Tiểu luận học phần sinh thái môi trường tên Đề tài chu trình tuần hoàn vật chất trong hệ sinh thái h2o, c, n, s, p

Lý do lựa chọn đề tài: Một trone những quy luật cơ bản của tự nhiên đảm bảo sự sống còn của hệ sinh thái và sự phát triển bền vững của hành tính là chu trình tuần hoàn vật chất.. Trong b

BO CONG THUONG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP.HỎ CHÍ MINH

KHOA SINH HOC VA MOI TRUONG

BO CONG THUONG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP.HỎ CHÍ MINH

KHOA SINH HOC VA MOI TRUONG

TEN DE TAI: CHU TRINH TUAN HOAN VAT CHAT TRONG HE

SINH THÁI: H;O, C, N, S, P

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2024

LOI CAM DOAN

Chúng em xin cam đoan đề tài tiêu luận: Chu trình tuần hoàn vật chất trong

hệ sinh thái: H;O, C,N, S, P do nhóm 1 nghiên cứu và thực hiện

Chúng em đã kiểm tra dữ liệu theo quy định hiện hành

Kết quả bài làm của đề tài: Chu trình tuần hoàn vật chất trong hệ sinh thái: H;O, C, N, S, P là trung thực và không sao chép từ bất kỳ bài tập của nhóm khác Các tài liêu được sử d:ng trong tiêu luận có nguồn gốcả xuất xứ rõ ràng

Ký và ghi rõ họ tên (Đại diện nhóm)

Lực

Ngô Văn Tấn Lực

C, N, S, P

Nội dung cua bài tiểu luận khó tránh khỏi những thiếu sót do kiến thức của bản thân có nhiều hạn chế và thiếu kinh nghiệm thực tiễn Chúng em rất mong nhận được những lời góp ý thêm từ cô

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Phan 2: PHAN MO DAU

1 Lý do lựa chọn đề tài:

Một trone những quy luật cơ bản của tự nhiên đảm bảo sự sống còn của hệ sinh thái và sự phát triển bền vững của hành tính là chu trình tuần hoàn vật chất Trong đóả chu trình cacbon (C)a nito (N)a lưu huỳnh (S)ả photpho (P) và nước (HO) đóng vai trò đặc biệt quan trọng

Tại Việt Namả c hu trình tuần hoàn vật chất rất nhiều chịu nhiều áp lực Theo thông kê của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thônả diệ n tích đất canh tác bị suy thoái ngày cảng tăngả tý lệ sử d:ng phân bón hóa học cao và tình trạng ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng Việt Namả với hệ sinh thái đa dạng và nguồn tải nguyên phong phúả đang đối mặt với những thách thức từ ô nhiễm môi trườngả suy thoái tải nguyên

thiên nhiên và biến đổi khí hậu

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu vả suy thoái môi trường ngày càng nghiêm trọngả việc hiểu rõ chu trình tuần hoàn vật chất trong hệ sinh thái là vô cùng cần thiết Nhận thức được những điều đóả chúng em quyết định làm một bài tiểu luận với đề tài: Chu trình tuần hoàn vật chất trong hệ sinh thái: cacbon (C), nitơ (Ñ), lưu huỳnh (S), photpho (P) và nước (H;O) nhằm giúp nâng cao nhận thức của cộng đồng về tầm quan trọng của việc b ảo vệ môi trường và các vấn đề liên quan đến chu trình tuần hoàn vật chất

2 Mục đích và đối tượng nghiên cứu của đề tài:

a) M:c đích nghiên cứu đề tài:

Hiểu rõ quá trình tuần hoàn: Tăng thêm thêm hiểu biết về các loại nguyên tố

có trong chu trình tuần hoàn và đánh gia sự thay đổi các chu trình đến hệ sinh thái và

đa dạng sinh họcả từ những kiến thức đã biết giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự tương tác qua lại giữa các thành phân của chúng

Đánh giá tác động của con người: Qua quá trình tìm hiểu sẽ giúp chúng ta đánh giá mức độ ảnh hưởng của các hoạt động của con người (như công nghiệpả nông

nghiệpả đô thị hóa) đên các chu trình tuân hoàn nàyả từ đó đưa ra các giải pháp bao vệ môi trường hiệu quả

Đề xuât giải pháp: Đề xuât các giả 1 pháp đơn giảnả thực tế đề bảo vệ và ph:c hồi các chu trình tuân hoàn

Nâng cao nhận thức: Giúp nâng cao nhận thức của cộng đồng về tâm quan trong cua việc bảo vệ môi trường và các vân đê liên quan đến chu trình tuân hoàn vật chất

b) Đối tượng nghiên cứu:

