báo cáo thảo luận nhóm sự phát sinh và chu chuyển của nitơ trong khí quyển

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI
NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
BÀI TẬP THẢO LUẬN NHÓM
CHUYÊN ĐỀ :
Sự phát sinh và chu chuyển của nitơ trong
khí quyển
•
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN:
•
L.THỦY
•
THÀNH VIÊN TRONG NHÓM :
•
NGUYỄN THỊ HẬU
•
NGUYỄN THỊ THU HÀ
•
BÙI TUẤN ANH
•
NGUYỄN THỊ THƯƠNG
•
NGUYỄN THỊ BẢO YẾN
•
NGUYỄN THỊ PHÚC
•
MỤC LỤC:
•
1.Khái niệm và sự phát sinh của nitơ
•

2.Sự phát sinh của nitơ trong khí quyển
•
3.Vai trò của nitơ
•
4.Khái quát chu trình nitơ
•
5.Chu trình nitơ và các bước
•
- Chu trình nitơ
•
- Sự cố định đạm
•
- Quá trình amon hóa
•
- Quá trình nitrat hóa
•
- Quá trình phản nitrat
•
6.Nhận xét

•
7. Các chu trình nhỏ trong khí quyển
•
8. Tác động của con người đến chu trình
•
9. Ý nghĩa của chu trình nitơ
Nitơ trong khí quyển
•
1. Khái niệm
•

Nitơ là một nguyên tử hóa học trong bảng tuần hoàn
hóa học và có kí hiệu N.
•
_ Ở điều kiện thường nitơ là một chất khí,không màu
không vị,không mùi và khá trơ.tồn tại dươi dạng phân tử
N2.
•
_ Trong khí quyển N2 chiếm khoảng 80%,và là thành
phần của mọi cơ thể sống.nitơ tạo ra nhiều hợp chất
quan trọng như axit amin,amoniac,axit nitric và axinua
Nitơ trong khí quyển
•
2. Sự phát sinh của nitơ trong khí quyển:
•
- Thời kì đầu khí quyển chủ yếu gồm hơi nước,amoniac,
meetan,các loại khí trơ và hidro.dưới tác động phân hủy
của tia sáng mặt trời,hơi nước bị phân hủy thành O
2
và
H
2

•
- Oxi tạo ra tác động với amoniac và meetan tạo thành
N
2
va CO
2

•

- Sự phát triển mạnh mẽ của động thực vật trên trái đất
cùng với sự gia tăng bài tiết,phân hủy xác chết động
thực vật,phân hủy yếm khí của vi sinh vật đã làm cho
nồng độ N
2
trong khí quyển tăng lên nhanh chóng
Nitơ trong khí quyển
3. Vai trò của nitơ:
- Ở dưới dạng hợp chất nitơ được làm thuốc súng,làm
phân bón.
- Ở dưới dạng phân tử nitơ được làm để dùng bảo quản
tươi thực phẩm,sản xuất thép không gỉ,bơm lốp ô tô và
máy bay ( do có tính trơ ),sản xuất linh kiện điện tử,trên
đỉnh của đầu thuốc nổ lỏng ( để đảm bảo an toàn)
- Đặc biệt nitơ là thành phần quan trọng của các axit amin
và axit nucleic,điều nay làm cho notơ trở thành thiết yếu
với sự sống.
Chu trình nitơ
•
4. Khái quát chu trình nitơ:
•
- Chu trình nitơ cũng tương tự như các chu trình
khác,được SVSX hấp thụ và đồng hóa rổi được chu
chuyển qua các nhóm SVTT,cuối cùng bị SVPH trả lại
nitơ phân tử cho môi trường. Tuy nhiên quá trình diễn ra
phức tạp hơn nhiều so vs các chu trình khác,tuy vậy chu
trình xảy ra nhanh và liên tục.
•
- Do tính chất phức tạp của chu trình bao gồm nhiều
giai đoạn theo từng bước: sự cố định đạm,sự amôn

hóa,nitrat hóa và phản nitrat hóa
Chu trình nitơ
Chu trình nitơ
•
5.1. Sự cố định đạm:
Bằng con
đương lý-hóa
Bằng con
đường sinh học
Sự cố định đạm


