Vi sinh vật trong chu trình lưu huỳnh,nitơ,photpho

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM
Khoa Công Nghệ Sinh Học Và Kỹ Thuật Môi Trường
MÔN: VI SINH VẬT MÔI TRƯỜNG
ĐỀ TÀI: Vi Sinh Vật Trong Chu Trình Lưu Huỳnh, Nitơ, Phospho
NHÓM: 3
GVHD: PHẠM DUY THANH
DANH SÁCH NHÓM 3
BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ
MỤC LỤC
I. MỞ ĐẦU
II. CHU TRÌNH NITO
III. CHU TRÌNH LƯU HUỲNH
IV. CHU TRÌNH PHOSPHO
V. KẾT LUẬN

MỞ ĐẦU
Vi sinh vật sống trong đất và nước tham gia tích cực vào quá trình phân giải các chất hữu cơ thức ăn cho cây trồng. Các vi sinh vật cố địnbiến chúng thành CO2 và các hợp chất hữu cơ khác dùng làm h Nito thực hiện việc biến Nito (NH3, NH4…) cung cấp cho cây cối.
II. CHU TRÌNH NITO
Sự cố định N (Nitrogen fixation):
Quá trình khử nitơ bằng con đường hóa học đòi hỏi rất nhiều năng lượng và đắt tiền . Có môt số vi khuẩn và tảo có khả năng khử nitơ bằng con đường sinh học, sản phẩm của quá trình này là NH3 . Diều này có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với cách ngành nông nghiệp.
Vi sinh vật cố định nito
vi sinh vật cố dịnh nitơ không cộng sinh: Azotobacter, Klebsiella, Anabaena…
Visinh vật cố định nitơ cộng sinh: vi khuẩn nốt sần công sinh với cây họ đậu.
Nitrogenase-enzyme của quá trình cố định N
Phương pháp xác định sự cố định N: xác định bằng kỹ thuật khử acetylen (C2H2C2H4)

Sự đồng hóa N (assimilation )
Các vi khuẩn dị dưỡng và tự dưỡng sử dụng nitrat hóa và đồng hóa nó thành amon.
Trong các công trình xử lý nước thải sự đồng hóa chịu trách nhiệm loại bỏ nito.
Các tế bào thực vật và tế bào tảo thích xử dụng nito ở dạng amon.
Trong đất, các phân bón ở dạng amon được ưu thích hơn là phân bón nitrat.
Sự khoáng hóa N
Quá trình Nitrat hóa
Quá trình nitrat hóa là quá trình oxy hóa sinh hóa nitơ của các muối amon-> nitrit ->nitrat.
Hầu hết các vi khuẩn nitrate hóa là các loại
vi khuẩn tự dưỡng.
Những vi khuẩn này sử dụng CO2 làm nguồn carbon chính và cần oxy để sinh trưởng.
Những vi khuẩn có ích này thường là vi khuẩn Gram dương (Gram +),
Sự nitat hóa là sự chuyển hóa amon thành nitrat bởi hoạt động của vi sinh vật
Các yếu tố kiểm soát quá trình nitrat
III. CHU TRÌNH LƯU HUỲNH
Lưu huỳnh có trong môi trường, nước biển, các khoáng chứa S, nhiên liệu hóa thạch, trong nước thải, trong các sản phẩm bài tiết.
Khoáng hóa lưu huỳnh hữu cơ
Các vi sinh vật có khả năng khoáng hóa các hợp chất hữu cơ (thông qua hiếu khí và kỵ khí).
hiếu khí: enzyme sulfatose tham gia phân hủy các ester cua sulfate thành SO42- :
R-O-SO3 + H2O  ROH + H+ +SO42-
kỵ khí : các acid amin chứa S phân hủy thành hợp chất S vô cơ hoặc mercaptans là những hợp chất có mùi S.
Vi Sinh Vật Đồng Hóa S
Vi sinh vật (vi khuẩn thiobacilli hiếu khí, gram âm …) oxy hóa S nguyên tố chúng tăng trưởng trong điều kiện pH thấp.
Vi sinh vật dị dưỡng(Arthrobater, Bacillus, Micrococcus..) oxy hóa S trong đất có pH trung tính và kiềm.
Vi sinh vật oxy hóa H2S -> S0 ( trong điều kiện kỵ khí và hiếu khí )
Sự khử S
Đây là quá trình phản sulfat hóa sinh ra sulfide. Quá trình này được tiến hành kỵ khí, ở những tầng nước sâu.
Khử sulfat đồng hóa
Khử sulfat dị hóa
IV. CHU TRÌNH PHOSPHO
Photpho
tồn tại trong
môi trường chủ
yếu dưới dạng
octophotphat (PO43-)
có hóa trị +5, ở dạng
này dễ được các thực vật
ở cạn và ở nước hấp thu.
Vi sinh vật trong chu trình phospho
Khoáng hoá ( Mineralization )
Các hoá hợp chất phospho hữu cơ được khoáng hoá đến orthophosphate bởi nhiều loại vi sinh vật bao gồm vi khuẩn.
Sự kết tủa của các hợp chất phospho
Khả năng hoà tan được kiểm soát bởi PH của môi trường nước và sự hiện diện của các ion.
Khi kết tủa xảy ra ->hợp chất không hoà tan, như (Ca10(PO4)(OH)2) ,Fe3(PO4)2.8H2O
Đồng hoá: Khả năng hoà tan của vi sinh vật đối với các dạng phospho không tan
Trong môi trường nước P tồn tại nhiều dạng không tan như hydroxyapalite, vinianite
Vi sinh vật qua quá trình trao đổi chất có thể hoà tan P
Cơ chế : qua trao đổi chất vi khuẩn sản sinh ra các enzim, axit vô cơ, hữu cơ CO2, H2S, mà H2S có thể giải phóng orthophosphat.
Loại bỏ phospho trong các công trình xử lý nước thải
Các cơ chế hóa và sinh học để loại bỏ P
Kết tủa hóa học
Sự đồng hóa P bởi các vsv trong nước thải
Sự tích tụ polyphosphate bởi các vsv
Vsv phân hủy các kết tủa hóa học
Loại bỏ phospho bằng phương pháp sinh học
Vi sinh vật phân huỷ các kết tủa hoá học của phospho.
phân huỷ phospho bởi vi sinh vật
Các loại vi sinh vật poly photpho có khả năng tích lỹ P với lượng lớn. Sự phân huỷ P bởi các enzim theo cơ chế phản ứng
(pholyphosphate)n+AMP(pholyphosphate)n-1 + ADP
2ADP  ATP + AMP . ATP + AMP  2 ADP
Mô hình sinh hoá của việc loại bỏ thêm phospho.
Giải phóng P trong đk kỵ khí
Sử dung thêm P trong đk hiếu khí
V. KẾT LUẬN
→Trong ba chu trình photpho, nitơ, lưu huỳnh. Bản chất của phospho là rất khó di chuyển kém linh hoạt nên bị hở gây ra ô nhiễm môi trường, đặc biệt ở khâu khai thác và chế biến khoáng sản. Chu trình nitơ và lưu huỳnh bản chất dễ di chuyển, linh hoạt, nếu chu trình nay hở nhiều kéo dài sẽ gây ô nhiễm khí quyển mang tính toàn cầu.
THE END