बायोहाइड्रोकेनोसिस की प्रक्रियाओं में सबसे अधिक सक्रिय रूप से शामिल होने वाला बायोजेनिक तत्व अमोनियम नाइट्रोजन है।
पर्यावरण की स्थिति
जहाजों में, इस तत्व की सामग्री में परिवर्तन देखा जा सकता है: वसंत में यह कम हो जाता है, लेकिन गर्मियों में, अनुकूल तापमान की स्थिति के कारण, इसकी एकाग्रता काफी बढ़ जाती है, क्योंकि कार्बनिक पदार्थ बड़े पैमाने पर विघटित हो जाते हैं।
और यह जल निकायों की स्वच्छता की स्थिति को अत्यधिक प्रभावित करता है, जिससे पारिस्थितिकी तंत्र की व्यवहार्यता पर नियंत्रण को मजबूत करना आवश्यक हो जाता है। जल निकायों में अधिकतम अनुमेय एकाग्रता जहां मछली पकड़ी जाती है वह है जहां अमोनियम नाइट्रोजन प्रति लीटर 0.39 मिलीग्राम से अधिक नहीं है।
पानी में
प्रोटीन नाइट्रोजन का संचय अमोनीकरण के अधीन है, और यह प्रक्रिया प्रोटीन को अमोनियम अवस्था में विघटित कर देती है। अपशिष्ट जल को नाइट्रोजन के इस स्रोत से उपचारित किया जाता है यदि इसमें कोशिकाओं के लिए कार्बन पोषण का स्रोत हो। उनके विकास चरण की अवधि के दौरान गहन उपयोग होता है, औरजब ऑक्सीकरण शुरू होता है, तो अमोनियम नाइट्रोजन अमोनिया के रूप में निकलता है। फिर इसे नाइट्राइट और फिर नाइट्रेट की अवस्था में ऑक्सीकृत किया जाता है, या एक नए संश्लेषण में फिर से भाग लिया जाता है।
भंडार से अमोनियम नाइट्रोजन को निकालने के लिए क्लिनोप्टिलोलाइट का उपयोग किया जाता है, फिर पानी अपने गुणों को पुनर्स्थापित करता है। गर्म मौसम में कूलिंग टॉवर लगाए जाते हैं, और सर्दियों में उन्हें आयन-विनिमय संयंत्रों द्वारा बदल दिया जाता है, जिसकी बदौलत अपशिष्ट जल से हानिकारक पदार्थ हटा दिए जाते हैं। विश्लेषण लगातार किया जाता है, पानी में अमोनियम नाइट्रोजन के लिए नमूने लिए जाते हैं, जिसे लिए गए नमूने से डिस्टिल्ड किया जाता है, और फिर परिणामी डिस्टिलेट में इसकी मात्रा निर्धारित की जाती है।
तालाब की सफाई कैसे करें
प्रकृति में एक आयन-विनिमय सामग्री है जिसे क्लिनोप्टिलोलाइट (जिओलाइट्स का एक वर्ग) कहा जाता है। इसकी मदद से ही पानी की शुद्धता को बहाल करने की सलाह दी जाती है। अमोनियम नाइट्रोजन पानी में पूरी तरह से नहीं घुलता है, इसलिए आपको पहले इसे सभी निलंबित ठोस पदार्थों से मुक्त करना होगा, और फिर क्लिनोप्टिलोलाइट फिल्टर को पानी की आपूर्ति करनी होगी। यह काफी महंगी सफाई है, लेकिन यह सबसे प्रभावी है - यह सत्ताईस प्रतिशत तक पहुंचती है।
पुनरुत्पादन के लिए सोडियम क्लोराइड के घोल को मिलाने की आवश्यकता होगी - पाँच या दस प्रतिशत। फिर लोड को पानी से धोना चाहिए। घोल से अमोनिया निकलेगा, जिसे सल्फ्यूरिक एसिड द्वारा अमोनियम सल्फेट बनाने के लिए अवशोषित किया जा सकता है, जो उर्वरक के रूप में बहुत अच्छा है। अपशिष्ट जल में अमोनियम नाइट्रोजन, साथ ही नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक यौगिक, विभिन्न प्रकार के आसवन, निष्कर्षण, सोखना द्वारा हटा दिए जाते हैं।
उर्वरक प्राप्त करने के तरीके
यदि अमोनियम नाइट्रोजन का निर्धारण आवश्यक हो तो यह विधि उत्तम है। इसके अन्य रूप, जो समान उर्वरकों में पाए जाते हैं - एमाइड, नाइट्रेट - इस विधि द्वारा निर्धारित नहीं किए जा सकते हैं। सबसे पहले आपको अपशिष्ट जल में अमोनियम नाइट्रोजन निकालने की आवश्यकता है, उदाहरण के लिए, इसमें बहुत कुछ है। इस विधि की चर्चा ऊपर की जा चुकी है। इसके बाद, भविष्य के उर्वरक के एक हिस्से को एक फ्लास्क में रखा जाना चाहिए और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के घोल के साथ गिराया जाना चाहिए (एकाग्रता दाढ़ होना चाहिए - 0.05 mol प्रति dm3)। फ्लास्क को कम से कम आधे घंटे के लिए एक विशेष उपकरण से हिलाया जाना चाहिए, जिसके बाद इसे पंद्रह घंटे तक लगाया जा सकता है।
