Qualità dell'acqua - Azoto

Azoto

I livelli di azoto sono un parametro chiave per determinare la qualità dell'acqua. L'azoto è spesso un fattore limitante per i fotoautotrofi. Una variazione nel ciclo dell'azoto potrebbe avere conseguenze disastrose per un ecosistema. Nell'ambiente, l'azoto inorganico si trova in una gamma di stati di ossidazione come il nitrato (NO₃^-), il nitrito (NO₂^-), l'ammonio (NH₄⁺) e il dinitrogeno (N₂). Le piante e i microrganismi sono in grado di trasformare l'azoto inorganico in azoto organico. Con il termine azoto organico ci si riferisce a composti di azoto che derivano da materiale vivente, per esempio: l'azoto nelle proteine e l'urea.

Nitrito (NO₂^-) e nitrato (NO₃^-)

Gli ioni nitrito vengono rapidamente ossidati in nitrato. Il nitrato è il principale elemento nutritivo inorganico che favorisce la produzione primaria negli habitat marini. Pertanto, l'analisi dei nitrati può aiutare a spiegare le dinamiche dell'ecosistema. Tra le fonti naturali di nitrato figurano le rocce, il drenaggio del terreno e i detriti vegetali/animali. Il livello di nitrato può essere innalzato dall'uso eccessivo di fertilizzanti a base di azoto. La concentrazione di ioni nitrati (NO₃^-) è espressa in unità di mg/L NO₃-N. L'unità NO₃-N descrive l'azoto che è sotto forma di nitrato.

Le varie fonti naturali e artificiali che contengono azoto possono portare all'accumulo di nitrato (NO₃^-) nell'acqua. Queste includono:

• Deflusso agricolo

• Deflusso urbano

• Mangimi per animali

• Acque reflue municipali e industriali

• Emissioni di automobili e industrie

• Decomposizione di piante e animali

I livelli di nitrato nell'acqua non dovrebbero superare 1 mg/L, tuttavia quelli derivati dall'uomo possono accrescere il livello fino a oltre 3 mg/L, pertanto i livelli di nitrato nell'acqua sono solitamente compresi tra 0,1 e 4 mg/L NO₃-N. Ad ogni modo, l'acqua non inquinata dovrebbe contenere livelli di nitrati inferiori a 1 mg/L.

Il metodo standard per misurare i livelli di nitrato in un campione d'acqua è il metodo automatizzato di riduzione del cadmio. Con questo metodo, gli ioni di nitrato instabili vengono ridotti a nitriti in presenza di cadmio. Successivamente, il nitrito viene diazotizzato con sulfanilamide e accoppiato con N-(1-Naftil)-etilendiammina dicloridrato per formare un colorante azoico di colore brillante. La concentrazione di azoto nel campione d'acqua è correlata all'intensità del colore prodotto.

Figura 1. Prima immagine - Più scuro è il viola, maggiori sono i livelli di azoto. Seconda immagine - La reazione chimica nel metodo di riduzione del cadmio.