giadinh_cun
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
CHƯƠNG 5
DINH DƯỠNG VÀ CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC
1 THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG TRONG THỰC VẬT Ở BIỂN VÀ NƯỚC NGỌT
Trong quá trình quang hợp thực vật cần nhiều vật chất dinh dưỡng để tổng hợp chất
hữu cơ và sinh trưởng, trong số các nguyên tố cần thiết cho thực vật thì trong nước chỉ
có vài nguyên tố có thể đáp ứng đủ nhu cầu (oxy và hydro), các nguyên tố còn lại đều
có hàm lượng rất thấp so với nhu cầu của thực vật. Do đó, thực vật thường tăng cường
hấp thu và dự trữ các nguyên tố đó để phục vụ cho quá trình sinh trưởng cũng như
tổng hợp chất hữu cơ.
Bảng 5-1. Tỉ lệ các yếu tố cần thiết cho sinh trưởng trong mô của các thực vật nước
ngọt (nhu cầu), trung bình trong thủy vực trên thế giới (cung cấp) và tỉ lệ
của hàm lượng đòi hỏi so với khả năng đáp ứng.
Nguyên tố
Oxy
Hydro
Carbon
Silicon
Nitơ
Canxi
Kali
Phospho
Magiê
Sulfur
Chlorin
Natri
Sắt
Boron
Mangan
Kẽm
Đồng
Molybden
Cobalt
Hàm lượng trung
bình chứa trong thực
vật hay nhu cầu (%)
80,5
9,7
6,5
1,3
0,7
0,4
0,3
0,08
0,07
0,06
0,06
0,04
0,02
0,001
0,0007
0,0003
0,0001
0,00005
0,000002
Nguồn cung cấp
trung bình trong
các thủy vực (%)
89
11
0,0012
0,00065
0,000023
0,0015
0,00023
0,000001
0,0004
0,0004
0,0008
0,0006
0,00007
0,00001
0,0000015
0,000001
0,000001
0,0000003
0,000000005
Tỉ lệ trung bình chứa
trong thực vật: nguồn
cung cấp
1
1
5.000
2.000
30.000
<1.000
1.300
80.000
<1.000
<1.000
<1.000
<1.000
<1.000
<1.000
<1.000
<1.000
<1.000
<1.000
<1.000
Theo J. R. Vallentyne (1974). Trích dẫn bởi C.K. Lin & Yang Yi (2001)
2 NGUỒN VÀ QUÁ TRÌNH CUNG CẤP DINH DƯỠNG CHO MÔI TRƯỜNG
NƯỚC
Nguồn cung cấp vật chất dinh dưỡng cho thủy vực bao gồm hai nguồn chính đó là
nguồn từ bên ngoài đưa vào và nguồn nội tại của thủy vực. Nguồn bên ngoài như quá
67
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
trình xói lở vật chất dinh dưỡng được nước mưa mang vào thủy vực. Vật chất dinh
dưỡng cũng được đưa vào thủy vực theo con đường cấp nước hay lắng tụ từ không
khí và từ quá trình cố định đạm.
Một nguồn cung cấp dinh dưỡng khá quan trọng cho thủy vực khác đó là nguồn nội
tại bao gồm; quá trình phân hủy và khoáng hóa xác chết của sinh vật trong thủy vực
làm tăng dinh dưỡng cho môi trường nước; sự bài tiết của động vật thủy sinh cũng
góp phần cung cấp dinh dưỡng, đặc biệt là các hệ sinh thái nhân tạo như ao nuôi tôm,
cá thâm canh; vật chất dinh dưỡng lắng tụ trong nền đáy bị khuấy động do hiện tượng
đối lưu, do sóng gió, dòng chảy hay hiện tượng nước trồi cũng làm tăng vật chất dinh
dưỡng trong tầng nước.
Vật chất dinh dưỡng trong thủy vực có thể bị mất đi do sự bốc hơi, trao đổi nước, lắng
tụ trong nền đáy hay quá trình hấp thụ sinh học.