अगला, घोल को फिर से हिलाएं और प्लीटेड सूखे फिल्टर से छान लें। एक ही हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान के साथ फिल्टर की सामग्री को कम से कम तीन बार कुल्ला, फिर छानना की मात्रा को एसिड समाधान के साथ मूल मात्रा में फिर से लाया जाना चाहिए। इस प्रकार, सबसे पहले, पानी में अमोनियम नाइट्रोजन का निर्धारण हुआ, और दूसरा, परिणामी उर्वरक में इसकी मात्रा का निर्धारण। उत्तरार्द्ध चालीस से एक सौ पचास मिलीग्राम प्रति लीटर तक होता है, और उसी समाधान में कैप्रोलैक्टम में आठ से अस्सी मिलीग्राम प्रति लीटर होता है। यदि अमोनियम नाइट्रोजन की मात्रा बीस मिलीग्राम से कम है, तो परीक्षण विफल हो जाएगा और यह विधि लागू नहीं होती है।
प्रदूषण के स्रोत
औद्योगिक अपशिष्ट जल की सबसे विशिष्ट विशेषताएं एक अस्थिर रासायनिक संरचना, माइक्रोफ्लोरा के विकास के लिए अनुकूलन की एक आवश्यक अवधि, नाइट्रोजन के कार्बनिक और खनिज मूल के यौगिकों की अधिकता है। पहलेउपचार सुविधाओं में जैविक उपचार करके, अपशिष्ट जल को घरेलू और घरेलू अपशिष्ट जल के साथ मिश्रित किया जाता है और इस प्रकार औसत किया जाता है। अमोनियम नाइट्रोजन (सूत्र NH4+) अपशिष्ट जल का एक अनिवार्य घटक है।
प्रदूषण के स्रोत विभिन्न उद्योगों से अपशिष्ट जल हो सकते हैं - भोजन और चिकित्सा से लेकर धातुकर्म, कोक, सूक्ष्मजीवविज्ञानी, रसायन और पेट्रोकेमिकल तक। इसमें खेतों से सभी घरेलू अपशिष्ट जल, खाद, कृषि - भी शामिल हो सकते हैं। नतीजतन, प्रोटीन और यूरिया विघटित हो जाते हैं, और नाइट्राइट और नाइट्रेट अवायवीय रूप से बहाल हो जाते हैं।
शरीर पर प्रभाव
ऐसे यौगिकों का मानव शरीर पर अत्यंत नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। अमोनिया प्रोटीन के साथ अभिक्रिया करके उसका खंडन करता है। फिर कोशिकाएं और, तदनुसार, शरीर के ऊतक सांस लेना बंद कर देते हैं, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, यकृत, श्वसन अंगों को नुकसान होता है, और रक्त वाहिकाओं का काम बाधित होता है। यदि अमोनियम की उच्च सामग्री वाले पानी का नियमित रूप से उपयोग किया जाता है, तो एसिड-बेस बैलेंस प्रभावित होता है, एसिडोसिस शुरू होता है।
जहरीले स्तर तक पहुंच जाते हैं। इससे विशेष रूप से बच्चे प्रभावित होते हैं। मेथेमोग्लोबिनेमिया विकसित होता है, शरीर में ऑक्सीजन शासनजल्दी नष्ट हो जाता है, जठरांत्र संबंधी मार्ग पहले पीड़ित होने लगता है।
खुराक सीमा
मेटेमोग्लोबिनेमिया के व्यक्तिगत मामले तब शुरू होते हैं जब पानी में नाइट्रेट की मात्रा पचास मिलीग्राम प्रति लीटर तक होती है, और जब उनकी एकाग्रता नब्बे मिलीग्राम प्रति लीटर तक पहुंच जाती है, तो रोग व्यापक हो जाता है। संयुक्त राज्य अमेरिका, फ्रांस, नीदरलैंड, जर्मनी में विस्तृत सर्वेक्षण किए गए, जिसमें पता चला कि पचास प्रतिशत मामलों में प्रति लीटर पचास मिलीग्राम से अधिक नाइट्रेट पाए जा सकते हैं। भूजल और कुएं के पानी में नाइट्रेट की सांद्रता सीमा से दस गुना अधिक - डेढ़ हजार मिलीग्राम प्रति लीटर तक होती है, जबकि विश्व स्वास्थ्य संगठन ने पैंतालीस मिलीग्राम की सीमा निर्धारित की है। और वह पानी लोग पीते हैं!
