các vòng tuần hoàn trong môi trường

CÁC VÒNG TUẦN HOÀN
TRONG MÔI TRƢỜNG
Ths. Nguyễn Thị Thu Trang
1
Mục tiêu bài học
Sau khi học xong bài này, học viên có thể:
1. Trình bày tóm tắt vòng tuần hoàn của 5 nguyên tố:
carbon, oxy, nitơ, phosphor và lưu huỳnh
2. Bằng ví dụ cụ thể, chứng minh tác động của con người
đến năm vòng tuần hoàn, gây ô nhiễm môi trường
2
Carbon là thành phần
thiết yếu cho mọi sự sống
và cũng là thành phần hóa
học chính trong các chất
hữu cơ, từ nhiên liệu hóa
thạch đến những phân tử
phức tạp











Carbon trong tự nhiên nằm ở
rất nhiều dạng hợp chất khác

nhau, từ vô cơ đến hữu cơ
I. VÒNG TUẦN HOÀN CỦA CARBON
3
CO
2

I. VÒNG TUẦN HOÀN CỦA CARBON
4
Quang
hợp
• Chu trình C hữu cơ:








• Chu trình C vô cơ:
– CO2 thoát ra do đốt nhiên liệu hóa thạch (than,dầu mỏ, khí
đốt, đá carbonat
– CO2thoát ra từ lòng đất
– CO2 hòa tan trong nước & từ kk vào nước → carbonat ↓

5
Quang hợp
Thực
vật + CO2

Chất
hữu cơ trong sinh
vật
sx (thực vật) (tinh
bột
, lipid, protein
VSV
phân hủy
C bán phân giải, các
hợp chất trung gian
và C trong chất hữu
cơ
không đạm

Xác
chết, chất
bài
tiết

←ĐV
bậc 1 → ĐV các
bậc

Tác động của con ngƣời
• Hàng năm con người thải ra khoảng 2500 triệu tấn CO
2
(chiếm
0,3% tổng lượng CO
2)

• Qt đối nhiên liệu và sản xuất thải ra khí CO
2
kết hợp với hơi nước
tạo nên hiệu ứng nhà kính
• Làm tăng nhiệt độ trái đất:
– Tăng tốc độ các phản ứng hóa học
– Giảm khả năng hấp thụ CO
2
của nước, ảnh hưởng đến cân bằng tự
nhiên
• pH nước mưa giảm  ↑ qt phong hóa đất đá
• Chuyển dịch cân bằng HCO
3
-
→ CO
3
2-
 chất lắng đọng, trầm tích
• Tích tụ khí CO (từ hoạt động công nghiệp)  khói quang hóa
• Các chất hữu cơ tổng hợp: thuốc trừ sâu, hợp chất cao phân tử 
thay đổi bên trong hệ sinh thái
6
Oxy tham gia vào các phản
ứng hình thành & phát
triển tế bào động thực vật

Vòng tuần hoàn của oxy và
carbon liên quan mật thiết
với nhau (phản ứng oxy hóa
– khử): qt quang hợp & qt
hô hấp của động thực vật
7
II. VÒNG TUẦN HOÀN CỦA OXY
III. VÒNG TUẦN HOÀN CỦA NITƠ
8
9
Chu trình Nitơ
1
2
3
4
Chu trình Nitơ (tt)
[1] Qt khoáng hoá: quá trình mà chất hữu cơ được vi
khuẩn phân huỷ thành các chất khoáng vô cơ, chủ yếu là
ammonia.
[2] Qt ô-xy hoá ni-tơ: là quá trình ô-xy hoá ammonia thành
nitrate. Có hai giai đoạn; giai đoạn đầu, vi khuẩn phân huỷ
ammonia thành nitrite (NO2-). Giai đoạn sau, vi khuẩn ô-xy
hoá nitrite thành nitrate (NO3-). Cả hai giai đoạn tiêu thụ ô-
xy hoà tan.
[3] Qt tạo ni-tơ: là quá trình phân huỷ nitrate và nitrite
thành các khí ô-xít ni-tơ (N2O) và ni-tơ (N2). Vi khuẩn yếm
khí lấy ô-xy từ nitrate và nitrite để hô hấp vì môi trường có
rất ít hoặc không có ô-xy hoà tan.
[4] Qt đồng hoá: là quá trình tiêu thụ các chất vô cơ như

