chu trình của ni tơ liên quan đến hóa học

Ở điều kiện bình thường nitơ là một chất khí khôngmàu,không mùi, không vị và khá trơ, nó tồn tại dưới dạngphân tử N2 còn gọi là đạm khí.Nitơ chiếm khoảng 78% khí quyển trái đất và là thànhphần của mọi cơ thể sống.Nitơ trên trái đất chủ yếu tập trung trong khí quyển dướidạng đơn chất, trừ một phần nhỏ tồn tại trong thành phầncủa đất dưới dạng muối a.môn và trong cơ thể sinh vật.

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

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.

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

 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 2

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

H H

NO O

2

3

2 2

2

4 + +  → − + +

+ Năng lượng

 Giai đoạn nitrat hóa

Là quá trình oxy hóa thành được thực hiện bởi nhóm vi khuẩn nitrat

NO2- + 1/2O2  NO3- + Q

c)Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nitrat

 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

O H

N NO

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

C /Tác động của quá trình khử nitrat đến môi trường

 Hoạt động phản nitrat của VK trả lại một lượng nitơ phân tử cho đất, nước và bầu khí quyển

 Làm mất đạm trong đất

IV/ Tác động của con người đến chu trình nitơ

phú dưỡng hóa

Khói quang hóa

Ô nhiễm tầng nước mặt

ô nhiễm đất, nước

V/ Ý NGHĨA CỦA CHU TRÌNH NITƠ

 là cơ chế duy trì sự cân bằng nitơ trên Trái Đất.

 là động lực cho mối tương tác dương.

 Quá trình cố định đạm bằng con đường sinh học có ý nghĩa trong việc duy trì độ phì của đất

Việc phát hiện ra các nhóm vsv có khả năng cố định nitơ

và sử dụng chúng như một 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 bón hóa học.

goodbye