатели к соответствующим нормам, необходимо провести ряд мероприятий, в том числе задействовать химические методы контроля. Также важно следить за биологическими процессами.
Одним из видов биологической очистки можно назвать нитрификацию. В рамках естественной обработки происходит преобразование соединений азота под воздействием микроорганизмов. Они окисляют азот и переводят его в другое состояние, которое легко вытесняется другими бактериями. Чтобы избежать эвтрофикации водоема, важно обеспечить полное выведение нитратов. Для этого предназначены углеродистые соединения. С началом денитрификации составляющая азота переходит в газообразную форму и выводится в атмосферу.
Анализ воды в лаборатории «НОРТЕСТ»
Чтобы избежать серьезного загрязнений водоемов и других источников в результате превышенного содержания азота в сточных водах, важно проводить своевременное исследование. Его можно доверить сотрудникам лаборатории «НОРТЕСТ» – сертифицированного испытательного центра, оснащенного современным оборудованием. Применяя качественные реагенты и эффективные методики, мы можем провести анализ в кратчайшие сроки, предоставив данные в формате официального заключения.
Полезные статьи
Энтерококки в воде и почве
Анализ воды в Одинцово
Загрязнение почв и грунтов тяжелыми металлами
Источник
