KHÁI QUÁT CHU TRÌNH PHOTPHO
CÁC DẠNG TỒN TẠI CỦA PHOTPHO
VI SINH VẬT VÀ CÁC QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA TRONG CHU TRÌNH PHOTPHO
CHU TRÌNH PHOTPHO TRONG MẶT ĐẤT
CHU TRÌNH PHOTPHO TRONG NƯỚC
TÁC HẠI VÀ CÁCH XỬ LÍ
38 trang |
Chia sẻ: tienduy345 | Lượt xem: 1863 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đánh giá và xử lí tác động của môi trường, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐÁNH GIÁ VÀ XỬ LÍ TÁC ĐỘNG CỦA MÔI TRƯỜNGNHÓM 3La Quốc HậuNguyễn Thị Thúy NgânNgô Trọng Cương Võ Thị HạnhLê Trọng NhânNguyễn Ngọc LinhNguyễn Thị Ngọc Ái Lê Minh TríGVHDThầy Dương Trí DũngPHOTPHONỘI DUNGKHÁI QUÁT CHU TRÌNH PHOTPHOCÁC DẠNG TỒN TẠI CỦA PHOTPHOVI SINH VẬT VÀ CÁC QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA TRONG CHU TRÌNH PHOTPHOCHU TRÌNH PHOTPHO TRONG MẶT ĐẤTCHU TRÌNH PHOTPHO TRONG NƯỚCTÁC HẠI VÀ CÁCH XỬ LÍKHÁI QUÁT CHU TRÌNH PHOTPHOPhotpho là 1 trong những nguyên tố đại lượng cần thiết cho mọi tế bào sống.Photpho tồn tại trong môi trường chủ yếu dưới dạng octophotphat (PO43-) có hóa trị 5+.Vòng tuần hoàn photpho là vòng tuần hoàn sinh địa hóa không hoàn toàn.CÁC DẠNG TỒN TẠIĐá trầm tích: chứa canxiphotphat có thể khai thác làm phân bón.Trong đất và nước: tồn tại dưới dạng PO43- . Trong cấu tạo AND: photpho vô cơ tồn tại trong dạng photphat PO43- đóng vai trò quan trọng trong các phân tử sinh học như AND, ARN.Trong cơ thể động vật, và là thức ăn của thực vật .VI SINH VẬT TRONG CHU TRÌNH PHOTPHOVi sinh vật phân giải các hợp chất P hữu cơ thuộc nhiều loại vi khuẩn và nấm. Trong giống Bacillus có thể kể đến các loài sau B.megaterium, B.subtilis, B.malabarensis B.megaterium.Ngoài ra còn có các giống Serratia, Proteus, Arthrobacter. VI SINH VẬT TRONG CHU TRÌNH PHOTPHOVề nấm: có thể kể đến Aspergillus, penicillium, Rhizopus, Cunnighamella.Về xạ khuẩn: có thể kể đến Streptomyces Alcaligenes Achromobacter .CÁC QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA TRONG CHU TRÌNH PHOTPHOQuá trình khoáng hóa: các hợp chất photpho hữu có được khoáng hóa đến orthophosphate bởi vì loại vi sinh vật bao gồm vi khuẩn, xạ khuẩn và nấm Nucleoprotein → axit nucleic → H3PO4 Loxitin → glixerophotphat → H3PO4Quá trình đồng hóa: là quá trình tích lũy photpho trong đại phân tử tế bào.Quá trình trao đổi chất: vi sinh vật qua quá trình trao đổi chất có thể hòa tan photpho.Phân hủy photpho: sự phân hủy photpho bởi vi sinh vật; sự phân hủy photpho bởi các enzim theo cơ chế phản ứng: (polyphosphate)n + AMP (pholyphosphate)n-1 + ADP.PHÂN GIẢI LÂN VÔ CƠ DO VI SINH VẬTCác hợp chất lân vô cơ được hình thành do quá trình phân giải lân hữu cơ (còn gọi là quá trình khoáng hoá lân hữu cơ) phần lớn là các muối photphat khó tan.sự sản sinh axit trong qúa trình sống của một số nhóm vi sinh vật đã làm cho nó có khả năng chuyển các hợp chất photpho từ dạng khó tan sang dạng có thể hoà tan. Đa số các vi sinh vật có khả năng phân giải lân vô cơ đều sinh CO2 trong quá trình sống, CO2 sẽ phản ứng với H2O có trong môi trường tạo thành H2CO3. H2CO3 sẽ phản ứng với photphat khó tan tạo thành photphat dễ tan theo phương trình sau:PHÂN GIẢI LÂN VÔ CƠ DO VI SINH VẬTCác vi khuẩn nitrat hoá sống trong đất cũng có khả năng phân giải lân vô cơ do nó có khả năng chuyển NH3 thành NO2-rồi NO3. NO3 sẽ phản ứng với photphat khó tan tạo thành dạng dễ tan:Các vi khuẩn sulfat hoá cũng có khả năng phân giải photphat khó tan do sự