Bảng 5-2. Nguồn và quá trình các yếu tố dinh dưỡng đi vào môi trường nước
Nguồn
Ngoại lai (Allochthonous)
Địa quyển
Khí quyển
Thủy quyển
Sinh quyển
Nội tại (Autochthonous)
Detritus
Phù sa
Chất bài tiết
Quá trình
xói lở, phong hóa, chảy tràn
bụi, mưa, cố định đạm
cấp nước
phân hủy, khoáng hóa
Phân hủy
Bị khuấy động
Bài tiết của động vật và sự tiết của thực vật
3 CHU TRÌNH DINH DƯỠNG TRONG THỦY VỰC
Những chu trình dinh dưỡng chủ yếu gồm: Carbon (Hình 5-1), Nitrogen (Hình 5-2);
Phosphorus (Hình 5-3), chu trình Sulfur (Hình 5-4)
3.1 Chu trình carbon
3.1.1 Quá trình tổng hợp các hợp chất hữu cơ trong thủy vực
Bước khởi đầu chu trình Carbon là quá trình quang hợp tổng hợp nên vật chất hữu cơ
trong thủy vực được tiến hành nhờ nguồn năng lượng ánh sáng mặt trời (quang năng).
Thực vật ở nước hấp thu nguồn năng lượng này thực hiện quá trình quang hợp theo
phương trình tổng quát sau:
6CO 6H O
2 2
Ánh sáng
Chlorophyll
C
6H 12O 6 6O2
68
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi
Thực vật ở nước tham gia vào quá trình này có thành phần rất đa dạng và phân bố
khác nhau trong thủy vực, nhưng nhìn chung phần lớn là thực vật phù du, thực vật bậc
cao chỉ có vai trò ở những vùng gần bờ.
Nguồn chất vô cơ ban đầu được thực vật ở nước sử dụng để tổng hợp nên các hợp
chất hữu cơ là khí CO
2 và H 2O và các muối khoáng của N, P, K, S, Si, Fe, Mn, Ca,
Mg, Zn, Cu,... các chất này luôn luôn được bổ sung vào thủy vực từ các quá trình
phân hủy xác bã sinh vật hay do sự tác động của con người.
Cùng với giới thực vật, các vi khuẩn quang tự dưỡng và hóa tự dưỡng cũng có khả
năng góp phần vào việc tổng hợp các chất hữu cơ trong thủy vực. Tuy nhiên, theo sự
hiểu biết của con người thì sự tham gia của các loại vi khuẩn này vào việc tạo ra chất
hữu cơ là rất nhỏ, bởi vì cả vi khuẩn quang tự dưỡng lẫn hóa tự dưỡng đều chỉ có thể
sinh sản mạnh trong điều kiện mà tương đối ít khi xuất hiện trong các thủy vực. Tất cả
vi khuẩn có khả năng quang hợp không thể phân hủy nước và giống như những cơ thể
yếm khí bắt buộc hay vi ưa khí, chúng không thể cư trú ở khu vực giàu oxy. Ngoài
ra, chúng cần có đủ ánh sáng và có chất cho hydro thích hợp, đối với vi khuẩn màu
lục và vi khuẩn lưu huỳnh màu tía thì đó là sulfurhydro (H 2S), còn đối với các vi
khuẩn quang hợp khác thì đó là acid hữu cơ hay các chất hữu cơ khác. Trong thủy
vực rất ít khi có tất cả các điều kiện này.
Cơ chế quang hợp ở vi khuẩn quang hợp không hoàn toàn giống với cơ chế quang hợp
ở thực vật hay ở vi khuẩn lam. Vi khuẩn quang hợp tiến hành quang hợp trong điều
kiện yếm khí và không sinh ra oxy, chúng tiến hành oxy hóa một chất cho điện tử
chẳng hạn như hợp chất lưu huỳnh ở dạng khử, hydro phân tử trong các hợp chất hữu
cơ. CO
2 được đồng hóa thông qua chu trình pentosophosphate dạng khử và các phản
ứng kết hợp CO 2 xa hơn. Người ta nhận thấy tất cả các chủng đều có chứa trong tế
bào các enzyme xitocrom, ubiquinon và các protein sắt thuộc loại ferredoxin. Phần
lớn các loài này đều có khả năng cố định nitơ phân tử.
