keo dat va phan giai chat huu co trong mt dat

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

BÀI TIỂU LUẬN
ĐỀ TÀI: KEO ĐẤT, TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG SỐNG CỦA STMT ĐẤT
PHÂN GIẢI CHẤT HỮU CƠ VÀ TẠO MÙN TRONG MTST ĐẤT
GVHD: TRẦN THÚY NHÀN.
THỰC HIỆN: NHÓM 2
1. LÊ THỊ THU TRANG.
2. LÊ THỊ CẨM LINH.
3. PHẠM THỊ LINH.
4. NGUYỄN THỊ MỸ NHIÊN.
5. HÀ THỊ THHU THẢO.
6. TRẦN THỊ PHƯƠNG.
7. HUỲNH THỊ NGỌC NỮ.

NỘI DUNG
KEO ĐẤT, TRUNG
TÂM HOẠT ĐỘNG
SỐNG CỦA STMT
ĐẤT
PHÂN GIẢI CHẤT
HỮU CƠ VÀ TẠO
MÙN TRONG MTST
ĐẤT
KEO ĐẤT, TRUNG TÂM HOẠT
ĐỘNG SỐNG CỦA STMT ĐẤT
Khái niệm
Cấu tạo của keo đất
Đặc tính cơ bản của keo đất
Phân loại keo đất.
Các dạng hấp phụ của đất
KHÁI NIỆM KEO ĐẤT

• Là những phân tử có kích thƣớc <1/1000 mm,
không hòa tan trong nƣớc mà ở trạng thái
huyền phù ( trạng thái lơ lửng trong nƣớc).

Hình 1. Sơ đồ cấu tạo mixen keo (theo N.I. Gorbunov)

CẤU TẠO CỦA KEO ĐẤT
LỚP ION QUYẾT
ĐỊNH ĐIỆN
KEO MANG
ĐIỆN ÂM:
KEO ÂM
KEO MANG
ĐIỆN DƢƠNG:
KEO DƢƠNG
LỚP ION
BÙ
LỚP MANG ION
BẤT ĐỘNG
LỚP MANG ION
KHUYÊCH TÁN
NHÂN
ĐẶC TÍNH CỦA KEO ĐẤT
- Keo đất
có tỷ diện
lớn
+Tỷ diện là
tổng số diện
tích bề mặt
của một
đơn khối
lượng (g)
hoặc một
đơn vị thể

tích (cm3).
+Keo đất có
kích thước
rất bé nên tỷ
diện của nó
rất lớn.
- Keo đất có
năng lượng bề
mặt.
+- Phân tử trên
bề măt hạt keo
chịu các lực tác
động xung
quanh khác
nhau
+ Thành phần
cơ giới đất càng
nặng thì tỷ diện
càng lớn và do
đó năng lƣợng
bề mặt càng
lớn,khả năng
hấp phụ vật chất
càng cao
- Keo đất có
mang điện
+Đây là đặc
tính quan trọng
của keo đất mà
các hạt đất có

kích thƣớc lớn
không có
+Tùy vào cấu
trúc hạt mà có
thể mang điện
âm hoặc điện
dƣơng.trông
đất có keo
âm,dƣơng,
lƣỡng tính
- Keo
đất có
tác dụng
ngưng
tụ.
- Keo đất
có thể
tồn tại ở
hai trạng
thái khác
nhau:
trạng thái
keo
tán(sol)
và trạng
thái keo
tụ (gel).


Bảng 1. Vai trò của kích thước hạt trong sự

hình thành diện tích bề mặt của đất thịt trung
bình
Kích thước
hạt
(mm)
Hàm
lượng
(%)
Diện tích bề mặt
(m
2
/1g đất)
% Bề mặt
tổng số
0,25 - 0,05 17 0,5 0,2
0,05 - 0,01 50 4,1 1,7
0,01 - 0,005

20 9,9 4,1
0,005
-
0,001
6 12,7 5,2
0,001
-
0,0001
3 18,8 7,8
0,0001 4 194,0 81,0
Tổng số 100 240,0 100,0
PHÂN LOẠI KEO ĐẤT

