Monitorowanie poziomu azotanów w wodzie pitnej

Azot z azotanów jest niezbędnym składnikiem odżywczym dla roślin. Zbyt wysokie stężenie jest jednak szkodliwe dla ludzi i środowiska naturalnego. Dlatego ważne jest, aby nie dopuścić do nadmiernego poziomu azotanów, szczególnie w wodzie pitnej.

W jaki sposób azotany przedostają się do wód gruntowych

Azotan jest naturalnym związkiem powstającym w atmosferze i dlatego jest zupełnie nieszkodliwy. W naturze azotany są wykorzystywane w obiegu naturalnym do dostarczania roślinom substancji odżywczych.

Co ma z tym wspólnego nawóz? 

Obieg ten jest jednak zakłócany przez człowieka, gdyż coraz więcej sztucznego i lokalnego nawożenia powoduje brak równowagi w obiegu naturalnym — na przykład poprzez nawożenie w rolnictwie. W przypadku zastosowania większej ilości nawozu, niż rośliny są w stanie wchłonąć, azotany przedostają się wraz z deszczem do rzek i jezior i oczywiście do wód gruntowych.

Nadmiar azotanów może zagrażać zdrowiu człowieka 

Około 80% zalecanej dawki azotanów wchłaniamy poprzez żywność, na przykład jedząc warzywa, owoce i mięso. Jeśli przez dłuższy czas spożywana będzie także woda pitna o wysokiej zawartości azotanów, może to być szkodliwe dla zdrowia ludzkiego.

Z tego względu Unia Europejska i WHO zalecają dopuszczalne stężenie azotanów w wodzie pitnej na poziomie 50 mg/l. W Szwajcarii Rozporządzenie o ochronie wody (GSchV) wyznacza limit azotanów na poziomie 25 mg/l , aby zapewnić ochronę zwłaszcza dzieci przed wysokimi stężeniami. Niemowlęta nie wytwarzają jeszcze wystarczającej ilości niezbędnego enzymu wymaganego do rozkładu azotanów w organizmie. Dlatego w krajach, w których wartości dopuszczalne są przekroczone, zaleca się, aby dla niemowląt stosować wodę o szczególnie niskiej zawartości azotanów.

Na świecie jest coraz mniej niezanieczyszczonej wody

Szczęście mają dostawcy wody, którzy nie mają jeszcze problemu wysokiego poziomu azotanów w wodzie surowej i w związku z tym nie muszą jej uzdatniać dużym nakładem pracy. W przypadku wszystkich innych, u których azotany są już zawarte w wodzie surowej, na przykład na skutek rolnictwa, sytuacja w ciągu najbliższych kilku lat jeszcze bardziej się pogorszy. Wraz ze wzrostem liczby ludności na świecie zapotrzebowanie na wodę w wielu miejscach przewyższy w przyszłości dostępne zasoby wodne. Już w 2019 roku 13% punktów pomiarowych wód gruntowych na obszarze UE wykazało wartości azotanów powyżej limitu 50 mg/l. W wielu miejscach konieczne będzie zatem podjęcie dodatkowych wysiłków, aby w dalszym ciągu niezawodnie dostarczać wodę pitną o wymaganej jakości.

W jaki sposób można usunąć azotany z wody? 

Prawie wszystkie rodzaje azotanów są rozpuszczalne w wodzie i bardzo stabilne chemicznie, dlatego można je usunąć jedynie przy znacznym wysiłku pod względem technicznym. Jednakże tylko kilka z aktualnie istniejących technologii wydaje się nadawać się do dostarczania wody denitryfikowanej do zasilania systemów wody pitnej. 

Azotany usuwa się z wody np. poprzez proces odwróconej osmozy, destylację lub silnie zasadowe żywice anionowymienne. Jednakże powoduje to powstawanie pozostałości solanki o wysokim stężeniu, które powodują problemy podczas utylizacji, a tym samym znacznie zwiększają koszty eksploatacji i konserwacji. Jeśli bowiem wszystkie azotany przedostaną się z powrotem do kanałów ściekowych, powstaną kolejne problemy — a mianowicie z ekstrakcją wody surowej.