Quá trình quang hợp đã tạo thành những vật chất hữu cơ ở bậc dinh dưỡng thấp nhất,
thực vật thủy sinh, trong đó tảo đơn bào đóng vai trò chủ yếu. Thực vật được coi là
sản phẩm sinh vật sơ cấp, sản phẩm này được động vật sử dụng tạo thành sản phẩm
sinh vật thứ cấp - động vật có giá trị khai thác.
3.1.2 Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong thủy vực
Trong thủy vực, các sinh vật sau khi chết đi không ngừng bị phân hủy bởi vi khuẩn dị
dưỡng và nấm mốc. Các vi sinh vật này cần các hợp chất hữu cơ để làm thức ăn.
Chúng sử dụng các hợp chất hữu cơ để thu nhận các tiền chất cho việc xây dựng nên
các tế bào của mình và thu năng lượng cho các hoạt động sống. Khi ấy, hợp chất hữu
cơ được vi sinh vật biến đổi thành các chất cùng kiệt năng lượng và cuối cùng trong
những điều kiện thích hợp thì chuyển hóa ngược trở lại thành các chất vô cơ ban đầu.
69
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
Vô cơ hóa (khoáng hóa) các hợp chất hữu cơ là chức năng chủ yếu của vi khuẩn và
nấm trong việc biến đổi vật chất trong thủy vực. Nhờ thế mà các chất dinh dưỡng có
nguồn gốc từ thực vật luôn được đưa trở lại vòng tuần hoàn vật chất trong thủy vực,
tạo nên sự sinh trưởng mới của thực vật. Sự vô cơ hóa hoàn toàn vật chất hữu cơ nói
chung chỉ diễn ra khi có mặt oxy, tức là trong các thủy vực thoáng khí, còn trong
những điều kiện yếm khí thì sự phân hủy thường diễn ra không hoàn toàn (rượu, acid
hữu cơ, H 2S, CH 4...). Nhưng các chất bền vững như mỡ, cellulose, lignine... vẫn tích
tụ lại và cùng với các sản phẩm phân hủy góp phần tạo thành cái gọi là "chất mùn của
thủy vực ".
Sự phân hủy các chất hữu cơ diễn ra với tốc độ rất khác nhau. Tùy thuộc vào thành
phần của chúng và điều kiện của môi trường, sự phân hủy có thể diễn ra rất nhanh hay
rất chậm. Sự phân hủy vật chất hữu cơ xảy ra rất nhanh trong thủy vực ở những vùng
gần bề mặt nước, nhiệt độ nước mùa hè. Ở các hồ sâu sự phân hủy các hợp chất hữu
cơ bởi các vi sinh vật rất chậm hơn 10-100 lần so với tốc độ phân hủy của chúng
trong phòng thí nghiệm ở cùng nhiệt độ. Nhìn chung, không phụ thuộc vào địa điểm,
thứ tự bị phân hủy là đường và protein, sau đó là tinh bột, chất béo và cuối cùng là
chất cao phân tử như kitin, cellulose, lignine.
CO
2
Hình 5-1. Chu trình carbon trong thủy vực
70
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi
3.2 Chu trình nitrogen
Trong môi trường nước, nitơ có thể tồn tại dưới dạng N 2, hay dưới dạng hợp chất vô
cơ, hữu cơ hòa tan hay không hòa tan. Các hợp chất vô cơ hòa tan quan trọng của nitơ
là NH , NH , NO , NO .
Dạng N 2 có được chủ yếu là sự khuếch tán từ ngoài không khí vào hay còn có thể
được hình thành trong quá trình phản nitrate hóa. Các dạng hợp chất vô cơ hòa tan có
được là do quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ, nitơ lắng đọng dưới dạng hợp chất
Albumine, dưới tác động của vi sinh vật, đạm albumine sẽ biến thành dạng đạm
ammonia (NH ) và ammonia sẽ hòa tan vào nước hình thành ion ammonium (NH ).
