Dusitany (NO₂⁻) představují v procesu čištění odpadních vod klíčový mezistupeň při odstraňování dusíkatého znečištění. Do čistíren odpadních vod (ČOV) přitéká dusík primárně ve formě amoniaku (NH₄⁺) z lidských splašků. Aby mohl být z vody bezpečně odstraněn, musí projít dvoustupňovým biologickým procesem: nitrifikací a denitrifikací.
Odstraňování dusíku v klasické biologické ČOV probíhá ve dvou hlavních fázích, kde dusitany hrají roli klíčového spojovníku:
Nitrifikace (Aerobní fáze): Bakterie za přístupu kyslíku přeměňují amoniak na dusitany (zajišťují bakterie oxidující amoniak, např. Nitrosomonas). V zápětí jiné bakterie (Nitrobacter, Nitrospira) oxidují tyto toxické dusitany na stabilnější dusičnany (NO₃⁻).
Denitrifikace (Anoxická fáze): Bez přístupu rozpuštěného kyslíku heterotrofní bakterie redukují dusičnany zpět přes dusitany až na plynný dusík (N₂), který neškodně vyprchá do ovzduší.
Proč jsou dusitany v ČOV sledovány?
Vysoká toxicita: Dusitany jsou pro vodní organismy i člověka výrazně toxičtější než amoniak nebo dusičnany. Pokud ČOV nefunguje správně a vypouští dusitany do řek, ohrožuje to ryby a celý vodní ekosystém.
Indikátor nestability procesu: Zvýšená koncentrace dusitanů na odtoku z ČOV signalizuje, že biologický stupeň je v nerovnováze. Často to znamená, že druhá fáze nitrifikace (přeměna dusitanů na dusičnany) byla zablokována.
Příčiny hromadění dusitanů v ČOV
Pokud čistírna vykazuje vysoké hodnoty dusitanů, obvykle za to může jeden z následujících faktorů:
Nízká teplota vody: Nitrifikační bakterie jsou citlivé na chlad. V zimním období se jejich aktivita zpomaluje, což může vést k nedokončené nitrifikaci.
Nedostatek kyslíku: Pokud je v aktivační nádrži málo rozpuštěného kyslíku, bakterie nedokážou dusitany efektivně dooxidovat na dusičnany.
Inhibice toxickými látkami: Průmyslové odpadní vody, těžké kovy, nebo nadměrné množství čisticích a dezinfekčních prostředků z domácností mohou bakterie druhé fáze nitrifikace paralyzovat či zahubit.
Kolísání pH: Nitrifikace vyžaduje stabilní, mírně alkalické až neutrální pH. Výrazné výkyvy proces zastavují.