Charakterystyka zanieczyszczeń wód - jon amonowy

Jony amonowe charakteryzują się dobrą rozpuszczalnością w wodzie. Ich migracja wodna jest jednak ograniczona - a wynika to z dużej podatności na sorpcje oraz tworzeniu kompleksów z materiałami ilastymi.

Jony amonowe uczestniczą w równowadze amonowej. Formy występowania jonu amonowego w zależności od odczynu wody prezentowano już w jednym z artykułów na naszej stronie: formy występowania jonu amonowego w wodzie.

Stężenia jonów amonowych, przekraczające niekiedy 100 mg/L spotykane są w wodach towarzyszących złożom ropy naftowej. W gorących źródłach z kolei spotyka się stężenia dochodzące do 1400 mg/L.

W sytuacji, gdy w wodze nastąpi zmiana warunków z redukcyjnych na utleniające zaczynają się procesy biologicznej nitryfikacji, które prowadzą do powstania jonów azotanowych i azotynowych - zdecydowanie bardziej ruchliwych i słabiej sorbowanych.

Stężenia jonu amonowego w różnych rejonach kraju oraz z różnych ujęć przedstawiają się zgoła odmiennie. Z doświadczeń autora oraz publikacji w różnych źródłach, wybrano poniżej przykładowe poziomy tego zanieczyszczenia, z krótką charakterystyką ujęcia:

• Września; studnie trzeciorzędowe; jon amonowy na poziomie 0,8 - 1,0 mg/L
• Świnoujście; ujęcie Wydmy (czwartorzęd); jon amonowy ok 0,3 mg/L - 1,3 mg/L
• Świnoujście; ujęcie Odra (czwartorzęd); jon amonowy ok 1,4 - 5,0 mg/L
• Gniewkowo, studnie czwartorzędowe; jon amonowy na poziomie 2,0 -4,0 mg/L (w zależności od pory roku - zimą i na wiosnę stężenie jonu amonowego wzrasta; latem i jesienią jest stosunkowo niskie)
• Pelplin; studnie trzeciorzędowe; jon amonowy na poziomie 1,3 - 1,6 mg/L
• Gostyń; studnie czwartorzędowe; jon amonowy ok 0,3 mg/L
• Nałęczów; studnie kredowe; jon amonowy < 0,2 mg/L

Jak wynika z przedstawionych danych rozbieżność jest znaczna. W cytowanej powyżej literaturze można znaleźć tło hydrogeochemiczne azotu amonowego w wybranych głównych zbiornikach wód podziemnych w Polsce.

W wytycznych WHO dotyczących jakości wody do picia stwierdza się, że jedną z przyczyn wyższych stężeń amoniaku w wodach może być hodowla zwierząt (dotyczy to przede wszystkim wód powierzchniowych), zaś sama obecność jonu amonowego w wodzie w takiej sytuacji może być wskaźnikiem zanieczyszczenia wody bakteriami, ściekami czy odchodami zwierzęcymi. Jon amonowy może przechodzić do wody również z cementowych wykładzin przewodów wodociągowych.

Wg wytycznych WHO amoniak w wodzie do picia nie ma bezpośredniego znaczenia zdrowotnego i dlatego nie zaproponowano zalecanej dopuszczalnej wartości opartej na przesłankach zdrowotnych. Przyjmuje się, że zagrożenie pochodzące ze źródeł środowiskowych jest nieistotne z porównaniu z wewnętrzną syntezą tego związku w toku metabolizmu ssaków. Efekty toksyczne działania amoniaku obserwuje się dopiero przy spożyciu przekraczającym 200,0 mg/kg masy ciała.

Poza zdrowotne oddziaływanie amoniaku (z technologicznego punktu widzenia) wiąże się z:

• ograniczeniem skuteczności dezynfekcji wody (tworzenie chloramin)
• zużyciem tlenu w sieci wodociągowej (tworzenie warunków beztlenowych)
• powstawaniem istotnie szkodliwych azotynów

• pogorszeniem smaku i zapachu wody

  Z tego punktu widzenia wskazany jest monitoring i obserwacja stężenia jonu amonowego w wodzie, zwłaszcza w sytuacjach wymienionych powyżej (gdy zachodzi podejrzenie o przekroczeniu tego wskaźnika).

Podstawowe technologie usuwania jonu amonowego z wody została zaprezentowane w artykule: Usuwanie jonu amonowego z wody.

Jednym z podstawowych zadań Operatora Stacji Uzdatniania Wody powinna być kontrola technologiczna uzyskiwanych efektów. Nie chodzi w tym miejscu o szczegółowe badania laboratoryjne, które przecież są prowadzone przez Sanepidy, czy Laboratoria Zakładowe, ale o kontrolne testy, pozwalające z dużą dokładnością pozwolą stwierdzić poziom danego wskaźnika, jak i dostosować eksploatację układu uzdatniania do uzyskiwanych wyników. Zaletą takich testów jest przede wszystkim szybkość oraz fakt, że do wykonania badania nie trzeba praktycznie żadnych urządzeń. Zdecydowanie skracają czas, pozwalając na szybkie podjęcie decyzji eksploatacyjnej. Ich niewątpliwą zaletą jest również cena.

Autor: Łukasz Weber

Literatura:

A. Macioszczyk, D. Dobrzyński: "Hydrogeochemia" PWN, Warszawa 2007

Wytyczne WHO dotyczące jakości wody do picia - Wydanie 2; PZiTS 1998