NH và muối của nó sẽ biến thành dạng đạm nitrite (NO ) và nitrate (NO ) nhờ hoạt
động của vi khuẩn nitrite và nitrate hóa. Thực vật có thể hấp thu cả 4 dạng đạm nói
trên nhưng hấp thu NH và NO là tốt nhất, mỗi loài thực vật ưa một dạng đạm khác
nhau. Tuy nhiên, một số loài vi khuẩn và tảo cũng có khả năng đồng hóa nitơ phân tử.
3.2.1 Quá trình cố định nitơ phân tử
Nitơ phân tử (N ) hòa tan trong nước thiên nhiên khoảng 12 mg/L ở 25 C. Cũng như
ở trong đất, quá trình cố định nitơ trong thủy vực được thực hiện bởi tảo xanh, các
loài vi khuẩn quang hợp, các vi sinh vật dị dưỡng Azotobater, Clostridium,...
Các loài vi khuẩn và tảo xanh thực hiện được quá trình này là do trong tế bào chúng
có hệ thống xúc tác enzyme nitrogenase. Enzyme này thường gồm 2 thành phần: một
thành phần gọi là Fe-Protein và một thành phần khác gọi là Mo-Fe-Protein. Mo-FeProtein có chứa 2 nguyên tử Mo, 32 nguyên tử Fe và 25-31 nguyên tử lưu huỳnh.
Loại Fe-Protein có trọng lượng phân tử khoảng 60.000 (Lehninger-1975). Mo-FeProtein có trọng lượng phân tử vào khoảng 220.000 và gồm 2 tiểu phần tử (subunits)
đã được kết tinh tinh khiết.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
CHƯƠNG 5
DINH DƯỠNG VÀ CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC
1 THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG TRONG THỰC VẬT Ở BIỂN VÀ NƯỚC NGỌT
Trong quá trình quang hợp thực vật cần nhiều vật chất dinh dưỡng để tổng hợp chất
hữu cơ và sinh trưởng, trong số các nguyên tố cần thiết cho thực vật thì trong nước chỉ
có vài nguyên tố có thể đáp ứng đủ nhu cầu (oxy và hydro), các nguyên tố còn lại đều
có hàm lượng rất thấp so với nhu cầu của thực vật. Do đó, thực vật thường tăng cường
hấp thu và dự trữ các nguyên tố đó để phục vụ cho quá trình sinh trưởng cũng như
tổng hợp chất hữu cơ.
Bảng 5-1. Tỉ lệ các yếu tố cần thiết cho sinh trưởng trong mô của các thực vật nước
ngọt (nhu cầu), trung bình trong thủy vực trên thế giới (cung cấp) và tỉ lệ
của hàm lượng đòi hỏi so với khả năng đáp ứng.
Nguyên tố
Oxy
Hydro
Carbon
Silicon
Nitơ
Canxi
Kali
Phospho
Magiê
Sulfur
Chlorin
Natri
Sắt
Boron
Mangan
Kẽm
Đồng
Molybden
Cobalt
Hàm lượng trung
bình chứa trong thực
vật hay nhu cầu (%)
80,5
9,7
6,5
1,3
0,7
0,4
0,3
0,08
0,07
0,06
0,06
0,04
0,02
0,001
0,0007
0,0003
0,0001
0,00005
0,000002
Nguồn cung cấp
trung bình trong
các thủy vực (%)
89
11
0,0012
0,00065
0,000023
0,0015
0,00023
0,000001
0,0004
0,0004
0,0008
0,0006
0,00007
0,00001
0,0000015
0,000001
0,000001
0,0000003
0,000000005
Tỉ lệ trung bình chứa
trong thực vật: nguồn
cung cấp
1
1
5.000
2.000
30.000
<1.000
1.300
80.000
<1.000
<1.000
<1.000
<1.000
<1.000
<1.000
<1.000
<1.000
<1.000
<1.000
<1.000
Theo J. R. Vallentyne (1974). Trích dẫn bởi C.K. Lin & Yang Yi (2001)
2 NGUỒN VÀ QUÁ TRÌNH CUNG CẤP DINH DƯỠNG CHO MÔI TRƯỜNG
NƯỚC
Nguồn cung cấp vật chất dinh dưỡng cho thủy vực bao gồm hai nguồn chính đó là
nguồn từ bên ngoài đưa vào và nguồn nội tại của thủy vực. Nguồn bên ngoài như quá
67
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
You must be registered for see links
For evaluation only.Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sảntrình xói lở vật chất dinh dưỡng được nước mưa mang vào thủy vực. Vật chất dinh
dưỡng cũng được đưa vào thủy vực theo con đường cấp nước hay lắng tụ từ không
khí và từ quá trình cố định đạm.
