Nitrat (NO3–), çevrede doğal olarak bulunur ve önemli bir bitki besinidir. Tarımsal faaliyetlerden, katı atık sızıntı sularından, endüstriyel deşarjlardan ve atık su deşarjı ile septik tanklar da dâhil olmak üzere insan ve hayvan dışkılarındaki azotlu atıkların oksidasyonu sonucu yerüstü ve yer altı sularına ulaşabilir. Yeni çalışmalarda nitrat seviyelerindeki ani artışların yalnızca gübre kullanımındaki artış gibi sebeplerin değil, fosil yakıtların yanması sonucu salınan azot oksitler (NOx)’lerin de sebep olduğu tespit edilmiştir.
İdeal koşullarda toprağa uygulanan azotun % 50-70’i bitki tarafından alınır, % 2-20’si uçarak kaybolur. % 15-25’lik kısmı organik maddeyle ya da kil tanecikleri ile birleşir. Kalan % 2-10’luk kısmı ise yerüstü ya da yeraltı sularına ulaşır. Pek çok ülkede nitrat seviyeleri yerüstü su kaynaklarında 10 mg/L’yi geçmemekle birlikte (WHO, 2011, s. 3), yeraltı sularında nitrat konsantrasyonlarının 1300 mg/L konsantrasyona kadar ulaşabildiği tespit edilmiştir.
Akarsularda nitrat konsantrasyonları, yeraltı sularına nazaran daha hızlı değişim gösterir. Yüzeysel akış dönemlerinde yüksek konsantrasyonların görüldüğü mevsimsel bir değişim düzeninde gerçekleşir. Bu durum özellikle, toprakta azot seviyelerinin arttığı kuru geçen bir yaz sonrası yağışlı sonbahar mevsiminde ortaya çıkar.
Nitrit (NO2–) genellikle suda dikkate değer konsantrasyonlarda bulunmamakla birlikte; nitrat içeren ve oksijen açısından fakir içme suları, galvanize çelik borularda durgun haldeyken, Nitrosomonas bakterileriyle nitrit formuna dönüşebilir.
Nitrat ve nitritin bu yakın ilişkisi sebebiyle, nitrat için 50 mg/L ve nitrit için 3 mg/L belirlenen limit değerlerin yanı sıra, bir de nitrat-nitrit birleşik bir değerlendirme yapılarak oranlarının toplamının 1’i geçmemesi için limit belirlenmiştir. Bu değerlendirmenin formülü aşağıda verilmiştir:
[ NO3–/ 50 ] + [ NO2–/ 3] ≤ 1
Sağlık üzerine etkileri
Nitrat, vücut içinde nitrit formuna döner ve sağlığa olumsuz etkisi olabilecek iki kimyasal reaksiyona uğrayabilir. Özellikle altı aylık ve daha küçük bebeklerde mavi bebek sendromuna (methemoglobinemia) ve nitrosamit/nitrosamin formlarına dönüşerek muhtemel kanserojenik etkiye sebep olabilir.
Arıtma yöntemleri
Nitrat gideriminde; kimyasal indirgeme, biyolojik nitrifikasyon, iyon değişimi, ters ozmos, distilasyon ve elektrodiyaliz yöntemleri kullanılabilir. 5 mg/L ve altındaki değerlere, yerüstü sularında biyolojik denitrifikasyon; yer altı sularında ise iyon değişimi yöntemleriyle ulaşmak mümkündür (WHO, 2011, s.399).
Biyolojik denitrifikasyon ile etkili bir nitrat giderimi sağlanabilir. Bu proseste nitrat, anoksik şartlarda bakteriler vasıtasıyla azot gazına indirgenir. Ancak etkili bir yöntem olmasına karşın, hem bakteri hem de organik besin kaynağının sudaki kirleticiler olması ve aynı zamanda bu kirleticilerin de sudan giderimi gerekli olduğundan, içme suyu arıtımı için kullanımı fazla kabul görmemektedir.
İyon değişimi yöntemiyle % 90 ve üzeri nitrat giderim mümkündür. Nitratın tamamını gidermek mümkün olmamakla birlikte, ters ozmos ünitesinin öncesinde iyon değiştirme sistemi kullanılarak % 99 oranında giderim sağlanabilmektedir.
Diğer yöntemlerle kıyaslandığında iyon değiştirme yöntemi en ekonomik ve en uygulanabilir seçenek olarak öne çıkmaktadır. Ancak iyon değişimi ile içme suyu arıtımının yapılması neticesinde içme suyu kompozisyonda değişim meydana gelmekte olup, uzun dönemli uygulamaların insan sağlığına olan etkisi bilinmemektedir.
Yorum yap