Bài thuyết trình: Chu trình Cacbon (Nhóm 1)

Trường Đại học Cần Thơ Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

Chuyên đề báo cáo CHU TRÌNH CACBON

GVHD:

Sinh viên thực hiện:

TRẦN THỊ TRÚC LY B1203789

TRẦN VĂN CHIẾN B1203767

TRƯƠNG TẤN BỬU B1203765

LƯU PHẠM THANH ANH B1203763

VÕ NGỌC MINH B1203791

NGUYỄN THỊ BÍCH NGÂN B1203794

TRƯƠNG KHÁNH DUY B1203772

1. KHÁI QUÁT VỀ CACBON 1. KHÁI QUÁT VỀ CACBON 1. KHÁI QUÁT VỀ CACBON 1. KHÁI QUÁT VỀ CACBON 1. KHÁI QUÁT VỀ CACBON 1. KHÁI QUÁT VỀ CACBON 1. KHÁI QUÁT VỀ CACBON 1. KHÁI QUÁT VỀ CACBON

2. VÒNG TUẦN HOÀN CACBON TRONG TỰ NHIÊN 2. VÒNG TUẦN HOÀN CACBON TRONG TỰ NHIÊN 2. VÒNG TUẦN HOÀN CACBON TRONG TỰ NHIÊN 2. VÒNG TUẦN HOÀN CACBON TRONG TỰ NHIÊN 2. VÒNG TUẦN HOÀN CACBON TRONG TỰ NHIÊN 2. VÒNG TUẦN HOÀN CACBON TRONG TỰ NHIÊN 2. VÒNG TUẦN HOÀN CACBON TRONG TỰ NHIÊN 2. VÒNG TUẦN HOÀN CACBON TRONG TỰ NHIÊN 2. VÒNG TUẦN HOÀN CACBON TRONG TỰ NHIÊN

3. CÁC TÁC ĐỘNG TỚI MÔI TRƯỜNG CỦA CO2 3. SỰ PHÂN GIẢI CÁC HỢP CHÁT CACBON DO VI SINH VẬT 3. SỰ PHÂN GIẢI CÁC HỢP CHÁT CACBON DO VI SINH VẬT 3. SỰ PHÂN GIẢI CÁC HỢP CHÁT CACBON DO VI SINH VẬT 3. SỰ PHÂN GIẢI CÁC HỢP CHÁT CACBON DO VI SINH VẬT 3. SỰ PHÂN GIẢI CÁC HỢP CHÁT CACBON DO VI SINH VẬT 3. SỰ PHÂN GIẢI CÁC HỢP CHÁT CACBON DO VI SINH VẬT 3. SỰ PHÂN GIẢI CÁC HỢP CHÁT CACBON DO VI SINH VẬT

4. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC HẠI 4. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC HẠI 4. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC HẠI 4. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC HẠI 4. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC HẠI 4. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC HẠI 4. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC HẠI

2/30

1. KHÁI QUÁT VỀ CACBON

 Cacbon trong tự nhiên nằm ở nhiều dạng hợp chất khác nhau,từ các hợp chất vô cơ đến các hợp chất hữu cơ.  Cacbon là thành phần thiết yếu của sự sống và cũng là thành phần hóa học chính trong các chất hữu cơ, từ nhiên liệu hóa thạch cho đến những phân tử phức tạp.

3/30

1. KHÁI QUÁT VỀ CACBON

 Cacbon đi vào chu trình dưới dạng cabonđiôxit

(CO2), được thực vật hấp thu thông qua quang hợp tổng hợp nên các chất hữu cơ.

4/30

1. KHÁI QUÁT VỀ CACBON

 Chu trình cacbon là một chu trình sinh địa hóa học, trong đó cacbon được trao đổi giữa sinh quyển, thổ nhưỡng quyển, địa quyển và khí quyển của trái đất.

 Nó là chu trình quan trọng nhất của trái đất và cho phép cacbon được tái chế và sử dụng trong khắp sinh quyển bởi tất cả các sinh vật.

