9/25/2009
chất:: I.I.KháiKhái niệmniệm vòngvòng tuầntuần hoànhoàn vậtvật chất (cid:131) Vật chất chuyển đổi, luân lưu trong hệ sinh thái tạo thành vòng tuần hoàn.
(cid:131) Vật chất đi từ ngoại cảnh vào cơ thể sinh vật - từ cơ thể sinh vật trả lại môi trường ngoại cảnh - vật chất phân hủy rồi lại được cơ thể hấp thụ.
CÁC VÒNG TUẦN CÁC VÒNG TUẦN HOÀN SINH HỌC HOÀN SINH HỌC HOÀN SINH HỌC HOÀN SINH HỌC
(cid:131) Trong sự vận động này vật chất được bảo toàn, tuân theo định luật bảo toàn năng lượng.
Nguồn dự trữ từ môi trường
(cid:131) Vòng tuần hoàn gọi là chu trình sinh địa hóa (biogeochemical cycles) gồm chu trình của nhiều nguyên tố, các chu trình chính: nước, C, P, N, S.
Hấp thu bởi thực vật thực vật
Phân hủy bởi vi sinh vật
Hấp thu bởi động vật
Sơ đồ tuần hoàn vật chất trong môi trường
Chu trình sinh địa hóa tổng quát, các dòng vật chất trao đổi chậm giữa các yếu tố vô sinh và nhanh hơn khi có sự tham gia của các sinh vật. các sinh vật
chính:: trình sinhsinh địđịaa hóahóa chính
II.II. CácCác chuchu trình 1.1. ChuChu trình
trình nnướướcc:: (cid:131) Nước bốchơitừ các đại dương tạo ra mưa.
Sinh quyển
(cid:131) Nước chảy tràn, nước thấm tạo dòng chảy, nước ngầm, sau đó trả trở về đại dương. (cid:131) Chu trình nước có vai trò:
Chu trình Carbon
Chu trình Phospho
Chu trình Nitơ
Chu trình Nước
Chu trình Oxy
(cid:57) Tạo nguồn nước ngọt cho động, thực vật.
Nhiệt trong môi trường
(cid:57) Thực hiện sự tái phân bố nhiệt, vận động dòng chuyển dịch không khí và nước.
Nhiệt
Nhiệt
Nhiệt
(cid:57) Tạo điều kiện thực hiện các chu trình sinh địa hóa khác. Các chu trình sinh địa hóa khởi đầu từ nguồn năng lượng mặt trời
1
9/25/2009
Các dòng hải lưu trên trái đất Chu trình nước
2.2. ChuChu trình carbon:: trình carbon
(cid:131) Khởi đầu từ phản ứng quang hợp, CO2 được cố định vào trong chất hữu cơ có C giàu năng lượng. lưới
(cid:131) Các chất hữu cơ trãi qua chuỗi, thức ăn chuyển đến sinh vật phân hủy: vi sinh vật, trả C về lại cho môi trường. ờ ò ô ó (cid:131) C còn đi theo con đường vô cơ (có con người): ờ
(cid:57) CO2 thoát ra do đốt nguyên liệu hóa thạch: than đá, dầu mỏ; từ lòng đất: núi lửa.
(cid:57) CO2 hòa tan vào nước và chuyển từ nước, không khí tạo thành carbonat ở biển sâu. Chu Chu trình carbon trình carbon
3.3. ChuChu trình trình nitnitơơ:: (cid:131) Khí quyển là nơi dự trữ khí nitơ.
(cid:131) Nitơ tự do phần lớn không được sinh vật hấp thụ, chỉ một số ít vi khuẩn cố định đạm sử dụng.
(a) Chu trình carbon toàn cầu. (b) Các phần của chu trình carbon được minh họa đơn giản vận chuyển trong tự nhiên qua các thành phần sinh vật và môi sinh vật và môi trường. (theo G. Lambert, 1987)
(cid:131) Nitơ luân chuyển trong chu kỳ phần lớn từ sự phân hủy xác bã động, thực vật biến đổi thành nitrat và các hợp chất chứa nitơ khác. á á ứ ấ
(cid:131) Các sản phẩm có chứa nitơ được thực vật hấp thu chuyển đổi thành các hợp chất hữu cơ mới.