Các chu trình tuần hoàn vật chất trong hệ sinh thái: cacbon (C)ả nitơ (N)ả lưu huỳnh (S)á photpho (P) va nước (HO)

Ảnh hưởng của con người: Nông nghiệpả công nghiệpả đô thị hóaả biến đôi khí hậu

Các vần đề môi trường: Ô nhiễmả biên đối khí hậuả suy giảm da dang sinh học

3 Phạm vi nghiên cứu:

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các hệ sinh thái tự nhiên và nhân tạoả bao gồm khí hậuả đấtả nước và hệ sinh thái đô thị Đặc biệtả là hoạt động của con người dẫn đến sự cân bằng của quá trình hoàn thành chu trình

4 Phương pháp nghiên cứu:

Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Sử d:ng các nguồn tải liệu tham khảo như sách giáo khoaả bài báo khoa học và các trang web uy tín để tìm hiểu về chu trình tuần tuần hoàn vật chấtả các yêu tố ảnh hưởng và những vấn đề liên quan đến môi trườngả đọc kỹả so sánh và tông hợp thông tin từ nhiều nguồn khác nhau để có cái nhìn toàn diện về đề tai đang tìm hiểu

Phương pháp làm việc nhóm: Phân chia công việc piữa các thành viên trong nhóm để nâng ca o hiệu quả c ông việcả học hỏi kinh nghiệm của những người khác và xác định các vân đê cần giải quyết

Phan 3: PHAN NOI DUNG CHUONG 1: CO SO LY THUYET

1.1 Chu trình tuần hoàn vật chất:

1.1.1 Khái niệm chung

Chu trình tuần hoàn vật chất là một khía cạnh quan trọng trong sinh thái môi trườngả thể hiện cách các nguyên tổ và hợp chất thiết y ếu luân chuyên giữa các thành phần của hệ sinh thái (sinh quyênả khí quyếnả thạch quyền và thủy quyến) Những chu trình này không chỉ duy trì sự cân bằng của các hệ s inh thái mà còn hỗ trợ sự sống trên

Trái Đắt

Các chu trình tuần hoàn vật chất tiêu biểu có thể kể đến như: Chu trình cacbon (C)a nito (N)a lưu huỳnh (S)ả photpho (P) và nước (HO)

1,1,2, Vai trò của các chu trình đối với hệ sinh thái

Vai trò của các chu trình tuần hoàn vật chất đối với hệ sinh thái là rất quan trọng vì chúng đảm bảo sự duy triả cân bằng và phát triển của các hệ sinh tha i trên Trái

Dat

C: thể như sau:

1) Cung cấp và tái chỉ tài nguyên thiit yiu:

Các nguyên tổ cần thiết cho sự sống như carbon (C)ả nitơ (N)ả oxy (O)á photpho (P) và lưu huỳnh (S) được tái chế thông qua các chu trình Đảm bảo các hệ sinh thái không bị thiếu h:t tài nguyên đề duy trì hoạt động sống của các sinh vật

2) Duy trì sự cân bằng sinh thái:

Cac chu trình như carbonả nước và khí oxy p1úp điều hòa khí hậu và đảm bảo sự cân bằng giữa các thành phần sống và không sống Hạn chế sự tích lũy quá mức của các chất độc hại trong môi trườngả gia4m thiểu ô nhiễm và bảo vệ đa dang sinh hoc

3) Điều hòa khí hậu:

Chu trinh carbon va chu trình nước đóng vai trò quan trong trong việc kiểm soát

nhiệt độ toàn cầu

Các chu trình này giúp hấp th: và phát thải khí nhà kính (CO;ả CHạ)ả điều chỉnh khí hậu và siảm hiện tượng cực đoan như biến đổi khí hậu

4) Nền tảng chuỗi thức ăn:

Chu trình sinh địa hóa đảm bảo dòng chảy năng lượng và vật chất từ thực vật

(sinh vật sản xuất) đến động vật ăn có và động vật ăn thịt (sinh vật tiêu th:)a đồng thời

tái chế các chất thải và xác chết của sinh vật thông qua sinh vật phân hủy

53) Báo vệ và duy tri su da dang da sinh học:

Các chu trình hỗ trợ sự phát triển của nhiều loà ¡ sinh vật khác nhau trong các môi trường khác nhau (đấtả nướcả không khí) Đảm bảo điều kiện sống ôn địnhả giúp các loài có cơ hội thích nghi và phát triểnả từ đó duy trì sự đa dạng của các hệ sinh thái