5/30

1. KHÁI QUÁT VỀ CACBON

 C có thể tồn tại thời gian dài ở các dạng vô cơ như CO2 (hòa tan và dạng khí); H2CO3 (hòa tan); HCO3- (hòa tan); CO32- (hòa tan).

 Dạng hữu cơ như: xenlulose, tinh bột, đường đơn, than,

dầu, khí…

6/30

1. KHÁI QUÁT VỀ CACBON

CO2 thu được từ nhiều nguồn khác nhau

gồm:

 Khí thoát ra từ núi lửa  Sản phẩm cháy của các hợp chất hữu cơ  Hoạt động hô hấp của các sinh vật sống

hiếu khí.

7/30

1. KHÁI QUÁT VỀ CACBON

 Mêtan là thành phần chính của khí tự nhiên,

khí bùn ao, đầm lầy.

 Nó được tạo ra trong quá trình chế biến dầu

mỏ, chưng cất khí than đá.

 Mêtan có nhiều ứng dụng, chủ yếu dùng

làm nhiên liệu.

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

8/30

1. KHÁI QUÁT VỀ CACBON

 Trong phản ứng cháy của mêtan gọi là

sự nhiệt phân ôxi hoá:

CH4 + O2 → CO + H2O

 Sau đó, hidro bị ôxi hóa tạo ra H2O và giải

phóng nhiệt.

H2 + ½ O2 → H2O

 Cuối cùng, CO bị ôxi hóa tạo thành CO2, và

giải phóng thêm nhiệt.

CO + ½ O2 → CO2

9/30

2. VÒNG TUẦN HOÀN CACBON

TRONG TỰ NHIÊN

2.1 Chu trình cacbon trong tự nhiên 2.2 Vai trò của vi sinh vật trong vòng tuần

hoàn Cacbon

10/30

2. VÒNG TUẦN HOÀN CACBON TRONG TỰ NHIÊN

2.1 chu trình cacbon trong tự nhiên

Giai đoạn cấu tạo Giai đoạn cấu tao Giai đoạn cấu tao Giai đoạn cấu tao Giai đoạn cấu tao

Giai đoạn tái tạo tiêu thụ Giai đoạn tái tạo tiêu thụ Giai đoạn tái tạo tiêu thụ Giai đoạn tái tạo tiêu thụ

Giai đoạn phân giải Giai đoạn phân giải Giai đoạn phân giải

Giai đoạn dự trữ Giai đoạn dự trữ

11/30

Giai đoạn cấu tạo

 Thực vật có khả năng chuyển hóa khí cacbonic phân tán trong khí quyển hoặc kết hợp trong nước thành cacbon hữu cơ.

 Người ta đã đánh giá là hằng năm có khoảng 500 tỉ tấn khí cacbonic được chuyển vào các cơ thể sinh vật.

12/30

Giai đoạn tái tạo và tiêu thụ

 Những động vật, thực vật không có diệp lục, nấm… tiêu thụ cây xanh hoặc ăn động vật khác để sinh sống và chỉ có thể sử dụng cacbon dưới dạng hữu cơ.

 Tế bào lấy năng lượng cần thiết cho sự sống của chúng từ hợp chất có cacbon và giải phóng khí cacbonic qua phổi (động vật ở cạn), mang (động vật ở nước), bề mặt thân thể (các cây xanh giải phóng khí cacbonic trong quá trình hô hấp). => Như thế, cacbon luân chuyển trong giới sinh vật qua chuỗi thức ăn và vào mỗi giai đoạn của chuỗi này lại được giải phóng vào khí quyển hay vào nước dưới dạng khí cacbonic.

13/30

Giai đoạn phân giải

 Chất hữu cơ thực vật không được tiêu thụ,

cặn bã và xác động vật trở lại đất, ở đó chúng được vi sinh vật hoại sinh khoáng hóa.

 Giai đoạn này bao gồm vô số chuỗi thức ăn,

trong đó vi sinh vật nối tiếp nhau, sử dụng cặn bã của giai đoạn trước làm nguồn năng lượng và giải phóng khí cacbonic.

