Monitoring van het ammoniumgehalte in rivierwater

De meting is gebaseerd op een zuurgraadmeting. Door het toevoegen van loog wordt het in het rivierwater aanwezige ammonium omgezet in ammoniakgas. Het ammoniakgas verdeelt zich over het water. Het contact tussen de in het rivierwater gedompelde zuurgraadelektrode en het rivierwater gaat door middel van een gas doorlaatbaar membraan. Tussen de zuurgraadelektrode en dit membraan bevindt zich een hulpvloeistof. Het ammoniakgas mengt zich met deze hulpvloeistof, waardoor de zuurgraad van de hulpvloeistof wijzigt (NH₄⁺ <=> NH₃⁺ H⁺). De gemeten zuurgraad van deze hulpvloeistof is een maat voor het gehalte aan ammonium.

Omzetting

In het water vinden allerlei biochemische processen plaats die verantwoordelijk zijn voor de omzetting van organisch gebonden stikstof in ammonium. Er zijn twee soorten omzettingen: de omzetting van ammonium via nitriet in nitraat (nitrificatie) en, onder zuurstofloze condities, de omzetting van nitraat in stikstofgas (denitrificatie).

Schadelijk

Tussen ammonium en het ammoniakgas bestaat een zich voortdurend instellend evenwicht. Voor nitrificatie is zuurstof nodig, daardoor kan het water onder bepaalde zuurstofarm worden. Te hoge nitraatgehalten in drinkwater zijn schadelijk voor de menselijke gezondheid. In het algemeen blijken watervlooien en vissen de meest gevoelige organismen voor de giftigheid van met name ammoniakgas.

De giftigheid van ammoniak voor vissen en watervlooien ligt vanaf 0,15 milligram per liter ammoniak. Doordat de zich voortdurend wijzigende factoren zoals zuurgraad, gehalten aan stikstof en temperatuur invloed hebben op het gehalte aan het giftige ammoniakgas, wordt het ammoniumgehalte in het rivierwater continu bewaakt.

Stikstof

Onder andere via menselijke activiteiten, zoals intensieve landbouw, industrie, rioolzuiveringsinstallaties en verkeer komen grote hoeveelheden stikstof in het oppervlaktewater terecht. De belangrijkste stikstofcomponenten die in het oppervlaktewater worden aangetroffen zijn nitraat, nitriet, ammonium en organisch gebonden stikstof.