tạo thành H2SO4 trong quá trình sống.SỰ PHÂN GIẢI LÂN HỮU CƠ DO VI SINH VẬTHợp chất lân hữu cơ quan trọng nhất được phân giải ra từ tế bào sinh vật là Nucleoproteit. Nhờ tác động của các nhóm vi sinh vật hoại sinh trong đất, chất này tách ra khỏi thành phần tế bào và được phân giải thành 2 phần: Protein và nuclein. Protein sẽ đi vào vòng chuyển hoá các hợp chất nitơ, Nuclein sẽ đi vào vòng chuyển hoá các hợp chất photpho. Nucleoproteit → nuclein → a.nucleic → H3PO4 Lơxitin → glixerophotphat → H3PO4CHU TRÌNH PHOTPHO TRONG MẶT ĐẤTChu trình photpho trong mặt đất Photpho được phân hủy tạo ra các HPO32-, H2PO3- và PO43- hấp thụ từ rễ thực vật và vi sinh vật. Để rồi chúng lại tạo ra axit amin chứa photpho và các enzyme photphatse.Chu trình photpho trong mặt đất Khi động vật ăn thực vật, photpho lại biến thành chất liệu của xương của các liên kết của enzyme.Chu trình photpho trong mặt đất Khi chết đi động vật, thực vật và con người biến photpho trong cơ thể thành photpho của môi trường sinh thái đất Một phần photpho đi vào chu trình nước vào đại dương.Cá tôm ăn phù du thì photpho trả lại chu trình. Sau đó người ăn cá tôm thì photpho lại đi vào cơ thể người và cuối cùng người chết đi thì photpho lại trả lại môi trường sinh thái đất.Chu trình photpho trong nướcChu trình photpho trong nước Ở trong H2O, chu trình photpho sinh học cũng diễn ra tương tự như trên cạn, nhưng do quá trình suy giảm ánh sáng và phân tầng nước mà quá trình sinh học hấp thụ và tái tạo dinh dưỡng diển ra khác nhau theo độ sâu.TÁC HẠIThực vật: - khi thiếu P: rễ phát triễn kém, lá mỏng có thể chuyển màu tím đỏ, ảnh hưởng tới việc ra hoa của cây; trái thường có vỏ dày, xốp và dễ hư - Nếu dư P: rất khó phát hiện, tuy nhiên dễ làm cho cây thiếu kẽm và đồng.TÁC HẠIĐộng vật: suy giảm sinh trưởng, ảnh hưởng đến vỏ trứng và bộ xương. Ví dụ: đối với cá chép thiếu P cá chậm phát triển, lượng mở tăng, giảm lượng nước trong cơ thể và P trong máu.BIỂU HIỆN CỦA CÂY TRỒNG THIẾU PHOTPHOCÁCH KHẮC PHỤCCây trồng: bón phân hợp lí (hạn chế sử dụng phân hóa học), sau những mùa vụ cần trả lại Photpho cho đất trồngDùng phân rác được chế biến từ rác, cỏ dại, thân lá cây xanh, bèo tây, rơm rạ, chất thải rắnsản xuất giống cây có khả năng hấp thu P tốt.CÁCH KHẮC PHỤCVật nuôi: bổ sung bằng thức ăn giàu P có sẳn trong tự nhiên hay thức ăn nhân tạo.Ảnh hưởng của chu trình photpho đến môi trườngCon người là nguồn gây nên sự giàu dinh dưỡng cho các hệ nước ngọt và nước biển ven bờ. Photpho theo nước thải sinh hoạt,sản xuất và hoạt động nông nghiệp xả xuống các thủy vực không qua xử lí là nguyên nhân gây ra sự ô nhiểm cho các nguồn nước.Các chất gây ô nhiễm hữu cơ bị khử dần do hoạt động của vi sinh vật, quá trình này gây sự giảm oxi dưới hạ lưu, làm đường cong oxy giảm xuống phụ thuộc vào sự pha loãng của dòng thải và thành phần tính chất nước thải.Những chất thải dinh dưỡng photpho do con người gây ra thường làm phú dưỡng thủy vực lúc đầu ảnh hưởng còn nhỏ sinh khối tăng ít, quá trình tiếp tục dần dần dẫn đến toàn bộ hệ sinh thái của hệ thống bị xáo trộn.