Chu trình nitơ
a, Sự cố định đạm bằng con đường lý-hóa thông qua quá
trình điện hóa và quang hóa
+ Chớp là 1 nguồn năng lượng cố định nitơ khi tạo ra sự
kết hợp giữa N
2
và O
2
trong không khí
ptpư: N
2
+ O
2
→ 2NO
2NO + O
2
→ 2NO
2

2NO
2
+ H
2
O → 2H
+
+ 2NO
3
+ NO
+ Khí nitơ trong khí quyển dưới tác động của các đòng
điện tự nhiên( khi có dông bão)cũng có thể tạo thành
amoni nitrat,được nước mưa đưa vào đất khoảng vài kg
trên 1ha trên 1 năm
Sấm chớp là 1 trong những nguồn cố định nitơ
trong khí quyển
Chu trình nitơ
•
b, Sự cố định đạm bằng con đường sinh học:
•
phần lớn là vi khuẩn,1 số ít tảo và nấm)và nhóm sống tự
do( chủ yếu là vi khuẩn và tảo)
•
- Nhóm sống cộng sinh gồm các loài của giống
rhizodium sống cộng sinh vs các cây họ đậu để tạo nên
các nốt Những SV có khả năng cố định đạm là vi khuẩn
và tảo. Chúng gồm 2 nhón chính: nhóm sống cộng sinh?
( sần ở rễ(89% các loài cây này),chúng cố định nito của
không khí nhờ kết hợp N
2

với

H
2
thành NH
3
.dưới tác động
của hệ thống enzim nitrogenaza.tư

NH
3
sẽ tổng hợp ra
các hợp chứa nito khác cung cấp cho cây họ đậu va làm
giàu thêm nito trong đất
•
+ Những nốt sần vi khuẩn đó có khả năng cố định được
trên 150kg/ha/năm gấp nhiều lần sự cố đinh nito trong
đất(18ka/ha/năm)
Nốt sần trên rễ cây họ đậu
Chu trình nitơ
•
- Nhóm sống tự do:
•
+ Trong môi trường nước: các loài vi khuẩn kị khí và 1
số vi sinh vật quang hợp
•
+ Ở những nơi thoáng khí: chủ yếu là vi khuẩn lam
•
+ Để hoạt hóa nito,những SV tự dưỡng sử dụng năng
lượng của quá trình quang hóa hoặc hóa tổng hợp,còn

các SV dị dưỡng thì sử dụng năng lượng trong các hợp
chất hữu cơ có sẵn trong môi trường
•
Ngoài ra quá trình cố định nito còn được tiến hành trong
công nghiệp,trong đó N
2
và H
2
tương tác với nhau ở nhiệt
độ và áp suất cao tạo nên amoniac có chất xúc tác tham
gia
Chu trình nitơ
5.2. Quá trình amon hóa
- Sau khi gắn kết hợp chất nito vô cơ thành dạng hữu
cơ(thường là nhóm amin-NH
2
)thông qua sự tổng hợp
protein và axit nucleic thì phần lớn chúng lại quay về chu
trình như các chất thải của quá trình trao đổi chất hoặc
chất sống trong cơ thể chết.
- Các vi khuẩn dị dưỡng,nấm trong đất,trong nước phân
hủy phân rã các chất thải tạo ra các hợp chất amoni,
amoniac
Quá trình amon hóa
Chu trình nitơ
•
5.3. Quá trình nitrat hóa
•
Quá trình biến đổi của NH
3

,NH
4
+
thành

NO
2
-
,

NO
3
-

được gọi
là quá trình nitrat hóa.quá trình nitrat hóa phụ thuộc vào
pH của môi trường,xảy ra chậm chạp.trong điều kiện pH
thấp,quá trình nitrat hóa trải qua 2 bước:
•
- Đầu tiên biến đổi amoni hay amoniac thành nitrit
•
2NH
3
+ 3O
2
→ 2NO
-
2
+ 2H
2

O + NĂNG LƯỢNG
•
- Tiếp theo biến nitrit thành nitrat
•
2NO
-
2
+ O
2
→ 2NO
3
+ NĂNG LƯỢNG
•