 Một số chất như protein, đường được số lớn vi

sinh vật tiêu thụ và phân giải nhanh, một số khác như xenlulozơ và licnin chống đỡ lâu hơn với sự phân giải.

14/30

Giai đoạn dự trữ



Cacbon hữu cơ dự trữ trong đất nhiều hay

ít phụ thuộc vào tốc độ khoáng hóa dạng cacbon.



Cacbon cũng được dự trữ từ chất cặn bã

của thực vật và động vật (đá vôi, than đá, dầu hỏa).



Con người đốt than hay dầu hỏa, giải

phóng khí cacbonic, khí cacbonic lại được thực vật sử dụng.

15/30

2.2 Vai trò của vi sinh vật trong vòng tuần hoàn Cacbon

Vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong một số khâu chuyển hóa của vòng tuần hoàn cacbon.

Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon thực vật thực vật thực vật thực vật thực vật thực vật thực vật thực vật thực vật thực vật thực vật thực vật thực vật thực vật thực vật thực vật thực vật thực vật thực vật

Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon Carbon động vật động vật động vật động vật động vật động vật động vật động vật động vật động vật

Chất hữu cơ trong đất Chất hữu cơ trong đất Chất hữu cơ trong đất Chất hữu cơ trong đất Chất hữu cơ trong đất Chất hữu cơ trong đất Chất hữu cơ trong đất Chất hữu cơ trong đất Chất hữu cơ trong đất Chất hữu cơ trong đất Chất hữu cơ trong đất Chất hữu cơ trong đất Vi sinh vật Vi sinh vật Vi sinh vật Vi sinh vật Vi sinh vật Vi sinh vật Vi sinh vật Vi sinh vật Vi sinh vật Vi sinh vật Vi sinh vật Vi sinh vật

DioxitCarbon DioxitCarbon DioxitCarbon DioxitCarbon DioxitCarbon DioxitCarbon DioxitCarbon DioxitCarbon DioxitCarbon DioxitCarbon DioxitCarbon DioxitCarbon (co2) (co2) (co2) (co2) (co2) (co2) (co2) (co2) (co2) (co2) (co2) (co2)

16/30

3. CÁC TÁC ĐỘNG TỚI MÔI TRƯỜNG CỦA CO2

• Tác động tích cực

– Có vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp

của cây xanh.

– Không duy trì sự sống và sự cháy => dùng CO2

để dập tắt đám cháy.

– Băng khô là dạng rắn của khí CO2 làm tăng

lượng mưa từ các đám mây hay làm giảm độ dày của mây nhờ sự kết tinh nước trong mây.

17/30

3. CÁC TÁC ĐỘNG TỚI MÔI TRƯỜNG CỦA CO2

• Đề xuất phát huy tác

dụng: nhằm tận dụng CO2 dồi dào trong tự nhiên. – Hệ thống cây xanh: phủ xanh đất trống đồi trọc, hạn chế phá rừng, khai thác rừng một cách hiệu quả.

– Áp dụng mô hình trồng rau trong nhà kính: trồng rau sạch trái vụ cho năng suất cao.

18/30

3. CÁC TÁC ĐỘNG TỚI MÔI TRƯỜNG CỦA CO2

• Tác động tiêu cực:

– Gây nguy hiểm cho người và sinh vật với

nồng độ cao: nhà máy thải ra, núi lửa phun trào hay các đám cháy lớn => ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường.

19/30

3. CÁC TÁC ĐỘNG TỚI MÔI TRƯỜNG CỦA CO2

– Khí CO2 ảnh hưởng đến môi trường biển: lượng

CO2 tăng tỉ lệ thuận với sự gia tăng nồng độ axit => vôi hóa các dải san hô, hạn chế đa dạng hệ sinh thái, môi trường biển ô nhiễm nghiêm trọng do khí CO2.

20/30

3. CÁC TÁC ĐỘNG TỚI MÔI TRƯỜNG CỦA CO2

• Hiệu ứng nhà kính

– Tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu. – Tăng nhiệt độ đại dương. – Tăng số lượng mây bao phủ trái đất. – Nhiệt độ tăng làm băng tan và dâng cao mực nước

biển.