Một nguồn cung cấp dinh dưỡng khá quan trọng cho thủy vực khác đó là nguồn nội
tại bao gồm; quá trình phân hủy và khoáng hóa xác chết của sinh vật trong thủy vực
làm tăng dinh dưỡng cho môi trường nước; sự bài tiết của động vật thủy sinh cũng
góp phần cung cấp dinh dưỡng, đặc biệt là các hệ sinh thái nhân tạo như ao nuôi tôm,
cá thâm canh; vật chất dinh dưỡng lắng tụ trong nền đáy bị khuấy động do hiện tượng
đối lưu, do sóng gió, dòng chảy hay hiện tượng nước trồi cũng làm tăng vật chất dinh
dưỡng trong tầng nước.
Vật chất dinh dưỡng trong thủy vực có thể bị mất đi do sự bốc hơi, trao đổi nước, lắng
tụ trong nền đáy hay quá trình hấp thụ sinh học.
Bảng 5-2. Nguồn và quá trình các yếu tố dinh dưỡng đi vào môi trường nước
Nguồn
Ngoại lai (Allochthonous)
Địa quyển
Khí quyển
Thủy quyển
Sinh quyển
Nội tại (Autochthonous)
Detritus
Phù sa
Chất bài tiết
Quá trình
xói lở, phong hóa, chảy tràn
bụi, mưa, cố định đạm
cấp nước
phân hủy, khoáng hóa
Phân hủy
Bị khuấy động
Bài tiết của động vật và sự tiết của thực vật
3 CHU TRÌNH DINH DƯỠNG TRONG THỦY VỰC
Những chu trình dinh dưỡng chủ yếu gồm: Carbon (Hình 5-1), Nitrogen (Hình 5-2);
Phosphorus (Hình 5-3), chu trình Sulfur (Hình 5-4)
3.1 Chu trình carbon
3.1.1 Quá trình tổng hợp các hợp chất hữu cơ trong thủy vực
Bước khởi đầu chu trình Carbon là quá trình quang hợp tổng hợp nên vật chất hữu cơ
trong thủy vực được tiến hành nhờ nguồn năng lượng ánh sáng mặt trời (quang năng).
Thực vật ở nước hấp thu nguồn năng lượng này thực hiện quá trình quang hợp theo
phương trình tổng quát sau:
6CO 6H O
2 2
Ánh sáng
Chlorophyll
C
6H 12O 6 6O2
68
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi
You must be registered for see links
For evaluation only.Dinh dưỡng và các quá trình sinh họcThực vật ở nước tham gia vào quá trình này có thành phần rất đa dạng và phân bố
khác nhau trong thủy vực, nhưng nhìn chung phần lớn là thực vật phù du, thực vật bậc
cao chỉ có vai trò ở những vùng gần bờ.
Nguồn chất vô cơ ban đầu được thực vật ở nước sử dụng để tổng hợp nên các hợp
chất hữu cơ là khí CO
2 và H 2O và các muối khoáng của N, P, K, S, Si, Fe, Mn, Ca,
Mg, Zn, Cu,... các chất này luôn luôn được bổ sung vào thủy vực từ các quá trình
phân hủy xác bã sinh vật hay do sự tác động của con người.
