Azotany i azotyny w wodzie – dlaczego powinne być usuwane z wody pitnej?

Wstęp

Związki azotu w postaci jonów azotanowych (NO₃⁻) i azotynowych (NO₂⁻) stanowią powszechne zanieczyszczenia środowiska wodnego. Ich obecność w wodach powierzchniowych i podziemnych jest jednym z kluczowych wskaźników jakości wód. Wynika ona zarówno z naturalnych procesów biochemicznych w cyklu azotu, jak i z działalności człowieka, w tym intensywnego rolnictwa oraz niewłaściwego gospodarowania ściekami.

Pochodzenie i występowanie azotanów i azotynów w wodzie.

W przyrodzie azotany i azotyny powstają w wyniku biologicznej przemiany azotu w procesach nitryfikacji i denitryfikacji.

Nitryfikacja to tlenowy proces utleniania amoniaku (NH₃) do azotynów (NO₂⁻), a następnie do azotanów (NO₃⁻), prowadzony przez bakterie autotroficzne z rodzaju Nitrosomonas i Nitrobacter: NH₄⁺ → NO₂⁻ → NO₃⁻
Denitryfikacja to proces redukcji azotanów i azotynów do gazowych form azotu (N₂, N₂O), zachodzący w warunkach beztlenowych, z udziałem bakterii heterotroficznych, m.in. Pseudomonas, Bacillus czy Paracoccus.

W nieskażonych, naturalnych wodach powierzchniowych stężenie azotanów zwykle nie przekracza kilku miligramów na litr, natomiast azotyny występują jedynie przejściowo i w bardzo niskich stężeniach < 0,01 mg/l, ze względu na ich nietrwałość w środowisku tlenowym, w którym się utleniają do azotanów.

Dominującym źródłem zanieczyszczenia wód azotanami są nawozy azotowe stosowane w rolnictwie. Nadmiar azotu nieprzyswojony przez rośliny przenika do wód gruntowych w postaci azotanów, czyli jonów NO₃⁻. W UE szacunki Europejskiej Agencji Środowiska wskazują, że ok. 80% ładunku azotu trafiającego do środowiska wodnego pochodzi z rolnictwa; główne źródła to nawozy mineralne i odchody zwierzęce. Dodatkowo, do wzrostu stężenia związków azotu w wodach przyczyniają się: ścieki komunalne i przemysłowe, odcieki z nieuszczelnionych składowisk odpadów, infiltracja z nieszczelnych szamb i gnojowisk, czy emisje tlenków azotu do atmosfery i ich opadanie z deszczem. Wynika z tego, że największe zanieczyszczenie wód azotanami występuję na obszarach rolniczych.

Według polskich i europejskich norm dopuszczalna wartość graniczna azotanów w wodzie pitnej nie powinna przekraczać 50 mg/l a azotynów 0,5 mg/l. Taką wodę mają obowiązek dostarczyć nam zakłady uzdatniania wody. Biorąc jednak pod uwagę ich szkodliwość dla organizmu ludzkiego, wartości te wydają się zawyżone. Szczególnie dla niektórych grup ludności jak małe dzieci, kobiety w ciąży, osoby z chorobami wątroby, niską odpornością czy zaburzeniami mikroflory jelitowej.

Toksyczność i zagrożenia zdrowotne.

Azotany same w sobie wykazują stosunkowo niską toksyczność, jednak w organizmach ludzi i zwierząt, pod wpływem bakterii w przewodzie pokarmowym, w środowisku beztlenowym, mogą ulegać przemianie do azotynów, które są znacznie bardziej toksyczne. Azotyny reagują z hemoglobiną, tworząc methemoglobinę – związek niezdolny do transportu tlenu, co prowadzi do tzw. sinicy niemowląt.
Ponadto, w kwaśnym środowisku żołądka azotyny mogą reagować z aminami, tworząc nitrozoaminy, które wykazują działanie rakotwórcze i mutagenne. Długotrwałe spożywanie wody z wysoką zawartością azotanów może prowadzić do: zaburzeń w pracy tarczycy, obniżenia odporności, problemów z układem krążenia, zwiększonego ryzyka nowotworów przewodu pokarmowego.

Dodatkowa redukcja azotanów w domu na filtrach Olympus Plus

Skoro zakłady uzdatniania wody, zgodnie z normami mogą nam dostarczać nam wodę z zawartością azotanów do 50 mg/l, zastosowanie dodatkowej ich redukcji w domu staje się koniecznością. Nawet przy stężeniu powyżej 30 mg/l należy rozważyć takie rozwiązanie, tym bardziej, że jego koszt jest niewielki.

Jedną z najefektywniejszych metod, którą łatwo zainstalować w kuchni do wody pitnej to zastosowanie filtra z jonowymiennymi żywicami (anionitami) które skutecznie usuwają azotany NO₃⁻ i azotyny NO₂⁻. Filtry Olympus+ oferują tego rodzaju filtry jako dodatkowy stopień uzdatniania. Filtry dwukolumnowe lub trzykolumnowe nablatowe lub podzlewozmywakowe, w których pierwsza kolumna to ceramiczny filtr z węglem aktywnym do usuwania innych zanieczyszczeń, a druga lub trzecia to kolumna specjalna do redukcji azotanów. Zastosowane żywice łatwo się regeneruje przez zanurzenie wkładu do solanki na kilkadziesiąt minut, więc wystarczająca jest wymiana wkładu raz na rok. Polecane szczególnie dla rejonów z ujęciem wody na obszarach rolniczych.

Wnioski

Azotany i azotyny należą do najczęściej występujących zanieczyszczeń azotowych w wodach. Ich obecność wynika głównie z działalności człowieka, a skutki nadmiernych stężeń obejmują szczególnie zagrożenia zdrowotne. Zaleca się sprawdzenie ich stężenia w biuletynie lokalnej stacji uzdatniania lub wykonując badania laboratoryjne i na ich podstawie zadecydować czy należy zastosować filtry do ich redukcji w swojej kuchni. Jeśli tak to Filtr Olympus+ z kolumną do redukcji azotanów, ze względu na skuteczność, prosty montaż i cenę to najlepsze rozwiązanie.