Stikstofverbindingen bepalen
Inleiding
Stikstof kan in het water in verschillende vormen voorkomen: organisch stikstof, ammonium, ammoniak, nitriet en nitraat. Ammonium is een stof die vrijkomt bij de afbraak van stikstofhoudende organische verbindingen, zoals eiwitten. Ammonium wordt door de meeste planten benut als anorganische stikstofbron en in niet-vervuilde wateren is het ammoniumgehalte in het algemeen dan ook erg laag. Afhankelijk van de pH is een deel van de ammoniumionen gedissocieerd in een waterstofion en ammoniak. Vrije ammoniak kan voor waterdieren toxisch zijn. Bij een pH van minder dan 7,0 is het gehalte aan vrije ammoniak echter zeer klein. Ammonium kan ook door bacteriën in het water worden omgezet in nitriet. Nitriet kan door bacteriën verder worden omgezet in nitraat (en omgekeerd). Nitraten vormen opnieuw de voedingsstoffen voor planten. Deze microbiële nitrificatie vraagt veel zuurstof en meting van het ammoniumgehalte is daarom ook nuttig in verband met de zuurstofhuishouding van het water (voor het nitrificeren van 1 mg ammonium is maar liefst 4,6 mg zuurstof nodig).
Hoge concentraties ammoniak en ammonium wijzen op vervuiling. Deze is meestal toe te schrijven aan overbemesting en/of uitspoeling. Nitriet is zeer giftig: een lage concentratie (1 mg/l) kan al dodelijk zijn voor een aantal waterorganismen. Nitriet gaat gemakkelijk over in het kankerverwekkende nitrosaminen in organismen (en in voedingsmiddelen). Nitraat is samen met fosfaat de oorzaak van de eutrofiëring van vele oppervlaktewaters. De aanwezigheid van nitraat wijst op vervuiling, gewoonlijk door inspoelen van dierlijke mest of kunstmest.
Gehalte stikstofverrbinding en waterkwaliteit
| Ammonium-/ammoniakgeh | Kwaliteit |
|---|---|
| Tot 0,08 mg/l | Zeer goed |
| Van 0,08 tot 0,25 mg/l | Aanvaardbaar |
| Van 0,25 tot 0,75 mg/l | Licht vervuild |
| Vanaf 0,75 mg/l | Zwaar vervuild |
| Nitraatgehalte | Kwaliteit |
|---|---|
| Tot 4 mg/l | Zeer zuiver water |
| Van 4 tot 12 mg/l | Aanvaardbaar |
| Van 12 tot 36 mg/l | Licht verontreinigd |
| Van 36 tot 108 mg/l | Duidelijk verontreinigd |
| Vanaf 108 mg/l | Sterk verontreinigd |
| Nitrietgehalte | Kwaliteit |
|---|---|
| Minder dan 0,1 mg/l | Zuiver water |
| Tussen 0,1 en 1 mg/l | Vervuild water |
| Meer dan 1 mg/l | Sterk vervuild water |
Werkwijze
Bepaal met behulp van aantoonsets het ammonium-, nitriet- en nitraatgehalte van het water van een monsterpunt.
Resultaat
Een tabel met ammonium-, nitriet- en nitraatgehalte(n) van de monsterpunten.
Conclusie en verdieping
- Welke conclusie kun je trekken aangaande de waterkwaliteit als je kijkt naar de gehalten van de verschillende stikstofverbindingen?
- Ammoniak is slechts in een basisch milieu (pH > 7,0) schadelijk. Geef hiervoor een verklaring.
- Door de bepaling van het nitrietgehalte kunnen we gemakkelijk vaststellen of de stikstofkringloop in orde is. Geef hiervoor een verklaring.
- De gevolgen van teveel stikstof zijn: vermesting, eutrofiëring en zuurstoftekort. Leg kort uit hoe deze gevolgen ecologische processen en/of kringlopen verstoren.