Cùng với giới thực vật, các vi khuẩn quang tự dưỡng và hóa tự dưỡng cũng có khả
năng góp phần vào việc tổng hợp các chất hữu cơ trong thủy vực. Tuy nhiên, theo sự
hiểu biết của con người thì sự tham gia của các loại vi khuẩn này vào việc tạo ra chất
hữu cơ là rất nhỏ, bởi vì cả vi khuẩn quang tự dưỡng lẫn hóa tự dưỡng đều chỉ có thể
sinh sản mạnh trong điều kiện mà tương đối ít khi xuất hiện trong các thủy vực. Tất cả
vi khuẩn có khả năng quang hợp không thể phân hủy nước và giống như những cơ thể
yếm khí bắt buộc hay vi ưa khí, chúng không thể cư trú ở khu vực giàu oxy. Ngoài
ra, chúng cần có đủ ánh sáng và có chất cho hydro thích hợp, đối với vi khuẩn màu
lục và vi khuẩn lưu huỳnh màu tía thì đó là sulfurhydro (H 2S), còn đối với các vi
khuẩn quang hợp khác thì đó là acid hữu cơ hay các chất hữu cơ khác. Trong thủy
vực rất ít khi có tất cả các điều kiện này.
Cơ chế quang hợp ở vi khuẩn quang hợp không hoàn toàn giống với cơ chế quang hợp
ở thực vật hay ở vi khuẩn lam. Vi khuẩn quang hợp tiến hành quang hợp trong điều
kiện yếm khí và không sinh ra oxy, chúng tiến hành oxy hóa một chất cho điện tử
chẳng hạn như hợp chất lưu huỳnh ở dạng khử, hydro phân tử trong các hợp chất hữu
cơ. CO
2 được đồng hóa thông qua chu trình pentosophosphate dạng khử và các phản
ứng kết hợp CO 2 xa hơn. Người ta nhận thấy tất cả các chủng đều có chứa trong tế
bào các enzyme xitocrom, ubiquinon và các protein sắt thuộc loại ferredoxin. Phần
lớn các loài này đều có khả năng cố định nitơ phân tử.
Quá trình quang hợp đã tạo thành những vật chất hữu cơ ở bậc dinh dưỡng thấp nhất,
thực vật thủy sinh, trong đó tảo đơn bào đóng vai trò chủ yếu. Thực vật được coi là
sản phẩm sinh vật sơ cấp, sản phẩm này được động vật sử dụng tạo thành sản phẩm
sinh vật thứ cấp - động vật có giá trị khai thác.
3.1.2 Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong thủy vực
Trong thủy vực, các sinh vật sau khi chết đi không ngừng bị phân hủy bởi vi khuẩn dị
dưỡng và nấm mốc. Các vi sinh vật này cần các hợp chất hữu cơ để làm thức ăn.
Chúng sử dụng các hợp chất hữu cơ để thu nhận các tiền chất cho việc xây dựng nên
các tế bào của mình và thu năng lượng cho các hoạt động sống. Khi ấy, hợp chất hữu
cơ được vi sinh vật biến đổi thành các chất cùng kiệt năng lượng và cuối cùng trong
những điều kiện thích hợp thì chuyển hóa ngược trở lại thành các chất vô cơ ban đầu.
69
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
You must be registered for see links
For evaluation only.Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sảnVô cơ hóa (khoáng hóa) các hợp chất hữu cơ là chức năng chủ yếu của vi khuẩn và
nấm trong việc biến đổi vật chất trong thủy vực. Nhờ thế mà các chất dinh dưỡng có
nguồn gốc từ thực vật luôn được đưa trở lại vòng tuần hoàn vật chất trong thủy vực,
tạo nên sự sinh trưởng mới của thực vật. Sự vô cơ hóa hoàn toàn vật chất hữu cơ nói
chung chỉ diễn ra khi có mặt oxy, tức là trong các thủy vực thoáng khí, còn trong
những điều kiện yếm khí thì sự phân hủy thường diễn ra không hoàn toàn (rượu, acid
hữu cơ, H 2S, CH 4...). Nhưng các chất bền vững như mỡ, cellulose, lignine... vẫn tích
tụ lại và cùng với các sản phẩm phân hủy góp phần tạo thành cái gọi là "chất mùn của
thủy vực ".