•


Dựa vào tính mang điện :
keo âm, keo dƣơng,keo
lƣỡng tính.
Dựa vào thành phần hóa học:
keo hữu cơ, vô cơ (keo
khoáng),keo hữu-vô cơ
Những keo đất phổ biến là axit humic, axit
silicic, hydroxyt sắt, nhôm và keo sét. hàm
lượng keo phụ thuộc tỷ lệ sét và mùn trong đất,
đất càng nhiều sét và mùn thì càng chứa nhiều
keo. Dựa vào tính mang điện, thành phần hoá
học người ta phân loại keo đất như sau:
KEO ÂM - KEO DƢƠNG
Hình 2. Sơ đồ cấu tạo keo âm
(theo Gorbunov)
Hình 3. Sơ đồ cấu tạo keo dương
(theo Gorbunov)
KEO LƢỠNG TÍNH
• Keo lưỡng tính (Ampholitoit)
+ Keo này mang điện âm hay dương phụ thuộc
vào phản ứng của môi trường xung quanh.
+ Ví dụ: Keo Al(OH)3 khi pH < 8,1 biểu hiện
keo dương, khi pH >8,1 là keo âm (điểm đẳng
điện của keo tại pH=8,1
KEO VÔ CƠ VÀ KEO HỮU CƠ
Hình 4. Sơ đồ cấu tạo keo axit
humic (theo Gorbunov)

Hình 5. Sơ đồ cấu tạo keo nhôm
silicat (theo Gorbunov)
KEO HỮU - VÔ CƠ
• Các keo hữu cơ ít ở trạng thái tự do mà thường
liên kết chặt với các chất khoáng hoặc các keo
vô cơ tạo thành keo hữu cơ-vô cơ phức tạp.
• Theo L.N. Alexandrova các hợp chất hữu cơ
vô cơ trong đất được chia thành 3 nhóm: các
muối dị cực, các muối phức dị cực và các phức
chất hấp phụ.


Hấp phụ cơ
học

• Hấp phụ cơ học là đặc tính của đất có thể giữ lại những vật chất nhỏ ở
trong khe hở của đất.
• Hiện tượng này thấy rõ nhất khi mưa, nước mưa đục do lẫn cát, sét
nhưng khi thấm sâu xuống các tầng đất dưới, nước mạch chảy vào
giếng, nước trở nên trong

Hấp phụ
sinh học
• Làkhả năng sinh vật hút đƣợc các cation và anion trong đất.
• Những ion dễ di chuyển trong đất đƣợc rễ cây và vi sinh vật hút biến
thành những chất hữu cơ không bị cuốn trôi.
Hấp phụ
phân tử
• Là sự thay đổi nồng độ của các phân tử chất tan trên bề mặt các hạt
đất.

• Do tác dụng của năng lượng bề mặt phát sinh ở chỗ tiếp xúc giữa
các hạt đất và dung dịch đất
Hấp phụ
trao đổi
• là sự trao đổi ion trên keo đất với ion trong dung dịch quanh keo đất.
• Hiện tƣợng này xãy ra khi thay đổi độ ẩm,khi bón phân khi nƣớc ngâm
dâng lên,khi có sự chênh lệch nồng độ của phản ứng thuận nghịch
Hấp tphụ
hóa học
• Là sự tạo thành trong đất những muối không tan từ những muối dễ tan .
• Là nguyên nhân tích lũy P và S trong đất, làm cho 2 nguyên tố này bị :
giữ chặt trong đất.
CÁC DẠNG HẤP PHỤ CỦA ĐẤT
PHÂN GIẢI CHẤT HỮU CƠ VÀ TẠO MÙN
TRONG MTST ĐẤT
Thành phần
chất hữu cơ
trong môi
trƣờng đất
Quá trình
chuyển hóa
chất hữu cơ
Phân giải
chất hữu cơ
và tạo mùn
trong
MTST đất
THÀNH PHẦN CHẤT HỮU CƠ TRONG MÔI
TRƢỜNG ĐẤT
Toàn bộ chất hữu cơ

có trong đất là chất
hữu cơ trong đất chia
làm 2 phần:
Những tàn tích hữu
cơ chƣa bị phân giải(
rễ, thân cây, lá) vẫn
giữ nguyên hình thể.
Những tàn tích hữu cơ
sau khi bị phân giải
chia làm 2 nhóm : hữu
cơ ngoài mùn và hợp
chất mùn
NGUỒN GỐC CHẤT HỮU CƠ CỦA ĐẤT
Sinh vật sống trong đất,
lấy chất dinh dƣỡng từ đất để
sinh trƣởng, phát triển, khi
chết để lại tàn tích hữu cơ(
xác hữu cơ). Trong tàn tích
sinh vật, cgủ yếu là tàn tích
thực vật màu xanh.
+ Ngoài thực vật màu xanh
còn có xác động vật và vi
sinh vật.
+ Thành phần hóa học của
những tàn tích hữu cơ rất
khác nhau tùy thuọc vào
nguồn gốc của chúng.
TÀN TÍCH
SINH VẬT
+ Hiện nay có