ammonia, nitrite và nitrate của các sinh vật tự dưỡng
(autotrophs) bao gồm vi khuẩn, rong tảo và các loài thực
vật thuỷ sinh.
10
Tác động của con ngƣời
• Hợp chất nitơ hòa tan trong nước  tăng
nồng độ trong nước mặt do:
• Phân bón (urê, muối amon)  đất, nước
• Qt thối rữa chất hữu cơ có nitơ
• Nước thải sinh hoạt và nước thải công
nghiệp
• N
2
O + O → 2NO
 Tiêu thụ O nguyên tử, tạo thành và phân
hủy O
3
 suy giảm tầng ozon.
11
IV. VÒNG TUẦN HOÀN PHOSPHOR

12
1
2
3
4
5
Chu trình P
(1) Thực vật và vi sinh vật chỉ có thể sử dụng P vô cơ
hòa tan, chuyển hóa chúng thành P hữu cơ và cung

cấp cho động vật.
(2) Sau khi động thực vật chết, xác của chúng sẽ bị vi
sinh vật phân giải, P quay trở lại đất.
(3) Phosphate hòa tan trong đất bị nước mưa rửa trôi
xuống sông, biển, được tảo và các lòai thực vật thủy
sinh hấp thu, hòa nhập vào chuỗi thức ăn.
(4) Khi thực vật thủy sinh chết đi, xác bị phân hủy, một
lần nữa P hữu cơ lại chuyển hóa thành P vô cơ, một
phần tiếp tục tham gia vòng tuần hoàn, phần cón lại
trầm tích xuống đáy hình thành các mỏ phosphate.
(5) Phosphate bị phong hóa và khai thác tại các nhà
máy sản xuất phân lân.

13
Tác động của con ngƣời
• Phân bón, nước thải chứa nhiều P  phá
vỡ cân bằng P tuần hoàn
• Phosphat kim loại kết tủa  hiện tượng
phú dưỡng  chết động thực vật
• Thuốc bảo vệ thực vật (0,1 triệu tấn mỗi
năm)  ô nhiễm môi trường.
14
V. VÒNG TUẦN HOÀN LƢU HUỲNH

15
1
Sulffat +
hóa thạch
SO
2

2
4
3
2
5
1
Vòng tuần hoàn S
 Tầng nham thạch sulfate và nhiên liệu hóa thạch
trong đất liền và trong đại dương bị phân hủy và
phong hóa tự nhiên, cùng với sự phun trào núi
lửa…sẽ giải phóng H
2
S, SO
2
vào khí quyển.
 S trong khí quyển thông qua tác dụng mưa và
trầm lắng một phần trở về biển, phần khác trong
đất biến thành muối sulfate
 Thực vật hấp thu muối sulfate, là thành phần của
một số amino acid, di chuyển trong chuỗi thức ăn.
 Chất bài tiết và xác động thực vật bị vi sinh vật
phân hủy giải phóng S
 S trở về đất hoặc qua các dòng chảy trên mặt đất
rửa trôi về sông hồ rồi tới biển và trầm tích ở đáy
biển sâu.

16
Tác động của con ngƣời
• Khai thác quá mức (than, dầu mỏ, quặng

sulfit…)  suy giảm nghiêm trọng tài
nguyên & ô nhiễm mt đất, nước
• Khí thải SO
2,
H
2
S tăng  ô nhiễm mt
17
Cảm ơn các bạn!
18