Нитрати - анализ на реките, химичен индекс и качество на водата
Нитрат (NO3 -)
Азотните съединения, които са важни за управлението на водите и технологията за отпадъчни води, са амоний (NH 4 +), нитрит (NO 2 -) и нитрат (NO 3 -). Тези три вещества са основни станции в така наречения азотен цикъл, който в природата преминава през микробиологични процеси. В зависимост от условията в съответната среда (с ниско или с високо съдържание на кислород), техните концентрации се изместват на едната или другата страна.
Азотните оксиди навлизат в околната среда по много начини. Окисляването на азота, присъстващ в атмосферата (над 70%), се осъществява чрез самата природа (електрически разряди, мълнии), но също така до голяма степен чрез технологията (превозни средства, самолети, пещи за изгаряне). Някои от азотните оксиди, присъстващи в атмосферата, се измиват заедно с дъжда и образуват нитрити и нитрати. Инсталирането на каталитични преобразуватели в изпускателните системи на моторните превозни средства намалява, наред с други неща, драстично намаляват емисиите на азотни оксиди, като ги намаляват до азота, който вече присъства в атмосферата.
Нитратите са основните хранителни вещества и следователно имат много положително влияние върху растежа на растенията. Поради тази причина минералните торове на основата на нитрати се използват в градинарството и селското стопанство. Поради измиването на тези понякога много високи концентрации на нитрати в обработваната в селското стопанство почва, високото съдържание на нитрати често се измерва в близките води.
Твърде високото съдържание на нитрати в езерните и речните води насърчава растежа на растенията и водораслите. Екосистема, която е в биологично равновесие, може след това да се „преобърне“ поради прекомерния дял на биологичния материал, резултат от прекомерното оплождане. Развива се гнилостна среда, тъй като разлагането на мъртвата биомаса консумира повече разтворен кислород, отколкото може да се осигури от производството на водните растения. Резултатът от тази така наречена "еутрофикация" е формирането на "редуцираща" (нискокислородна) среда с катастрофални последици за повечето живи същества във водата. Рискът от „преобръщане“ е много по-висок за стоящата вода, отколкото за течащата вода.
Поради много голямото замърсяване на подпочвените води с нитрати, относително високото съдържание на нитрати се измерва и в питейната вода.
Тестовете за питейна вода в Германия показват стойности от по-малко от 1 mg/L до над 90 mg/L нитрат. Водите с ниско съдържание на нитрати обикновено съдържат по-малко от 10 mg/L нитрат. Въпреки това, в някои източници в лозарските райони са открити изключително високи нива на нитрати до 500 mg/L.
Нитратът няма пряк токсичен ефект. Погълнатият нитрат се отделя от организма относително бързо. Съществува обаче голяма опасност, особено за кърмачета, поради микробиологичното превръщане на нитрата в нитрит в човешкото тяло. При новородени и кърмачета нитритът може да инхибира транспорта на кислород в кръвта. Това води до вътрешно задушаване (син обрив, цианоза). Този риск не съществува при възрастни, тъй като кислородът е свързан с червените кръвни клетки по начин, който не може да бъде дезактивиран от нитритите.
Косвена опасност, произтичаща от нитратите, обаче е възможността за образуване на така наречените N-нитрозо съединения от редукционния продукт на нитрат (= нитрит) и протеини в организма. N-нитрозо съединенията ("нитрозамини") предизвикват рак при експерименти с животни и променят генетичния материал.
Нитратът е едно от проблемните вещества в питейните и повърхностните води, чийто здравен риск е известен само в елементарна форма. Следователно редовното наблюдение на съдържанието на нитрати във водата е от съществено значение. Нитратите също създават проблем при производството на питейна вода от бреговия филтрат, тъй като речната вода вече може да има високи нива на замърсяване. Ефективният контрол на нитрата, прилаган върху земеделските площи, както и изследването на близките водни тела са необходими задачи за поддържане на екологичния баланс.