Odpowiednie środki przynoszą trwały efekt

W dłuższej perspektywie systemy niewymagające obróbki technicznej są lepszą, bardziej przyjazną zrównoważonemu rozwojowi i tańszą alternatywą. Wymagają one jednak zastosowania odpowiednich środków towarzyszących, takich jak ochrona szybów studni, zarządzanie użytkowaniem gruntów regulujące wykorzystywanie wody rolniczej na obszarze wydobycia lub nawet jego zakazujące, dezaktywacja studni w przypadku zbyt dużego zanieczyszczenia azotanami lub mieszanie wody z różnych źródeł.

Monitorowanie azotanów za pomocą rozwiązań Bürkert

I właśnie w tym punkcie widoczne są możliwości firmy Bürkert: od analizy wody ze studni, poprzez kontrolę jakości wody pitnej , aż po mieszanie wody z różnych studni — u nas klienci otrzymują wszystkie rozwiązania z jednego źródła. 

Ciągły system analizy wody

Typ 8905

• Ciągła analiza wody pitnej i przemysłowej wody procesowej
• Rozwiązanie oparte na modułowej technologii Bürkert kostek (Cube) i płyty tylnej
• Połączenie Fieldbus do wszechstronnej komunikacji w środowisku przemysłowym
• Połączenie Fieldbus do wszechstronnej komunikacji w środowisku przemysłowym, wymiana danych przez mobilną bramę sieciową
• Bardzo niskie koszty utrzymania i najdłuższa żywotność dzięki technologii MEMS

Aby to zapewnić również w przypadku azotanów, polegamy na naszym czujniku azotanów MS09:

Czujnik azotanów

Typ MS09

• Fotometr UV do monitorowania azotanów
• Bezodczynnikowy pomiar optyczny
• Czujnik EDIP: kompatybilny z systemami pomiarowymi typu 8905/8906
• Ksenonowa lampa błyskowa, 3 kanały do optycznego pomiaru ze zmniejszonymi wpływami zakłócającymi
• Soczewki z nanopowłoką w celu zmniejszenia potrzeb w zakresie konserwacji

Jak działa nasz czujnik azotanów?

Ten czujnik optyczny składa się z lampy i detektora mierzącego natężenie światła. Lampa świeci bezpośrednio na czujnik przez szczelinę, przez którą w sposób ciągły przepływa woda. Jeśli w wodzie znajdują się azotany, jest to wykrywane na podstawie absorpcji światła UV przy 212 nm. 

Dodatkowo czujnik mierzy absorpcję przy 254 nm i 360 nm, aby sprawdzić wpływ materii organicznej i zmętnienia. Dzięki temu czujnik jest niewrażliwy na wpływy zakłócające w wodzie. Aby uniknąć błędnych pomiarów innych substancji zmętniających, takich jak np. piasek lub glina, obszar ten jest rejestrowany oddzielnie za pomocą drugiego czujnika i obliczany. Pomaga to w niezawodny sposób sprawdzać źródła pod kątem limitów wyznaczonych w przepisach prawnych lub monitorować niezbędne etapy uzdatniania, jeśli woda jest już zanieczyszczona.

Inteligentne rozwiązanie systemowe Bürkert: mieszanie wody

Jak powszechnie wiadomo, oprócz pomiarów głównym obszarem działalności firmy Bürkert jest sterowanie i regulacja cieczy. Dlatego stosuje się również rozwiązania, które pomagają mieszać wodę o różnej jakości. Na przykład, jeśli dostępne jest źródło o wysokiej zawartości azotanów, nasze rozwiązanie do mieszania wody umożliwia rozcieńczenie wodą o niskiej zawartości azotanów. Zwykle jest to bardziej opłacalne niż oczyszczanie silnie zanieczyszczonego źródła. 

Niestety nieustanne pogarszanie się jakości wody to przykra tendencja, której nie da się już zatrzymać — dlatego dostawcy wody będą stawać przed coraz większymi wyzwaniami. Z tego względu dokładamy wszelkich starań, aby zaoferować naszym klientom wsparcie w tym obszarze. Dzięki temu w przyszłości będą mogli zagwarantować jakość wody pitnej, a tym samym chronić ten niezbędny dla ludzi zasób.