Sự phân hủy các chất hữu cơ diễn ra với tốc độ rất khác nhau. Tùy thuộc vào thành
phần của chúng và điều kiện của môi trường, sự phân hủy có thể diễn ra rất nhanh hay
rất chậm. Sự phân hủy vật chất hữu cơ xảy ra rất nhanh trong thủy vực ở những vùng
gần bề mặt nước, nhiệt độ nước mùa hè. Ở các hồ sâu sự phân hủy các hợp chất hữu
cơ bởi các vi sinh vật rất chậm hơn 10-100 lần so với tốc độ phân hủy của chúng
trong phòng thí nghiệm ở cùng nhiệt độ. Nhìn chung, không phụ thuộc vào địa điểm,
thứ tự bị phân hủy là đường và protein, sau đó là tinh bột, chất béo và cuối cùng là
chất cao phân tử như kitin, cellulose, lignine.
CO
2
Hình 5-1. Chu trình carbon trong thủy vực
70
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi
You must be registered for see links
For evaluation only.Dinh dưỡng và các quá trình sinh học3.2 Chu trình nitrogen
Trong môi trường nước, nitơ có thể tồn tại dưới dạng N 2, hay dưới dạng hợp chất vô
cơ, hữu cơ hòa tan hay không hòa tan. Các hợp chất vô cơ hòa tan quan trọng của nitơ
là NH , NH , NO , NO .
Dạng N 2 có được chủ yếu là sự khuếch tán từ ngoài không khí vào hay còn có thể
được hình thành trong quá trình phản nitrate hóa. Các dạng hợp chất vô cơ hòa tan có
được là do quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ, nitơ lắng đọng dưới dạng hợp chất
Albumine, dưới tác động của vi sinh vật, đạm albumine sẽ biến thành dạng đạm
ammonia (NH ) và ammonia sẽ hòa tan vào nước hình thành ion ammonium (NH ).
NH và muối của nó sẽ biến thành dạng đạm nitrite (NO ) và nitrate (NO ) nhờ hoạt
động của vi khuẩn nitrite và nitrate hóa. Thực vật có thể hấp thu cả 4 dạng đạm nói
trên nhưng hấp thu NH và NO là tốt nhất, mỗi loài thực vật ưa một dạng đạm khác
nhau. Tuy nhiên, một số loài vi khuẩn và tảo cũng có khả năng đồng hóa nitơ phân tử.
3.2.1 Quá trình cố định nitơ phân tử
Nitơ phân tử (N ) hòa tan trong nước thiên nhiên khoảng 12 mg/L ở 25 C. Cũng như
ở trong đất, quá trình cố định nitơ trong thủy vực được thực hiện bởi tảo xanh, các
loài vi khuẩn quang hợp, các vi sinh vật dị dưỡng Azotobater, Clostridium,...
Các loài vi khuẩn và tảo xanh thực hiện được quá trình này là do trong tế bào chúng
có hệ thống xúc tác enzyme nitrogenase. Enzyme này thường gồm 2 thành phần: một
thành phần gọi là Fe-Protein và một thành phần khác gọi là Mo-Fe-Protein. Mo-FeProtein có chứa 2 nguyên tử Mo, 32 nguyên tử Fe và 25-31 nguyên tử lưu huỳnh.
Loại Fe-Protein có trọng lượng phân tử khoảng 60.000 (Lehninger-1975). Mo-FeProtein có trọng lượng phân tử vào khoảng 220.000 và gồm 2 tiểu phần tử (subunits)
đã được kết tinh tinh khiết.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: