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El nitrógeno es un elemento muy importante para la formación de moléculas como proteínas y ácidos nucleicos y como nutriente indispensable en el crecimiento de plantas.
Los compuestos del nitrógeno NH4+, NO2-, NO3- y nitrógeno orgánico, tienen un papel muy importante pues son los responsables del crecimiento de los organismos animales y vegetales en el medio acuático.
Normalmente, los compuestos nitrogenados del agua suelen provenir en mayor parte de la degradación de la materia orgánica muerta.
Por otro lado, el nitrógeno adicional que podemos encontrar, procede fundamentalmente de los vertidos urbanos y de ciertas instalaciones industriales, así como del uso de fertilizantes y pesticidas en la agricultura.
En agua podemos encontrar el nitrógeno en 4 formas distintas: nitrógeno orgánico, nitrógeno amoniacal, compuesto en forma de nitritos y compuestos en forma de nitratos.
En un agua residual sin tratar podemos encontrar tanto nitrógeno orgánico, como nitrógeno amoniacal.
En la naturaleza, en presencia de oxígeno, el nitrógeno amoniacal se transforma en nitrito, que rápidamente se transforma en nitratos .
En el tratamiento de aguas residuales urbanas se emplea el concepto de nitrógeno Kjeldahl, suma del orgánico y amoniacal. Éste debe oscilar entre 40-60 mg/l.
El ciclo del nitrógeno sería el siguiente:
N2 atmosférico --> Nitrógeno orgánico --> Nitrógeno amoniacal --> Nitrito (nitrosomas) --> Nitrato (Nitrobacter) --> N2
El exceso de nutrientes, nitrógeno y fósforo en el agua provoca que las plantas y otros organismos crezcan, por el contrario, para los peces el nitrógeno es tóxico. La concentración máxima de nitrito en aguas con peces sería de 0,03mg/l.
El nitrógeno en forma de nitritos, también resulta perjudicial para los mamíferos.
Para determinar la calidad del agua relativa al nitrógeno, los mejores indicadores a medir son el amoniaco, nitratos y nitritos.
La presencia de amoniaco en agua es un indicador de la degradación parcial de la materia orgánica. Para conocer la concentración de amoniaco existen varios métodos; mediante test kits rápidos (checkers), métodos fotométricos, métodos volumétricos o métodos de electrodos de ion selectivo.
- Se considera el amoniaco como un componente no deseado en el agua y se establece un valor orientativo de 0,05mg/l y un valor límite máximo de 0,5mg/l.
- En el agua potable no son aceptables los nitritos. Éstos proceden de la oxidación incompleta del amoniaco y de la reducción bacteriana incompleta de los nitratos.
Para los nitritos, según la reglamentación, establece como valor orientador de calidad la ausencia de nitritos en un agua de consumo, y como concentración máxima tolerable hasta 0,1 mg/l. Todos los valores superiores a estos determinan la contaminación del agua.
- Por último, las bacterias nitrobacter llevan a cabo la reacción de nitrito NO2- a nitratos NO3-, consumiendo oxígeno. Se eliminan en intercambios propios del metabolismo de las plantas, mediante bacterias que utilizan el nitrato como alimento, absorbiendo el oxígeno y liberando el nitrógeno. En medios con muy altas concentraciones de nitratos, del orden de 3.000 a 4.000 mg/l, el equilibrio puede retornar, convirtiéndose los nitratos en nitritos y amoniacos.
Para los nitratos el nivel orientativo es de 25 mg/l y como concentración máxima admisible 50 mg/l.
Para determinación de la calidad de las aguas tanto potables como residuales, es imprescindible analizar todos los compuestos nitrogenados.
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