Chu trình nitơ
•
5.4.Quá trình phản nitrat hóa
•
- Con đường chuyển hóa của nitrat qua các quá trình
đồng hóa-dị hóa để trở về dạng như N
2
,NO,N
2
O

được gọi
là quá trình phản nitrat.
•
- Quá trình này diễn ra nhờ các vi khuẩn phản nitrat hóa(
pseudamonas,escherichia và nấm).các vi khuẩn này

sống trong điều kiện thiếu oxi,chúng dùng NO
3
-
làm
nguồn oxi để hô hấp yếm khí,giải phóng ra N
2
O,NO,N
2

vào trong khí quyển.khí N
2
được giải phóng ra khỏi quá
trình như chất thải
6.nhận xét
•
-Trong các quá trình của nito thì qua trình cố định đạm
la quan trọng nhất vì:
•
+ Đây là bước đầu tiên để nito đi vào chu trình
•
+ Quá trình này làm tăng lượng đạm trong đất,tăng độ
phì nhiêu cho đất
•
+ Nito được cố định ở dạng hữu cơ là nguồn đạm cho
các VSV trong đất sử dụng trong quá trình tiếp theo của
chu trình
•
- Trong chu trình có nhiều chu trình nhỏ đan xen rất
phức tạp
7. các chu trình nhỏ diễn ra trong

chu trình nitơ
•
- chu trình 1:
Nitơ
trong
khí
quyển
vi khuẩn
cố định
nitơ
trong
đất
amôn
7. các chu trình nhỏ diễn ra trong
chu trình nitơ
•
- Chu trình 2:
Nitơ trong
khí quyển
VK cố định
ni tơ trong
đất
AmônVK phản
nitrat
7. các chu trình nhỏ diễn ra trong
chu trình nito
•
- Chu trình 3:
•
đạm tổng hợp trong khí quyển→đồng hóa ở thực

vật→đồng hóa ỏ động vật→vi khuẩn và nấm phân
giải→amôn→ nitrit→nitrat→ vi khuẩn khử nitrat→khí
quyển
•
- Chu trình 4:
•
ni tơ trong khí quyển→sản xuất phân→đồng hóa ở
thực vật→đồng hóa ở động vật→vi khuẩn và nấm
phân giải→amôn→khí quyển
8.Tác động của con người đến chu
trình nitơ
•
- Sử dụng phân đạm để làm tăng năng suất cho các vụ mùa,làm
tăng độ khử nitrit và làm nitrat đi vào trong nước ngầm.lượng N
2

tăng trong hệ thống nước ngầm sẽ chảy ra sông suối và xảy ra hiện
tượng phú dưỡng hóa
•
- Làm tăng sự lắng đọng N
2
trong không khí vì cháy rừng va đốt
cháy nhiên liệu.cả 2 quá trình này đều giải phóng các dạng N
2
rắn ở
trạng thái bụi
•
- Chăn nuôi gia súc sẽ thải ra môi trường 1 lượng lớn NH
3
qua chất

thải của chúng.NH
3
sẽ thấm vào đất,nước ngầm và lan truyền sang
các khu vực khác do nước chảy tràn
•
- Chất thải và nước thải do các quá trình sản xuất chứa các hợp
chất hữu cơ chứa N
2
vào trong môi trường đất,nước.lượng chất thải
này ngày càng tăng làm ô nhiễm môi trường nước
9.Ý nghĩa của chu trình nitơ
•
- Là cơ chế duy trì sự cân bằng nitơ trên trái đất
•
- Quá trình cố định đạm bằng con đường sinh
học có ý nghĩa trong việc duy trì độ phì nhiêu
chủa đất
•
- Lượng ni to sinh học được tích lũy trong đất
nhờ các vi sinh vật cố định ni tơ và sử dụng như
1 nguồn phân bón hữu hiệu,là biện pháp tích
cực làm giàu nguồn đạm cho đất và giảm nguy
cơ ô nhiễm môi trường do sử dụng quá nhiều
phân bốn hóa học
•
Cảm ơn cô và các
bạn đã lắng nghe