Amonijs dzeramajā ūdenī

 

 
Amonjaks un amonija joni apkārtējā vidē
 
Termins amonijs šajā informācijā attiecas gan uz nejonizēto   formu -  amonjaku  (NH3), gan  uz amonija  katjonu (NH).
 
Amonjaks ir bezkrāsaina gāze ar asu,  ožamajam spirtam vai dažiem mājsaimniecības tīrīšanas līdzekļiem raksturīgo smaku.  Amonjaks vidē ir sastopams gaisā, ūdenī un augsnē, nodrošinot augiem un dzīvniekiem nepieciešamo slāpekļa daudzumu. Amonijs ir zīdītāju  vielmaiņas jeb metabolisma sastāvdaļa un apkārtējā vidē  nonāk no mēslu, mirušu augu un dzīvnieku sadalīšanās procesiem. Intensīva mājdzīvnieku audzēšana arī var ievērojami paaugstināt amonija līmeni apkārtējā vidē. Arī atkritumu izgāztuvju tuvumā iespējama paaugstināta amonija koncentrācija – gan gaisā, gan apkārtesošajā augsnē vai ūdenī. Cilvēka darbības rezultātā radies amonija daudzums ir neliels, salīdzinot ar dabas radīto daudzumu. Apmēram 80 % no cilvēku ražotā amonija tiek izmantoti kā minerālmēsli, pie tam trešā daļa – tīra amonjaka veidā. Amonjaka gāzi izmanto saldēšanai, kā arī ķīmiskajā un farmaceitiskajā rūpniecībā.
 
Amonjaks  vidē ilgi nesaglabājas, tas dabīgi reciklējas,  turklāt augi un dzīvnieki viegli un ātri uzņem amonjaku, līdz ar to tā līmenis strauji samazinās dažu dienu laikā. Gaisā amonjaks tomēr var saglabāties apmēram nedēļu. Parasti gaisā tas ir sastopams ļoti nelielos daudzumos - 1-5 ppb (vielas masas koncentrācija - 1ppb  ir 1 biljonā daļa grama).  Upju un ezeru ūdens  parasti satur 6 ppm amonija (vielas masas koncentrācija – 1ppm ir 1 miljonā daļa grama).
 
Augsne satur apmēram 1-5 ppm amonija, tā līmenis mainās  sezonas laikā – visaugstākais tas ir vasarā un pavasarī, kad  dabā esošie procesi ir aktīvāki. Lielās šķīdības dēļ amonijs iesūcas dziļi augsnē un nokļūst gruntsūdeņos. Augsnē daļa amonija tiek pārveidota nitrītos un nitrātos. Gruntsūdeņos un virszemes ūdeņos dabīgais amonija līmenis ir samērā zems – mazāks par 0,2 mg/l. Anaerobiskajos gruntsūdeņos tas tomēr var sasniegt  3 mg/l un vairāk. 
 
Akās, upēs, ezeros un  mitrā augsnē ir sastopami  amonija joni, tādēļ ūdenim  nepiemīt  raksturīgā asā amonjaka smaka. Tomēr, pieaugot ūdens temperatūrai un ūdeņraža jonu koncentrācijai (pH), iespējama amonjaka veidošanās un izdalīšanās no ūdens.
 
Amonija jonu klātbūtne ūdenī  norāda uz iespējamo bakteriālo, notekūdeņu un dzīvnieku atkritumu piesārņojumu. Ir jāņem vērā, ka pārmērīgs amonija daudzums ūdenī un augsnē var  nopietni kaitēt augiem, izraisot pat to bojāeju.
 
Amonijs dzeramajā ūdenī, tā ietekme uz veselību
 
Lai raksturotu amonija daudzumu ūdenī, nosaka amonjaka un amonija katjonu kopējo daudzumu jeb kopsummu. Amonija jonu koncentrācija dzeramajā ūdenī  saskaņā ar Ministru kabineta 2003. gada 29. aprīļa noteikumu Nr. 235 “Dzeramā ūdens obligātās nekaitīguma un kvalitātes prasības, monitoringa un kontroles kārtība” prasībām ir noteikta 0,5 mg/l. Latvijā 2008.gada dzeramā ūdens kvalitātes monitoringa rezultātā 60,7 % gadījumu tika konstatēta neatbilstība ķīmiskajiem rādītājiem (duļķainība, krāsainība, dzelzs un  amonija jonu koncentrācijas palielināšanās). Šī neatbilstība galvenokārt ir saistīta ar dzelzs jonu koncentrācijas palielināšanos. Amonija jonu koncentrācijas   palielināšanos izmeklētajos paraugos konstatē 5% gadījumu vairākos  Latgales rajonos, kā arī Liepājas, Dobeles un Talsu rajonā.
 