6) Phân hủy và tái sử dụng vật chất:

Sinh vật chết và chất thải được phân hủy và tái chế thành các dạng chất dinh dưỡng khác nhờ vi khuẩn và nắm

1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chu trình

Các yếu tố ä nh hưởng đến chu trình tuần hoàn vật chất có thê đến từ cả tự nhiên

và con người Những yếu tổ này có thể làm thay đôi tốc độả quy mô hoặc sự cân bằng của các chu trình trong môi trường

1) Các yiu tổ tự nhiên:

a Khi hau

Nhiệt độ: Ảnh hưởng đến tốc độ của các phản ứng sinh hóa và quá trình phân hủy Nhiệt độ cao thường tăng tốc các chu trìnhả trong khi nhiệt độ thấp làm chậm lại Lượng mưa: Quy định sự di chuyên của các chất dinh dưỡng qua đấtả nước và khí quyền

Gió: Hỗ trợ vận chuyên các chất như hơi nướcả b:i và khí nha kinh (CO2a CHy)

b Hoạt động núi lửa Phun trào núi lửa giải phóng một lượng lớn khí COzả lưu huỳnh (SO;) và các khoáng chất vào khí quyênả tác động trực tiếp đến chu trình carbon vả lưu huỳnh

c Động đất và sạt lở đất Gây xáo trộn dat daia thay đổi cầu trúc môi trườngả làm lộ các khoáng chất hoặc chôn vùi vật chất hữu cơá ảnh hướng đến chu trình photpho và carbon

d Sự phát triển và thay đối của hệ sinh thái Các hệ sinh thái khác nhau (rừngả đồng cỏả sa mạc) có đặc điểm chu trình sinh địa hóa khác nhauả ph: thuộc vào sinh vật sống và môi trường tại đó

2) Cac yiu tố con người:

a Khai thác tài nguyên thiên nhiên Khai thác mỏ: Gây xáo trộn chu trình phosphoả lưu huỳnh và các kim loại nặng

Khai thác rừng: Phá rừng làm giảm khả năng hấp th: CO; của hệ sinh tháiả gây mắt cân bang chu trinh carbon

c Ô nhiễm môi trường

Ô nhiễm không khí: Phát thải khí nhà kính (COzả NOxả SO¿) làm tăng hiệu ứng nhà kínhả thay đôi chu trình carbonả nitơ và lưu huỳnh

Ô nhiễm nước: Hóa chất công nghiệp và chất thải sinh hoạt làm gián đoạn chu trinh dinh dưỡng trong hệ sinh thái nước

d Biến đôi khí hậu do con người gây ra Hiện tượng nóng lên toàn cầu làm thay đổi tốc độ và quy mô của các chu trình tuần hoàn vật chấtả đặc biệt là chu trình nướcả carbon và nitơ

e Đô thị hóa và công nghiệp hóa Gia tăng phát thai chất thải và khí nhà kínhả làm thay đôi sự phân bố các chat dinh đưỡng Làm giảm diện tích rừng và vùng đất tự nhiênả phá vỡ cân bằng sinh thái

3) Yiu té sinh hoc:

Hoạt động của sinh vật: Sinh vật phân hủy (vi khuânả nắm) đóng vai trò quan trọng trong việc tái chế chất hữu cơ và vô cơ

Dịch bệnh và loài xâm lẫn: Có thê thay đổi cấu trúc hệ sinh tháiả ảnh hưởng đến sự tuần hoàn chất đính dưỡng

4) Thay đổi trong chu kỳ tự nhiên:

Các chu kỷ lớn như chu kỳ Mặt Trờiả quỹ đạo Trái Đất hoặc chu kỷ đại dương

có thê tác động mạnh đến khí hậu và các chu trình tuần hoàn vật chất

1.2 Các chu trình cụ thể:

1.2.1 Chu trình Nước (H:O)

1) Vai trò của nước trong hệ sinh thái:

Duy trì sự sống: Nước là thành phần chính trong cơ thể sống Nước tham gia vào quá trình chuyển hóaả vận chuyên chất dinh dưỡng và oxy đến tế bàoả hỗ trợ tiêu

hóa và giúp bài tiết độc tố

Điều hòa khí hậu: Nước trong c ác đại dương và sông hỗ đóng vai trò cân bằng nhiệt độá giảm bớt sự thay đổi nhiệt độ khắc nghiệ t Quá trình bốc hơi và ngưng t: của nước còn giúp duy trì độ âm và điều hòa không khíả hỗ trợ vòng tuần hoản nước tự nhiên