2
9/25/2009
Nitrogen (N2) trong khí quyển
Đồng hóa bởi thực vật
Acid amin và protein trong thực vật và động vật
Cố định nitơ
Vi khuẩn phản Nitrat hóa
Vụn bã
Vi khuẩn cố định nitơ Vi khuẩn cố định nitơ trong nốt sần rễ cây họ đậu
Nitrates –) (NO3
SV. ăn vụn bã
Phân hủy
Vi khuẩn cố định đạm trong đất
Vi khuẩn Nitrat hóa
Cố định nitơ
+)
Ammonium (NH4
Chu Chu trình
nhiên trình nitnitơơ tựtự nhiên
Chu Chu trình ((cócó ssựự thamtham giagia củacủa con trình sinhsinh địđịa a hóahóa củacủa NitNitơơ con ngngườườii))
2-, H2PO3
-, PO4
Chu Chu trình trình phospho nhiên phospho ttựự nhiên 4.4. ChuChu trình phospho:: trình phospho (cid:131) P trong môi trường có 2 nguồn: hữu cơ, vô cơ.
(cid:131) P vô cơ một phần cố định trong đất, một phần hòa 3- được thực vật, vsv tan từ đá: HPO3 hấp thụ tạo các chất sống (protein, DNA, RNA, ATP).
(cid:131) Động vật ăn thực vật hấp thụ P (cid:214) chết trả P về ấđất.
(cid:131) Một phần P rửa trôi đi vào đại dương trầm tích dưới đáy, không trở lại chu kỳ, do đó đây là một chu kỳ không tuần hoàn.
5.5. ChuChu trình huỳnh:: trình llưưuu huỳnh
(cid:131) S trong môi trường có nguồn gốc núi lửa, trầm tích -. biển ở dạng SO2, SO3, SO4 (cid:131) S được vsv biến đổi trong chu trình sulphat hóa.
(cid:131) Thực vật hấp thu S ở dạng (NH4)2SO4 dùng để tổng hợp các axit amin có S.
(cid:131) Động vật ăn thực vật hấp thụ S (cid:214) chết trả S về đất.
Chu Chu trình ((cócó ssự ự thamtham giagia củacủa con phosphor trình sinhsinh địđịa a hóahóa phosphor con ngngườườii))
3
9/25/2009
Chu trình sinh địa hóa lưu huỳnh (có sự tham gia của con người)
Chu Chu trình trình llưưu u huỳnh nhiên huỳnh tựtự nhiên
2.2. Thay Thay đổđổii llượượngng nitnitơơ::
III.III. TácTác độđộngng củacủa concon ngngườườii:: 1.1. Thay
(cid:131) Sử dụng nhiều loại phân bón hóa học có chứa N. Thay đổđổii llượượngng COCO22:: (cid:131) Gia tăng đốt nguyên liệu hóa thạch. (cid:131) Liều lượng sử dụng nhiều hơn khả năng hấp thu của cây trồng sẽ ngấm vào đất, rửa trôi.
2
(cid:131) Tạo ra hiện tượng phú dưỡng (Eutrofication), nở hoa trong các vực nước có hàm lượng N cao. g ộ q y pp g ( (cid:131) Phá rừng, thu hẹp diện tích rừng giảm bộ máy hấp thu khí CO2. (cid:131) Nồng độ CO2 khí quyển tăng từ 290ppm (thế kỷ ỷ 19) lên 325ppm (hiện nay), gây xáo trộn chu trình C.
(cid:131) Một trong những khí chính tạo ra hiệu ứng nhà kính.
HồHồ nnướước c bịbị nhiễmnhiễm phânphân hóahóa họchọc ở ở ĐàĐà lạtlạt VùngVùng trồng trồng raurau chuyên chuyên canhcanh ở ở ĐàĐà lạtlạt
4
9/25/2009
khác:: 3.3. CácCác táctác độđộngng trêntrên cáccác yếuyếu tốtố khác
(cid:131) Sử dụng quá liều các loại phân bón vô cơ P, S gây hiện tượng phú dưỡng, làm phát triển mạnh (nở hoa) một số loại sinh vật gây hại cho người và các sinh vật khác (hồ Xuân hương Đà lạt).
