chu trình của ni tơ liên quan đến hóa học

welcome !
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
ViỆN NGHIÊN CỨU SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG
CHU TRÌNH NITƠ
CHỦ ĐỀ:
GVDH: Phan thị thủy
NHÓM: 1
LỚP:53CNMT1

Trần Công Lập

Cao Thị Nguyên Vi

Nguyễn Thị Diễm

Nguyễn Thắng

Phạm Thị Thương

Đoàn Hữu Lý

Bùi Ngọc Anh

Hà Vĩnh Hào

Nguyễn Ngọc Duy

Phạm Thị Hương
Danh sách nhóm
LÚA CHIÊM LẤP LÓ ĐẦU BỜ
HỄ NGHE TIẾNG SẤM PHẤT CỜ MÀ LÊN

V/ Ý nghĩa của chu trình nitơ
CHU TRÌNH
NITƠ
I/Nitơ và vai trò của Nitơ
1.1/ Giới thiệu về nitơ

Ở điều kiện bình thường nitơ là một chất khí không
màu,không mùi, không vị và khá trơ, nó tồn tại dưới dạng
phân tử N2 còn gọi là đạm khí.

Nitơ chiếm khoảng 78% khí quyển trái đất và là thành phần
của mọi cơ thể sống.

Nitơ trên trái đất chủ yếu tập trung trong khí quyển dưới
dạng đơn chất, trừ một phần nhỏ tồn tại trong thành phần
của đất dưới dạng muối a.môn và trong cơ thể sinh vật.
1.2/ Nguồn của nitơ.
1.3/ vai trò của nitơ

Là thành phần của mọi cơ thể sống.

Tạo ra nhiều hợp chất quan trọng như các khí NOx, axit
amin, amoniac, axit nitric

Là thành phần bắt buộc của nhiều hợp chất quan trọng như:
trong cấu trúc protein, axit nucleic, diệp lục,… làm cho nitơ
trở thành thiết yếu của sự sống.

Nitơ cần thiết cho quá trình sinh học khác nhau và được sử
dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, dược phẩm, và

trong nông nghiệp như phân bón
II/ khái quát chu trình nitơ
Chu trình nitơ về cơ bản cũng tương tự như các chu trình khác, được sinh vật sản xuất
hấp thụ và đồng hoá rồi được chu chuyển qua các nhóm sinh vật tiêu thụ, cuối cùng bị sinh
vật phân huỷ trả lại nitơ phân tử cho môi trường. Tuy nhiên quá trình này diễn ra phức tạp
và bao gồm các bước: sự cố định đạm, sự amôn hoá, nitrat hoá và phản nitrat.
chu trình nitơ là chu trình xảy ra nhanh và liên tục.
III/ các bước của chu trình nitơ
Chu trình nitơ
1/ quá trình cố định đạm:
SỰ CỐ ĐỊNH ĐẠM
SỰ CỐ ĐỊNH ĐẠM
BẰNG CON ĐƯỜNG HÓA- LÝ
SỰ CỐ ĐỊNH ĐẠM
BẰNG CON ĐƯỜNG SINH HỌC
CỐ ĐỊNH ĐẠM BẰNG CON ĐƯỜNG HÓA-LÝ



Sự cố định đạm bằng con đường hóa-lý thông qua
quá trình điện hóa và quang hóa.

Phương trình phản ứng.

N2 + O2  2 NO
2NO + O2  2NO2
3NO2 + H2O  2H+ + 2NO3- + NO
CỐ ĐỊNH ĐẠM BẰNG CON ĐƯỜNG
SINH HỌC


Những sinh vật có khả năng cố định đạm là vi khuẩn và tảo.
Chúng gồm 2 nhóm chính: Nhóm sống cộng sinh và nhóm sống tự
do.