– Sự nóng lên của trái đất làm thay đổi điều kiện sống bình thường của các sinh vật trên trái đất. – Hoạt đông sản xuất nông lâm ngư nghiệp bị ảnh

hưởng nghiêm trọng.

21/30

3. CÁC TÁC ĐỘNG TỚI MÔI TRƯỜNG CỦA CO2

22/30

3. CÁC TÁC ĐỘNG TỚI MÔI TRƯỜNG CỦA CO2

Sự cố định CO2  Là quá trình quang

hợp của cây xanh và vi sinh vật tự dưỡng quang năng.

 Quá trình này chuyển hoá CO2 thành chất hữu cơ - sản phẩm của quá trình quang hợp.

23/30

4. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC HẠI

4.1 ngăn ngừa - Trồng nhiều cây xanh, bảo vệ rừng. - Xây dựng hệ thống hầm biogas.

24/30

4. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC HẠI

 Áp dụng công nghệ thu giữ khí C02 (Hạ thổ

CO2).

 Tận dụng các nguồn nguyên liệu mà chu trình

C đem lại như: sử dụng đá vôi, khai thác các mỏ than, khai thác các mỏ dầu khí…

 Tận dụng khí CH4 trong chu trình C làm nguyên

liệu đốt cháy.

25/30

4. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC HẠI

 Các biện pháp kĩ thuật nhằm hạn chế sự hình thành và phát thải các chất ô nhiễm thể khí như C02 tại các nguồn thải.

 Cải tiến các quá trình cơ bản để tạo ra công

nghệ : “sạch hơn”.

 Xử lý làm sạch khí thải trước khi thải ra bầu

khí quyển.

26/30

4. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC HẠI

 Hạn chế sử dụng kính trong xây dựng nhà cao

tầng ở đô thị, vì các bề mặt kính bức xạ mặt trời dễ dàng xâm nhập vào nhà nung nóng bề mặt trong phòng.

 Tiến hành nghiên cứu, phát triển và sử dụng

nguyên nhiên liệu mới thân thiện với môi trường.  Tận dụng nguồn năng lượng mặt trời, gió, năng

lượng hạt nhân.

27/30

4. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC HẠI

4.2 Xử lý

– khí C0 được xử lý chủ yếu bằng con đường đốt tiếp để

chuyển hóa thành khí CO2 ít độc hại hơn.

CO + H2O = CO2 + H2 - C02 có thể tan nhiều trong dung môi khác nhau như: nước, metanol, dd kiềm anoniac cho quá trình hấp thu thu hồi C02. – Trong nước: sau khi khuyếch tán vào nước C02 sẽ hợp với nước tạo thành các sản phẩm như: H2C03 va HC03.

CO2 + H2O = H2CO3

– Trong dd kiềm hay anoniac tạo thành các muối: CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O

CO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3

– Trong thực tế có thể sử dụng vôi để xử lí C02. – Chôn vùi khí CO2 trong lòng đất với quy mô lớn được các nhà nghiên cứu thực hiện tại Ketzin, một thị trấn nhỏ cách Berlin 40 km

28/30

TÓM LẠI

 Các nhóm vi sinh vật tham gia trong quá trình chuyển hoá các hợp chất cacbon đã góp phần khép kín vòng tuần hoàn vật chất, giữ mối cân bằng vật chất trong thiên nhiên.

 Từ đó giữ được sự cân bằng sinh thái trong các môi

trường tự nhiên.

 Sự phân bố rộng rãi của các nhóm vi sinh vật chuyển hoá các hợp chất cacbon còn góp phần làm sạch môi trường, khi môi trường bị ô nhiễm các hợp chất hữu cơ chứa cacbon.

 Người ta sử dụng những nhóm vi sinh vật này trong việc xử lý chất thải có chứa các hợp chất cacbon hữu cơ như xenluloza, tinh bột v.v...

29/30

30/30