और अपशिष्ट जल का कई तरह से उपचार किया जाता है - जैविक निस्पंदन, और ओजोन ऑक्सीकरण, और क्षारीय पृथ्वी धातु हाइपोक्लोराइट, और वातन, और सोरशन, जो सोडियम फॉर्म जिओलाइट्स, और आयन एक्सचेंज रेजिन का उपयोग करता है, और मजबूत क्षार के साथ इलाज किया जाता है, और प्लवनशीलता, और धातु मैग्नीशियम के साथ अमोनियम को पुनर्स्थापित करें, और ट्राइसोडियम फॉस्फेट के साथ मैग्नीशियम क्लोराइड के समाधान जोड़ें। हालाँकि, सफाई प्रौद्योगिकियाँ हमेशा प्रदूषण तकनीकों से बहुत पीछे हैं।
पोषक तत्व
गैस (NH3) अमोनिया प्राकृतिक जल में घुल जाती है जब अमोनियम नाइट्रोजन सहित कार्बनिक यौगिकों का जैव रासायनिक अपघटन होता है। फिर अन्य यौगिक बनते और जमा होते हैं - अमोनियम आयन और अमोनियम नाइट्रोजन।घुला हुआ अमोनिया वायुमंडलीय वर्षा के साथ, सीवेज के साथ भूमिगत या सतही अपवाह के साथ जल निकायों में प्रवेश करता है। यदि अमोनियम आयन (NH4+) की सांद्रता पृष्ठभूमि मान से अधिक है, तो इसका मतलब प्रदूषण के एक नए और करीबी स्रोत का उदय होगा। ये या तो पशुधन फार्म या खाद संचय, या परित्यक्त नाइट्रोजन उर्वरक, औद्योगिक लैगून, या नगरपालिका उपचार सुविधाएं हो सकती हैं।
और नाइट्रोजन, कार्बन, फास्फोरस के यौगिक, जो अपशिष्ट जल में निहित हैं, जल निकायों में मिल रहे हैं, रूस के लगभग सभी क्षेत्रों में महत्वपूर्ण पर्यावरणीय क्षति का कारण बनते हैं। अपशिष्ट जल उपचार दिन-प्रतिदिन अधिक से अधिक प्रासंगिक होता जा रहा है, क्योंकि नाइट्रोजन यौगिकों सहित हानिकारक पदार्थों की सांद्रता अक्सर बस लुढ़क जाती है। यह न केवल पीने के पानी को प्रभावित करता है। लगभग सभी सब्जियां और फल जल्दी से नाइट्रेट जमा करते हैं, वे घास और अनाज में पाए जाते हैं जो पशु खाते हैं।
जल निकायों में NH3 और NH4 की सामग्री
जलाशयों में हमेशा कई संक्रमणकालीन रूपों में नाइट्रोजन होता है: अमोनियम लवण और अमोनिया, एल्ब्यूमिनोइड नाइट्रोजन (कार्बनिक), नाइट्राइट्स (नाइट्रस एसिड के लवण) और नाइट्रेट्स (नाइट्रिक एसिड के लवण)। यह सब नाइट्रोजन खनिजकरण की प्रक्रिया के साथ मिलकर बनता है, लेकिन अधिक हद तक अपशिष्ट जल के साथ आता है। अब जलाशयों को साफ करने की जरूरत है। नाइट्रोजन यौगिक अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में नाइट्रेट नाइट्रोजन, नाइट्राइट नाइट्रोजन, अमोनियम नाइट्रोजन और कार्बनिक यौगिकों से बंधे नाइट्रोजन के रूप में आते हैं। घरेलू योजना का अपशिष्ट जल हैऐसे पदार्थों का एक छोटा सा सांद्रण, उद्योग उनमें से अधिकांश को जल निकायों में भेज देता है।