Ảnh hưởng của chu trình photpho đến môi trườngLượng chất hữu cơ được đánh giá qua nhu cầu oxy sinh hóa và oxy hóa học nó gây ra sự thiếu hụt oxy trong thủy vực do quá trình pha loãng và hòa tan oxy nên ở hạ lưu lượng oxy lại tăng lên những thay đổi về chất lượng nước được phản ánh qua hệ các sinh vật chỉ thị ở nước: ở gần điểm xã Sinh vật sinh sôi mạnh nhất là các loài có khả năng chống chịu được với nồng độ oxy thấp.Với các mực độ xã lớn hay ở nguồn xã có thể làm cho nó bị phú dưỡng, hiện trạng ô nhiệm tự nhiên chủ yếu được xác định bằng độ màu mỡ của lưu vực chứa nước ngọtHIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNG Hiện tượng phú dưỡng là một dạng biểu hiện của ao hồ bị ô nhiễm do dư thừa các chất dinh dưỡng (nitơ và photpho), thông thường khi hàm lượng nitơ (N) lớn hơn 500µg/l và photpho (P) lớn hơn 20μg/l. Sự dư thừa các chất dinh dưỡng này sẽ thúc đấy sự phát triển của các loài tảo (sự ra hoa tảo), rong, rêu và các thực vật thân mềm trong nước và cuối cùng sẽ ảnh hưởng đến sự cân bằng sinh học của nước, sự kém đa dạng các sinh vật dưới nước đặc biệt là các loài cá.HIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNGCòn làm cạn kiệt ôxy hòa tan trong nước dẫn đến nước có màu xanh đen hoặc đen, có mùi khai thối do thoát khí H2S v.v....Khi các thực vật bùn lắng xuống ao hồ, cộng với sự phát triển mạnh của các loài thực vật ở ven bờ làm cho ao hồ ngày càng nông hơn và mặt hồ ngày càng bị thu hẹp, cuối cùng ao hồ sẽ biến thành đầm lầy.HIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNGNguyên nhân: Nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp,v.v. Nước thải từ hoạt động nông nghiệp.Chất thải từ người, động vật, thực vật.Nước thải từ hóa chất tẩy rữa.HIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNGCách xử lí photpho Loại trừ photpho bằng phương pháp hóa học: Photpho không tồn tại ở dạng khí như nitơ nên phải được chuyển từ dạng hòa tan thành dạng kết tủa để loại bỏ khỏi nước thải. Phương pháp hóa học là sử dụng các loại phèn nhôm để tạo hợp chất kết tủa với photpho và loại bỏ chúng ra khỏi nước thải. Loại trừ photpho bằng phương pháp sinh học : sử dụng vi sinh vật tích lũy nội tế bào polyphotphat (PAOs) để loại bỏ photpho trong nước thải bằng phương pháp sinh học. Trong môi trường kị khí, PAOs tiêu thụ các hợp chất axit no bay hơi (VFA) đồng thời thải bỏ photphat ra ngoài. Trong môi trường hiếu khí, PAOs tích lũy lượng photphat nhiều hơn mức chúng có thể tiêu thụ và do đó một lượng lớn photphat có thể lượng loại bỏ khỏi nước thải dưới dạng bùn sinh học nhờ PAOs lắng tụ ở bể lắng thứ cấp.HIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNG Đối với hồ đã bị phú dưỡng cần áp dụng các biện pháp thích hợp như có thể dùng bơm khuấy trộn nước hồ để tăng sự tiếp xúc của vi sinh vật và tảo với các chất dinh dưỡng, giúp cho quá trình trao đổi chất diễn ra nhanh chóng, làm tăng lượng oxy trong nước, giúp khôi phục hệ sinh thái nước và cải thiện chất lượng nước, tạo môi trường sống tốt hơn cho sinh vật dưới hồ. Việc nạo vét, thu gom các chất dinh dưỡng ra khỏi hệ sinh thái nước hồ, để làm giảm chất dinh dưỡng dưới đáy hồ.Bên cạnh các phương pháp xử lý, một biện pháp không thể thiếu là nâng cao nhận thức cộng đồng về hiện tượng phú dưỡng, tác hại đến hệ sinh thái của hiện tượng này và từ đó có ý thức bảo vệ sông hồ.Hạn chế sử dụng phân hóa học trong nông nghiệp, chất tẩy rửa trong sinh hoạt, trồng cây hạn chế rửa trôi P, hạn chế sản xuất các sản phẩm có P.HIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNGVi khuẩn không sử dụng P thay thế bằng asenSản phẩm tẩy rửa không chứa PHIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNGCÁM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ QUAN TÂM THEO DÕI !!!!!!