Обозначение химического элемента: NO-3
Другие названия: селитра, азотистое вещество, сложный ион
Характеристика: относится к сложным ионам и является главным источником питательного вещества для роста живых растений. Почти все катионы нитрогена относятся к водорастворимым веществам, благодаря чему они свободно перемещаются подземными водами и засоряют открытые водоемы. К таким водным ресурсам относятся: реки, водохранилища, источники и системы водоснабжения.
Распространение и применение
Нитрат-ионы относятся к перечню основных азотистых веществ. Они массово распространены в оболочке Земли, называемой «биосферой». Этот элемент является переходным этапом, приводящим к преобразованию азота. Из-за азотистого круговорота соединения данного вещества находятся во всех естественных водах, оказываясь там после окисления и преобразования органической материи. Увеличенная концентрация нитрат-ионов в грунтовых и поверхностных водах возникает по причине постоянного их использования в виде минерального удобрения, которое применяется для сельскохозяйственных целей. Например, для агрономической технологии, которая заключается в удобрении ценных культур, таких как хлопок, зерно и овощи, в период их развития и роста.
Превышение предельно допустимых норм нитратов означает, что равновесие цикла азота сдвинуто и, скорее всего, возникла несбалансированная эвтрофикация, которая является экологической проблемой и снижает качество воды в естественных экосистемах. К тому же увеличение концентрации нитратов служит показателем уменьшения растворенного в воде оксигена, что становится заметным в аквариуме и объектах рыбхозов. Но, если нитратный азот присутствует в воде для полива, то способствует ускоренному развитию растительности.
Полезные и вредные свойства
Попадая в организм, нитрат может превратиться в нитрит, который в большом количестве очень токсичен для людей и животных, в частности младенцев. Это обусловлено свойством нитрита нарушать поставку кислорода в кровь. Также в системе пищеварения нитратный азот преобразуется в нитритный, если воздействует особое вещество, называемое нитратредуктазой.
Зачастую выделяется общее отрицательное влияние нитритов:
- Высокая токсичность
- Поражение мочевыделительной системы
- Повышение вероятности раковых заболеваний, в частности желудочной онкологии
- Появление метгемоглобина
Поэтому, несмотря на важность и необходимость нитрогена для всех живых существ, если он приобретает форму нитрата, то для человека не несет никакой пользы и его содержание нужно ограничивать или уменьшать. Ввиду этого в воде, предназначенной для питья, допускается только незначительное наличие указанных соединений.
Допустимые нормы
Ниже представлен показатель ПДК, или предельно допустимой концентрации, нитратов в различных источниках проб. Основанием для нормирования служат требования СанПиНов и других нормативных актов.
| Источник пробы |
Концентрация, мг/л |
| Бутилированные воды |
0-20 |
| Централизованное водоснабжение и питьевая вода |
0-45 |
| Водоемы рыбхозов |
0-40 |
Способы очистки
О выявлении нитрат-ионов можно с точностью сказать только в тех случаях, когда гарантировано отсутствие нитрит-ионов, по причине одинаковых реакций у обоих азотистых веществ.
Если же предельно допустимая концентрация нитрат-ионов превышает установленные границы, её необходимо жестко контролировать. Чаще всего контроль выполняется следующими методиками:
- Метод ионного обмена. В процессе применения ионообменных смол в жидкости, нитраты заменяются на хлориды. По причине малой распространенности анионитов (ионообменных смол) этот способ применяется нечасто.
- Метод обратного осмоса. С помощью этого способа из воды удаляются не только нитраты, но и другие элементы. Эта очистная технология применяется чаще всего. Из минусов обратного осмоса стоит выделить деминерализацию воды, что вынуждает искусственно обогащать ее после очистки, чтобы сделать полезной для питья.
Чтобы определиться с методом очистки, полезно провести комплексное исследование образцов. Это поможет подобрать очистные мероприятия, которые помогут избавиться от всех патогенных веществ или микроорганизмов, сохранив при этом все полезные свойства.