Amonija jonu klātbūtne dzeramajā ūdenī  var negatīvi ietekmēt ūdens dezinfekcijas efektivitāti, pavājinot to,  var radīt mangāna filtra bojājumus (jo ūdens apgādes sistēmas satur vairāk nitrātus), kā arī pasliktināt ūdens  garšu un smaržu.  Ir noteikta  amonija  smaržas  sliekšņa koncentrācija - 1,5 mg/l (pie sārmaina pH), bet garšas izmaiņas var konstatēt, ja amonija  koncentrācija sasniedz 35 mg/l,  savukārt īpaši jutīgas personas var  sajust amonija jonu klātbūtni  arī tad, ja koncentrācijas līmenis ir zemāks.
 
Cilvēka organismā regulāri tiek ražots amonijs  un tā pārstrādē piedalās fermenti. Tādēļ, ja dzeramo ūdeni ar nedaudz paaugstinātu amonija jonu saturu lieto cilvēks ar veselu organismu, risks veselībai ir samērā niecīgs. Tieši šī iemesla dēļ Pasaules veselības organizācija nav noteikusi   pieļaujamo  amonija jonu koncentrāciju dzeramajā ūdenī saistībā ar iedarbību uz cilvēka veselību. Parasti  amonija jonu koncentrācija dzeramajā ūdenī  ir ievērojami zemāka par tām koncentrācijām, kas toksiski iedarbojas uz cilvēka organismu. Pētījumos atzīmē toksiskos efektus pie amonija līmeņa virs 200mg/kg ķermeņa svara.
 
ASV 1990. gadā noteica amonija koncentrācijas vērtību t.s. “lifetime” jeb  iedarbībai cilvēka dzīves laikā, kas nerada nelabvēlīgu  ietekmi uz veselību - 30 mg/l. Tomēr netiek noteikts minimālā riska  amonija koncentrācijas līmenis tā ieēšanas vai iedzeršanas gadījumā. Ir veikti toksikoloģiskie pētījumi, septiņas dienas dodot  žurkām   ēdienu un dzeramo  ūdeni ar amonija saturu 3102  mg  uz 1 kg svara dienā. Salīdzinot ar kontroles grupu, kura saņēma dienā tikai 22 mg amonija uz 1 kg svara, pētījumā iesaistītajām žurkām konstatēja ievērojamu ķermeņa svara zudumu - par 64%. Ir noteikts  amonija iedarbības līmenis jeb t.s. NOAEL vērtība dzeramajā ūdenī,  kurai pastāvot nekonstatē negatīvu ietekmi  uz veselību, tā ir, 39,5 mg amonija uz 1 kg svara dienā.  Cilvēkam, kura svars ir 60 kg, pieļaujamā norma ir apmēram 2,4 g dienā. Toksiska iedarbība tiek konstatēta, ja  amonijs tiek uzņemts koncentrācijās apmēram 200 mg uz 1 kg svara.
 
Amonija jonu koncentrācijas samazināšanas iespējas dzeramajā ūdenī
 
Jāatzīmē, ka amonija jonu koncentrāciju  dzeramajā ūdenī nevar samazināt ar parastajām metodēm. Ņemot vērā to, ka paaugstināta amonija jonu koncentrācija dzeramajā ūdenī var būt bakteriālā piesārņojuma indikators, vispirms būtiski ir veikt izmeklējumus, lai izslēgtu iespējamo  mikrobioloģisko piesārņojumu. Ūdeni karsējot, var nedaudz samazināt amonjaka koncentrāciju, bet ne amonija jonizētās formas. Amonija jonizēto formu samazināšanai var izmantot ūdens destilāciju ar jonu apmaiņu vai reverso osmozi. Jāatzīmē, ka  svarīgi ir veikt ūdens testēšanu jeb pārbaudi pirms dzeramā ūdens ņemšanas vietas ierīkošanas, jo iepriekšminētās metodes ir ļoti dārgas un  tām nepieciešama ļoti rūpīga projektēšana un uzturēšana, lai nodrošinātu to efektivitāti.
 
 Izmantotā literatūra
  1. Ammonia in drinking – water. Background document for development of WHO Guidelines for drinking water quality, WHO, 2003.
    http://www.who.int/water_sanitation_health/chemicals/ammonia.pdf
  2. Chemical safety od drinking- water: assessing priorities for risk management. WHO, 2007
    http://whqlibdoc.who.int/publications/2007/9789241546768_eng.pdf
  3. Health effects of ammonia. The fertilizer institute
    http://www.tfi.org/publications/HealthAmmoniaFINAL.pdf