nhiều loại
phân hữu cơ:
phân
chuồng,phân
bắc,phân rác ,
phân xanh,bùn
ao
+Số lượng và
chất lượng của
chúng tuỳ theo
trình độ kỹ
thuât canh tác,
thâm canh cây
trồng ở mỗi
nơi.
PHÂN
HỮU CƠ
QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA CHẤT HỮU CƠ

• Sự biến hoá xác hữu cơ trong đất là một quá trình sinh
hoá học phức tạp, xảy ra với sự tham gia trực tiếp của vi
sinh vật, động vật, oxy không khí và nước.
• Sự biến hoá xác hữu cơ trong đất có thể được khái quát
bằng sơ đồ sau:



QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA CHẤT HỮU CƠ

Quá trình

khoáng hóa
chất hữu cơ
(mineralizati
on process)
Quá trình
mùn hóa
(humusificat
ion)
Vai trò chất
hữu cơ và
mùn trong
đất
• Quá trình chuyển hóa chất hữu cơ được chia làm 3
giai đoạn.


QUÁ TRÌNH KHOÁNG HÓA CHẤT HỮU CƠ
(mineralization process)

Khái niệm

• Khoáng hoá là
quá trình phân
huỷ các hợp chất
hữu cơ tạo thành
các hợp chất
khoáng đơn giản,
sản phẩm cuối
cùng là những
hợp chất tan và

khí.
Đặc điểm
• Các hợp chất hóa
học phức tạp là
thành phần cơ bản
của xác hữu cơ :
protit,guxit nhờ vi
sinh vật chuyển hóa
thành chất đơn giản
hơn nhƣ đƣờng đơn.
• Do tác dụng của các
phản úng oxy hóa
khử,khử amin sản
phẩm giai đoạn 1
thành các axit hữu
cơ mạch vòng mạch
thẳng.
• Giai đoạn kgoáng
hóa hoàn toàn.
Các yếu tố ảnh hƣởng
• Các yếu tố có ảnh
hƣởng đến quá
trình khoáng hóa
hữu cơ gồm có ẩm
độ của đất, pH của
đất, độ thoáng khí
của đất, nhiệt độ và
các chất vô cơ
khác.
QUÁ TRÌNH MÙN HÓA

• Mùn hoá là quá
trình tổng hợp
những sản phẩm
phân giải xác hữu
cơ dẫn đến sự
hình thành những
hợp chất mùn.
• Mùn là những
hợp chất hữu cơ
cao phân tử phức
tạp mà phân tử
bao gồm nhiều
đơn vị cấu tạo
khác nhau, chúng
được nối với
nhau bằng các
cầu nối.
khái niệm
• Quá trình hình thành
mùn xảy ra theo ba
bước:
• b1: từ protit, gluxit,
(trong xác hữu cơ)phân
giải thành các sản phẩm
trung gian.
• b2: tác động giữa các
hợp chất trung gian để
tạo thành hợp chất phức
tạp.
• b3: trùng hợp các liên

kết trên tạo thành các
phân tử mùn
Đặc điểm

• Chế độ
nước,
không
khí ảnh
hưởng
đến điều
kiện hảo
khí hoặc
yếm
• Ph, nhiệt
độ khí.

Các yếu
tố ảnh
hưởng
đến quá
trình mùn
hóa
VAI TRÕ TRONG CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT
Quá trình hình thành
và tính chất đất
+ là dấu hiệu cơ bản
phân biệt đất với đá
mẹ.
+Sự tích lũy chất hữu
cơ và mùn tâppj trung