शुद्धिकरण की प्रक्रिया में, सभी प्रकार के नाइट्रोजन यौगिकों के द्रव्यमान सांद्रता का अनुपात लगातार बदल रहा है। परिवहन के दौरान अपशिष्ट जल की संरचना पहले से ही भिन्न हो जाती है, क्योंकि यूरिया, जो घरेलू और घरेलू अपशिष्ट जल में निहित है, बैक्टीरिया के साथ बातचीत करके अमोनियम आयन बनाता है। सीवरेज नेटवर्क जितना लंबा होगा, यह प्रक्रिया उतनी ही आगे बढ़ेगी। कभी-कभी उपचार के प्रवेश द्वार पर अमोनियम आयन की सामग्री पचास मिलीग्राम प्रति घन डेसीमीटर तक होती है, जो बहुत, बहुत अधिक होती है।
जैविक नाइट्रोजन
यह नाइट्रोजन है, जो कार्बनिक पदार्थों में पाया जाता है - प्रोटीन और प्रोटीन, पॉलीपेप्सिड्स (उच्च आणविक भार यौगिक), अमीनो एसिड, कार्बामाइड्स (कम आणविक भार यौगिक), एमाइन, एमाइड। नाइट्रोजन युक्त सहित सभी कार्बनिक पदार्थ अपशिष्ट जल में प्रवेश करते हैं, जिसके बाद नाइट्रोजन यौगिकों को अमोनीकरण के अधीन किया जाता है। अपशिष्ट जल में बहुत अधिक कार्बनिक नाइट्रोजन होता है, कभी-कभी सभी नाइट्रोजन यौगिकों का सत्तर प्रतिशत तक। लेकिन अमोनिया के परिणामस्वरूप, कार्बनिक नाइट्रोजन का पंद्रह प्रतिशत से अधिक सीवर पथ पर सीवेज उपचार संयंत्र में नहीं आता है।
अगला मानव निर्मित जैविक उपचार होता है। पहला चरण नाइट्रिफिकेशन है, यानी कुछ प्रकार के सूक्ष्मजीवों के कारण नाइट्रोजन यौगिकों का रूपांतरण जो अमोनियम नाइट्रोजन को नाइट्रेट आयन और नाइट्राइट आयन में ऑक्सीकृत करते हैं। नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया से डरना नहीं चाहिए - वे बाहरी परिस्थितियों के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं और आसानी से विस्थापित हो जाते हैं। लेकिन नाइट्रेट्स, अगर वे जलाशय में मिल जाते हैं,उनकी मृत्यु हो जाती है, क्योंकि वे विभिन्न प्रकार के माइक्रोफ्लोरा के लिए एक उत्कृष्ट पोषक माध्यम हैं। इसलिए नाइट्रेट्स को पारिस्थितिकी तंत्र से हटा देना चाहिए।
नाइट्राइट्स और नाइट्रेट्स
यदि सीवेज मिट्टी में प्रवेश करता है, तो कुछ बैक्टीरिया के प्रभाव में अमोनियम नाइट्रोजन पहले नाइट्राइट्स में बदल जाता है, फिर नाइट्रेट्स में। विभिन्न रूपों की प्रबलता और सामग्री उन स्थितियों पर निर्भर करती है जो मिट्टी में नाइट्रोजन की उपस्थिति के साथ यौगिकों के प्रवेश के समय विकसित होती हैं, और फिर जलाशय में।
बाढ़ के दौरान, इसके कार्बनिक रूपों की सांद्रता काफी बढ़ जाती है, क्योंकि कार्बनिक अवशेष मिट्टी की सतह से धुल जाते हैं, और गर्मियों में वे उतने ही कम हो जाते हैं, क्योंकि वे विभिन्न जलीय जीवों के लिए "भोजन" के रूप में काम करते हैं। नाइट्राइट नाइट्रेट बनने की प्रवृत्ति वाले अमोनियम नाइट्रोजन के ऑक्सीकरण का एक मध्यवर्ती रूप है। प्राकृतिक जल में, नाइट्रेट आमतौर पर इतने अधिक नहीं होते हैं, जब तक कि खेतों से उर्वरकों की कमी न हो।