, ạ , ) g y g ( ( (cid:131) Nước thải đô thị thường có hàm lượng N, P, S rất cao (hôi thối) gây ô nhiễm kênh, rạch, sông (kênh rạch TP. HCM).
(cid:131) Các nhà máy sản xuất liên quan đến hóa chất vô cơ, hữu cơ xử lý chưa đúng mức, không xử lý làm phì dưỡng (cid:214) ô nhiễm đất, nước ngầm.
HồHồ nnướước c phúphú ddưỡưỡngng từtừ nhànhà máymáy chếchế biếnbiến tinhtinh bộtbột mìmì
4.4. SSựự nnởở hoahoa tảotảo vàvà cáccác ảnhảnh hhưởưởngng củacủa nónó::
(cid:131) Khi môi trường giàu dưỡng hóa (Eutrophic), nhất là P và N, tạo điều kiện kích thích một số loài tảo phát triển mạnh lấn át các loài khác (cid:214) hiện tượng nở hoa (algalbloom).
(cid:57) Nước ngọt: Cyanophyta: Anabaena, Anacystis; tảo: tảo: ặặ Dinoflagellata: Peridinum, ceratium; Cát Dinoflagellata: Peridinum, ceratium; Cát Asterionella. PhúPhú ddưỡưỡngng nnặặngng rồirồi dẫndẫn đếđến ô n ô PhúPhú dd ỡỡ ồiồi dẫdẫ đếđế ôô nguồn nnướướcc nhiễmnhiễm cáccác nguồn (cid:57) Nước mặn: Cát tảo, Radiolarida, Foraminiferida
3
1
2
(cid:131) Hậu quả của hiện tượng nở hoa: (cid:57) Gây thiếu oxy cho môi trường nước, cản trở sự hô hấp của động vật. (cid:57) Sản sinh ra độc tố gây độc cho thủy sản và người tiêu thụ (chết). (cid:57) Làm hỏng mùi vị của hải sản. (cid:57) Gây thiếu hụt dinh dưỡng cho các nhuyễn thể. (cid:57) Kích thích có hại cho các loài động vật.
(cid:57) Chất nhầy tiết ra từ tảo cản trở hoạt động sinh lý bình thường của động vật khác (gây chết).
1 1 hiệnhiện ttượượngng nởnở hoahoa tảotảo 2, 3 nởnở hoahoa tảotảo ở ở ở ở aoao –– 2, 3 triều đỏđỏ)) biểnbiển ((thủy thủy triều
5
9/25/2009
2.2. ĐiềuĐiều kiệnkiện cócó sựsự thamtham giagia củacủa concon ngngườườii::
nhiên:: chất chocho ttựự nhiên
(cid:131) Con người can thiệp nhiều vào thiên nhiên.
IV.IV. HoànHoàn trảtrả vậtvật chất nhiên:: 1.1. ĐiềuĐiều kiệnkiện tựtự nhiên
(cid:131) Hệ sinh thái có khả năng tự điều chỉnh và hoàn tất (cid:131) Tạo ra nhiều loại hệ sinh thái nhân tạo, các hệ sinh thái này làm thay đổi nhiều đến môi trường tự nhiên. các chu trình trong điều kiện tự nhiên.
(cid:131) Để giữ cho hệ sinh thái tự nhiên ít bị ảnh hưởng, con người thúc đẩy nhanh quá trình hoàn trả vật chất cho tự nhiên. chất cho tự nhiên (cid:131) Các sản phẩm bài tiết của động vật, xác chết động, thực vật sẽ được vi sinh vật phân hủy và hoàn trả vật chất về môi trường tự nhiên.
(cid:131) Đây là các hoạt động xử lý môi trường, tái chế chất thải, giảm bớt các hoạt động công nghiệp gây ô nhiễm …
thải NhàNhà máymáy xửxử lýlý nnướước c thải thải NhàNhà máymáy xửxử lýlý nnướước c thải
HẾT BÀI CÁC VÒNG HẾT BÀI CÁC VÒNG TUẦN HOÀN SINH HỌC TUẦN HOÀN SINH HỌC TUẦN HOÀN SINH HỌC TUẦN HOÀN SINH HỌC
NhàNhà máymáy xửxử lýlý nnướước c thải nghiệp thải nôngnông nghiệp
