Khái quát chu trình phospho Chu trình phospho trong tự nhiên

MỤC LỤC Khái quát chu trình phospho Chu trình phospho trong tự nhiênPhospho trong nước – nguồn gốc và việc loại bỏ của các ảnh hưởng của Phospho lên nước mặtCác mối quan tâm về môi trườngKhái quát chu trình phosphoPhosphoPhospho tồn tại trong môi trường chủ yếu dưới dạng octophotphat (PO43-) có hóa trị 5+. Phospho là một trong những nguyên tố đại lượng cần thiết cho mọi tế bào sống. Phospho là thành phần quan trọng của ATP, acid nucleic (AND và ARN), và phospholipid của màng tế bào. Phospho có thể được dữ trữ trong các hạt volutin nội bào như là polyphosphate ở cả procaryote và eucaryote. Phospho còn là chất dinh dưỡng của giới hạn tăng trưởng của tảo trong các hồ.

CHU TRÌNH PHOSPHO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

MỤC LỤC

1. Khái quát chu trình phospho

2. Chu trình phospho trong tự nhiên

3. Phospho trong nước – nguồn gốc và

việc loại bỏ của các ảnh hưởng của Phospho lên nước mặt

4. Các mối quan tâm về môi trường

1 Khái quát chu trình phospho

Phospho

 Phospho tồn tại trong môi trường chủ yếu dưới

dạng octophotphat (PO4 3- ) có hóa trị 5+

 Phospho là một trong những nguyên tố đại lượng

cần thiết cho mọi tế bào sống Phospho là thành phần quan trọng của ATP, acid nucleic (AND và ARN), và phospholipid của màng tế bào Phospho

có thể được dữ trữ trong các hạt volutin nội bào như là polyphosphate ở cả procaryote và

eucaryote Phospho còn là chất dinh dưỡng của giới hạn tăng trưởng của tảo trong các hồ

Các dạng tồn tại:

 Đá trầm tích: chứa canxi photphat có thể khai

thác làm phân bón

 Trong đất và nước: tồn tại dưới dạng PO4 3-

 Trong cấu tạo ADN photpho vô cơ trong dạng

photphat PO4 3- đóng vai trò quan trọng trong các phân tử sinh học như ADN, ARN

 Trong cơ thể động vật và là thức ăn của thực vật

Vi sinh vật trong chu trình photpho

tích lũy phospho trong

các đại phân tử tế bào

 Vi sinh vật qua quá

trình trao đổi chất có thể hòa tan photpho

 Sự phân hủy photpho

bởi vi sinh vật: sự phân hủy P bởi các enzim theo cơ chế phản ứng:

(pholyphosphate)n +

AMP  (pholyphosphate)n-1 + ADP

Quá trình giải phóng và sử dụng phospho

trong mô hình bùn hoạt tính kỵ khí-hiếu khí:

 Trong bùn hoạt tính kỵ khí – hiếu khí, phosphate

vô cơ được giải phóng dưới điều kiện kỵ khí và

được vi khuẩn sử dụng trong điều kiện hiếu khí

 Vi khuẩn hiếu khí tích tụ polyphosphate như

Acinetobacter sẽ lấy phospho dưới điều kiện hiếu khí, tích lũy chúng trong các hạt polyphosphate và giải phóng chúng trong điều kiện kỵ khí

CÁC QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA PHOSPHO

 Quá trình khoáng hóa hữu cơ

 Nucleoprotein  axit nucleic  H3PO4

 Loxitin  glixerophotphat  H3PO4

 Chuyển hóa photpho do tiết ra axit hữu cơ

Hòa tan AlPO4, FePO4, Ca3(PO4)

 Huy động photpho hữu cơ bằng những vi sinh vật

tự dƣỡng và dị dƣỡng, tích lũy photpho ở mức

thấp

2 Chu trình Photpho trong tự nhiên

 Chu trình P trong nước

 Chu trình photpho có vai trò quan trọng

trong việc kiểm tra hàm lượng photpho hòa tan trong đất và các hồ

chu trình phospho trong môi trường đất

• Photpho trong môi trường đất có thể từ xác bả hữu

cơ và vật chất không hữu cơ Photpho từ thực vật, từ trong các xương động vật, người, chứa nhều hữu cơ phân hủy mà thành Nguồn vô cơ có thể từ apatit

muối

• Một phần photpho bị giữ chặt bởi Ca3(P04)2, AlPO4,

và FePO4 trong môi trường đất

• Một phần photpho được phân hủy tạo ra các HPO3

2-, H2P042- và PO42- được hấp thụ vào rễ thực vật và vi sinh vật

• Một phần P đi vào chu trình nước và đại dương, làm thức ăn cho phù du rồi lại trả lại cho đất, một phần nhỏ khác P trầm tích nằm lại dưới đáy biển

Chu trình phospho trong môi trường nước

• Khi khả năng hấp thụ photphat của đất vượt quá thì photpho đi vào chu trình nước và đại dương

• Hiện tượng phân tầng nước thay đổi theo mùa và khác nhau ở các vùng khí hậu Sự phân tầng tạo

thành sự thay đổi nhiệt độ và dộ mặn của vùng

nước, sự thay đổi này ảnh hưởng quan trọng đến sự lan tỏa và vận chuyển các chất giữa hai tầng nước

Sự xuất hiện tồn tại và chuyển hóa của photpho

diễn ra theo 4 quá trình

• Khoáng hóa

• Phân hủy

• Cố định sinh học

• Cố định hóa học

 Thất thoát từ phân bón có trong đất

 Chất thải từ người và động vật

 Các hóa chất tẩy rửa và làm sạch

Các phương pháp loại bỏ phospho

 Phương pháp sinh học loại bỏ photphat

 Phương pháp hóa học loại bỏ photphat bằng

kết tủa

4 Các mối quan tâm về môi trường

 Sự phú dưỡng hóa

 Hiện tượng phú dưỡng hóa

 Hiện tượng nước nở hoa

HiỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNG HÓA LÀ GÌ?

Phú dưỡng là hiện tượng thường gặp trong các hồ đô thị,

các sông và kênh dẫn nước thải Biểu hiện phú dưỡng của các hồ đô thị là nồng độ chất dinh dưỡng N, P cao, tỷ lệ P/N cao do sự tích luỹ tương đối P so với N, sự yếm khí và môi trường khử của lớp nước đáy thuỷ vực, sự phát triển mạnh

mẽ của tảo và nở hoa tảo, sự kém đa dạng của các sinh vật nước, đặc biệt là cá, nước có màu xanh đen hoặc đen, có

mùi khai thối do thoát khí H2S v.v

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 Đỗ Hồng Lan Chi, Lâm Minh Chiến: “Vi

sinh vật môi trường”, NXB ĐHQG TPHCM năm 2010

 yeumoitruong.vn