ở tầng đất mặt là dấu
hiệu hình thái quan
trọng biểu thị độ phì
nhiêu.
+lý tính đất: có tác
dụng cải thiện trạng
thái kết cấu đất.
+hóa tính: xúc tiến các
phản ứng hóa học.
Chất hữu cơ và mùn
là kho thức ăn cho cây
trồng và vi sinh vật
+ Chất hữu cơ đất đều
chứa một lƣợng khá
lớn các nguyên tố đa
lƣợng và vi lƣợng
trong thời gian dài nên
cung cấp thức ăn
thƣờng xuyên.
+Là nguồn cung cấp
CO2 cho thực vật
quang hợp
+Chứa các một số chất
có hoạt tích sinh học
kích thích sự phát
triển
Chất hữu cơ có tác
dụng duy trì bảo vệ đất
+Chứa các hợp chất
kháng sinh cho thực

vật chống lại sự phát
sinh sâu bệnh.
+Tăng cƣờng sự phân
giải của vi sinh vật
hoặc xúc tác cho sự
phân giải các thuốc
bảo vệ thực vật.
+Cố định các chất gây
ô nhiễm trong đất làm
giảm mức độ dễ tiêu
của các chất độc chô
thực vật.
CHẤT HỮU CƠ VÀ MÙN TRONG ĐẤT VIỆT
NAM
Về số lƣợng:
• Hàm lƣợng hữu cơ và mùn biến động rất lớn giữa các loại đất,nhìn
chung các loại đất nông nghiệp có hàm lƣợng hữu cơ và mùn cao.
• Hàm lƣợng chất hữu cơ 1-2% đa số ở đồi núi,1% chiếm 20% diện
tích.
Về chất lƣợng:
• Nhiều nghiên cứu đều thống là đất mùn trên núi, đất lày thụt có
lƣợng hữu cơ tổng số cao nhƣng lại chứa nhiều mùn thô.trong thành
phầncủa hợp chất mùn thì tỉ lệ nhóm humin cao hơn nhiều so với tỉ
lệ axit humic và axit fulvic.
• Tỷ lệ giữa cacbon của axit humic và cacbon của axit fulvic trong
hầu hết các loại đất đều < 1, nghĩa là lượng axit fulvic cao hơn hẳn
lượng axit humic.

Bảng . Hàm lượng mùn của một số loại
đất Việt Nam

Loại đất Mùn
(%)
Loại đất Mùn
(%)
Feralit mùn trên núi
7,24
Phù sa sông Hồng không được bồi
1,36
Macgalit trên đá bọt
5,30
Phù sa sông Thái Bình
1,02
Feralit trên đá bazan (còn rừng)
3,89
Phù sa sông Mã
1,16
Feralit trên đá bazan (cà phê)
2,97
Bạc màu (Vĩnh Phúc)
0,98
Feralit trên phiến thạch mica
2,93
Bạc màu (Nghệ An)
0,83
Feralit trên phiến thạch sét
2,51
Chiêm trũng (Hà Nam)
3,12
Feralit trên phiến sa thạch

1,42
Lầy thụt (Thanh Hoá)
6,22
Feralit trên đá granit (còn rừng)
3,45
Cát biển*
0,90
Feralit trên đá granit (đã canh tác)
1,82
Mặn trung tính (Nam Ðịnh)
0,98
Feralit trên đá gơnai
2,05
Mặn trung tính (Thanh Hoá)
0,95
Feralit trên phù sa cổ
1,83
Mặn chua (Hải Phòng)
1,35
Ghi chú: * theo Phan Liêu, các số liệu còn lại theo Nguyễn Vi, Trần Khải

Bảng :Tỉ lệ giữa cacbon axit humic và
axit fulvic một số loại đất

Loại đất Tỷ lệ
Ðất macgalit-feralit* 1,43
Ðất mùn alit trên núi* 0,57
Ðất feralit mùn trên núi*
0,56
Ðất feralit đỏ thẫm* 0,18

Ðất feralit vàng đỏ* 0,22
Ðất lúa phù sa** 0,60
faC
haC


Ghi chú: * theo V. M. Fritland, ** theo Nguyễn Ðức Thọ
KẾT LUẬN
• Qua đây, chúng ta sẽ hiểu rõ hơn về cấu tạo, khả
năng hấp phụ của keo đất. Vai trò quan trọng của
keo đất , từ đó trả lời được cho câu hỏi “ tại sao
keo đất được gọi là trung tâm của hoạt động sống.
• Ngoài ra, chúng ta còn biết thêm về các quá trình
chuyển hóa chất hữu cơ và tạo mùn trong môi
trường sinh thái đất. Biết được vai trò của chúng
trong từng quá trình là như thế nào.