Thanh lọc và tự làm sạch: Nước có khả năng tự làm sạchả giúp loại bỏ chất thải và duy trì sự cân bằng trong môi trường tự nhiên Hệ thống nước trong lảnh còn giúp con người và động thực vật phòng chống bệnh tat [1]

2) Vòng tuần hoàn nước:

Vòng tuần hoàn nước rất cần thiết cho việc bảo tồn sự sống trên Trái đất Thông qua quá trình tuần hoànả nước được phân phối liên t:c khắp tất cả các hệ sinh thaia cho phép thực vậtả động vật và con người tiếp cận nguồn tài nguyên quan trọng này Ngoài raả vòng tuần hoàn nước đóng một vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậuả phân phối chất dinh đưỡng và xói mòn đất [2]

3) Tác động của việc khai thác nước, đô thị hóa, và biin đối khí hậu:

a Khai thác nước Giảm lượng nước và khả năng tái tạo nguồn nước: Việc khai thác nước quá mức từ các nguồn như sôngả hồả các hệ thống nước ngầm làm giảm lượng nước vượt quá khả năng tái tạo nguồn nước sẽ dẫn đến cạn kiệt nguồn nước và làm thay đổi các quá trình trong chu trình nước

b Dé thi hoa

Ô nhiễm nguồn nước: việc xả thải nước sinh hoạtả nước thải từ các hoạ t động công nghiệpả nông nghiệp mà chưa thông qua xử lý sẽ làm giam kha nang tự làm sạch của nước và gây tác động xâu đến môi trường và sự khỏe của con người

c Biến đổi khí hậu

Thay đối lượng mưa: Biến đổi khí hậu gây ra những thay đổi về lượng mưa khiến một số khu vực có thể bị hạn hán kéo dải và các khu vực khác có thê phải chịu lượng mưa cực đoa n và lũ l:t Điều này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đề n khả năng tái tao của chu trình nước

Tuy chu trình nước có thể duy trì trong điều kiện tự nhiên ôn định nhưng do có

sự tác động của các yếu tô con người vả tự nhiên khác nên chu trình nước không phải

là chu trình hoàn háo trong mọi hoàn cảnh

1,2,2, Chu trinh Cacbon (C)

1) Vai trò của cacbon trong hệ sinh thái:

Cung cấp năng lượng cho sinh vật sống: Cacbon từ CO; đươ c cây c Ôsi và thực vật hấp th: qua quang hợpả tạo ra nã ng lượng cho toàn bộ chuỗi thức ăn trong tự nhiên

Điều hòa khí hậu và nhiệt độ: Cacbon giúp điều tiết khí CO¿ trong khí quyênả

từ đó điều hòa nhiệt độ toàn cầu Quá trình phát thải và hấp th: cacbon ảnh hưởng đến

hiệu ứng nhà kính và sự ấm lên toàn câu

Duy trì sự sống và sự phát triển của sinh vật: Cacbon là một trong những nguyên tổ cầu thành cơ bản của các phân tử hữu cơ quan trọng trong cơ thê sinh vat như proteinả lipitả carbohydrateả Cacbon tham gia và o tất cả các quá trình sinh họcả

từ quang hợpả hô hấp tế bảo cho đến chuyên hóa năng lượng và phát triển cơ thé [3] 2) Anh hưởng của con người (đốt nhiên liệu hóa thạch, phá rừng):

Đốt nhiên liệu hóa thạch: Việc đốt nhiên liệu hóa thạch từ các nhà máyả xí nghiệp làm tăng lượng khí CO2 vảo trong khí quyến và làm giảm khả năng tái hấp th: khí CO2 vào trái đất gây ra hiệu ứng nhà kính và gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu Phá rừng: Việc phá rừng một cách bừa bãi sẽ làm mất đi bề lưu trữ cacbon của trái đất từ đó làm giảm khả năng hấp th: CO2 của rừng và khiến nỗng độ CO2 trong khí quyền cảng tăng cao

Tuy chu trình cacbon là một chu trình quan trọng trong việc điều hòa khí hậu và duy trì sự sống trong hệ sinh thái nhưng do các yếu tổ tự nhiên và con người ảnh hưởng nên chu trình cacbon không phải là một chu trình hoàn hảo

1.2.3 Chu trình Nitơ (N)

Chu trình Nitơ là một quá trình mà theo đó Nitơ bị biến đổi qua lại giữa các dạng hợp chất hóa học của nó Quá trình quan trọng trong chu trình Nitơ bao gồm sự

cố định Nitơá khoáng hóaả Nitrat hóaả và khử Nitrat [4]

1) Vai trò của ni(ơ trong tự nhiên: