CÁC DẠNG NITƠ TRONG NƯỚC THẢI

Nitơ là một trong những nguyên tố có vai trò quan trọng trong sự hình thành sự sống trái đất. Là thành phần quan trọng tạo nên protein cũng như trong các axit amin trong nhân của tế bào. Hầu hết các sinh vật và các bã thải trong quá trình sống của chúng đều có chứa lượng Nitơ nhất định. Và bị sinh vật dị dưỡng phân hủy trở thành các hợp chất vô cơ như Amoni. Vậy thực sự, nitơ trong nước thải tồn tại ở những dạng nào? 

Chúng ta có thể chia thành 2 nhóm: vô cơ và hữu cơ. Nitơ vô cơ thì đơn giản, đa số là amoni, nitrat và nitrit hoặc ure. Nitơ hữu cơ thì phức tạp hơn, nó có thể là các amin bậc thấp, axit amin hoặc protein… Hoặc có thể chia thành 4 dạng chính (không bao gồm khí nitơ): nitrat, nitrit, ammoniac và nitơ hữu cơ. Mỗi dạng thường được phân tích thành 1 thành phần riêng biệt, tổng nitơ (nitơ tổng) được tính từ tổng 4 dạng trên.

Lượng nitơ trong nước thải thường được đánh giá qua các chỉ tiêu cơ bản như: NH4+, NO3-, NO2-, TKN và TN. Trong đó, chỉ số TKN hay còn gọi là tổng nitơ Kjeldahl sẽ xác định hàm lượng Nitơ hữu cơ + lượng nitơ ure + lượng nitơ amoni. Nguyên lý cơ bản là chuyển hóa tất cả lượng Nitơ này thành NH3 rồi xác định hàm lượng NH3 thông qua phương pháp chưng cất và chuẩn độ.

Trong nước thải, nitơ tồn tại phụ thuộc tùy vào ngành nghề sản xuất, đặc tính nước thải…Chẳng hạn:

- Nước thải chăn nuôi, giết mổ: nguồn nitơ chủ yếu từ phân gia súc, gia cầm, lượng máu, mỡ, phân cùng với lượng nước thải từ khâu giết mổ.

- Nước thải sinh hoạt: nitơ tồn tại chủ yếu ở dạng Amoni cao hơn nitrit và nitrat do trong hầm tự hoại không có oxy và sinh vật tự dưỡng thực hiện quá trình Nitrat hóa. Nồng độ nitơ phụ thuộc vào mật độ dân cư, mức độ sử dụng nước, phong tục tập quán ăn uống…

- …

TÁC HẠI CỦA NITƠ TRONG NƯỚC THẢI

ẢNH HƯỞNG CỦA NITƠ ĐẾN MÔI TRƯỜNG

Nitơ là nguyên tố chính trong thực phẩm cho tất cả các sinh vật, bởi vì nó là một thành phần của tất cả các protein và axit nucleic. Do đó mà lượng nitơ ngoài môi trường đều có nguồn gốc từ sinh vật sống. Trong nước biển và nước mặt, nitrit và Amoniac là thức ăn đối với sinh vật phù du, làm cho nồng độ nitơ thấp hơn ở bề mặt so với ở vùng nước sâu.

Khi nồng độ nitơ tăng trong các lớp bề mặt, sinh vật phù du tăng lên, dẫn đến hiện tượng tảo nở hoa, có thể xảy ra ở bất kỳ vùng nước mặt nào. Hiện tượng này gọi là phú dưỡng hóa nguồn nước. Lượng lớn nitrat đi vào dòng nước mặt có thể gây ra hiện tượng phú dưỡng này, có nghĩa là dư thừa các chất dinh dưỡng dẫn đến thiếu oxy và cá chết. Trong khi đó, nồng độ Amoniac tự do nhỏ có thể gây độc cho cá, sử dụng oxy để chuyển hóa thành nitrit sau đó nitrat làm giảm nồng độ oxy trong nước. 

ẢNH HƯỞNG CỦA NITƠ TRONG NƯỚC ĐẾN CON NGƯỜI

Thành phần Amonia trong nước nhanh chóng làm giảm oxy hòa tan do chúng sử dụng oxy để diễn ra quá trình nitrat hóa. Nitrat thường không được coi là độc hại, nhưng ở nồng độ cao, cơ thể có thể chuyển nitrat thành nitrit. Nitrit là các muối độc hại làm gián đoạn quá trình vận chuyển oxy trong máu bằng cách phá vỡ hemoglobin thành methemoglobin. Điều nay gây buồn nôn, đau dạ dày cho người lớn. Đối với trẻ nhỏ, nó có thể cưc kỳ nguy hiểm, vì nó nhanh chóng gây ra thiếu oxy máu. 

XÁC ĐỊNH NITƠ TRONG NƯỚC THẢI

Chính vì tác hại nghiêm trọng của nitơ trong nước thải đến môi trường và con người, nên trong các quy chuẩn về nước thải hầu hết đều có yêu cầu kiểm tra hàm lượng nitơ.

Có nhiều phương pháp khác nhau để xác định nitơ như:

+ Phương pháp Lowry (xác định nitơ protein – nitơ hữu cơ)

+ Phương pháp quang phổ

+ Phương pháp Dumas

+ Phương pháp Kjeldahl

+ …