Cơ chế:

Nhóm sống cộng sinh: (phần lớn là vi khuẩn, một số ít tảo và
nấm)

Chúng cố định nitơ của không khí nhờ kết hợp N2 với H2
thành NH3 dưới tác dụng của hệ thống enzim nitrogenaza. Từ
NH3 sẽ tổng hợp ra các hợp chất chứa nitơ khác cung cấp cho
cây họ đậu và đồng thời làm giàu thêm nitơ cho đất .

Nhóm sống tự do (chủ yếu là vi khuẩn và tảo):

Để hoạt hoá nitơ, những sinh vật tự dưỡng sử dụng năng
lượng của quá trình quang hoá hoặc hoá tổng hợp, còn các
vi sinh vật dị dưỡng sử dụng năng lượng chứa trong các
hợp chất hữu cơ có sẵn trong môi trường.
azotobacter
vk mucor pusillus

Ngoài ra, quá trình cố định nitơ được tiến hành
trong công nghiệp, trong đó nitơ và hiđro tương
tác với nhau ở nhiệt độ và áp suất cao, tạo nên
amoniac có chất xúc tác tham gia.
3
,,400
22

23
0
NHHN
xtpC
 →←+
Phương pháp này được dùng trong sản xuất
phân bón như amoni nitrat
2/ QUÁ TRÌNH AMON HÓA

Các hợp chất nitơ vô cơ ( NO3) được thực vật hấp thụ và
chuyển thành dạng nitơ khác (thường là các axit amin –
NH2) và chuyển qua các bậc dinh dưỡng khác nhau ở dạng
các hợp chất hữu cơ.

Các chất này được hoàn lại môi trường từ phân, các
chất thải từ bài tiết ( urê, axit urit) hay xác 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
3.Quá trình nitrat hóa
a) Cơ chế.
Quá trình nitrat hóa là quá trình oxy hóa sinh hóa nitơ
của các muối amon đầu tiên thành nitrit và sau đó
thành nitrat trong điều kiện thích ứng (có oxy và nhiệt
độ trên 40C).
(NH4)2CO3 + 3O2 = 2HNO2 + CO2 + 3H2O
2HNO2 + O2 = 2 HNO3
b) Các giai đoạn của quá trình nitrat hóa:


Giai đoạn nitrit hóa.
Là quá trình oxy hóa NH4+ tạo thành NO2- được tiến
hành bởi nhóm vi khuẩn nitrit hóa .
HHNOONH 20
2
3
2224
++→+
−+
+ Năng lượng
Nitrozosospira
Nitrosospira

Giai đoạn nitrat hóa
Là quá trình oxy hóa thành được thực hiện bởi nhóm vi
khuẩn nitrat.
NO2- + 1/2O2  NO3- + Q
Nitrococcus
Nitrobacter
c)Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nitrat
hóa.
-
Nồng độ nitrat
- Nồng độ oxy hòa tan (DO)
-
Nhiệt độ
-
pH của dung dịch
-
Tỉ lệ BOD5 và tổng lượng nito

-
Sự có mặt của chất độc

Nitrat dễ bị hòa tan trong nước nên dễ
bị rửa trôi, nhất là trong mùa mưa.
Hợp chất amoniac và nitrat được tái sử dụng cho các
cơ thể sống và một phần chuyển sang dạng trầm lắng.
4/QUÁ TRÌNH KHỬ NITRAT
a /Cơ chế: quá trình VSV khử nitrat (hoặc nitrit) đến nitơ
phân tử. Trong nước thải thường có các chất hữu cơ và môi
trường kị khí, kèm theo sự oxy hóa các chất hữu cơ để giải
phóng CO2 và hơi nước
OHNNO
H
62
12
223
+→+
−
+
C2H12O6 + 4NO3- = 6H2O + 6CO2 + 2N2 (III)
+ Q
b/ Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình khử nitrat
-
Nồng độ nitrat
-
Điều kiện thiếu khí (anoxic)
-
Sự có mặt của chất hữu cơ trong môi trường
-

pH của môi trường
-
Nhiệt độ của môi trường
-
Ảnh hưởng của kim loại
Molypđen selen