Dinh dưỡng và chu trình sinh học

DINH DƯỠNG VÀ CHU TRÌNH SINH HỌC Nguồn và quá trình cung cấp dinh dưỡng cho môi trường nước Mưa, bụi, cố định đạm Bài tiết của động vật Sinh quyển Rửa trôi, xói lở Phân hủy Khuấy động nền đáy Nguồn nội tại Nguồn ngoại lai Tích lũy vật chất trong ao nuôi tôm thâm canh Ao tôm thâm canh Thức ăn Hòa tan (10%) Tôm hấp thu (75%) Thừa (15%) Hô hấp, trao đổi chất (37,5%) Đồng hóa (37,5%) Tổng chất thải (khí, hòa tan, rắn) (62,5%) Chu trình dinh dưỡng trong thủy vực Các dạng dinh dưỡng • Chất hữu cơ Carbohydrate Protein Lipid Chất hữu cơ khác (acid, hydrocarbon...) • Muối dinh dưỡng (muối vô cơ) Đạm (NH3, NH4 +, NO2 -, NO3 -) Lân (PO4 3-...) Silic (SiO3 2-) ... Chu trình carbon CO2 Chu trình carbon Quá trình tổng hợp chất hữu cơ (tích lũy năng lượng): CO2 + H2O C6H12O6 + O2 Ánh sáng Diệp lục Tinh bột Cellulose Protein Lipid Vitamin ... + NH4 + NO3 - PO4 3- SiO3 2- SO4 2- ... C6H12O6 Đồng hóa Chu trình carbon Các nhóm sinh vật tham gia vào quá trình tổng hợp chất hữu cơ: • Thực vật phù du (Phytoplankton) • Thực vật đáy (Phytobenthos) • Thực vật lớn (Macrophyte) • Vi khuẩn hóa tự dưỡng (lithotrophic bacteria) • Vi khuẩn quang tự dưỡng (phototrophic bacteria) Chu trình carbon Quá trình hô hấp (cung cấp năng lượng): Tinh bột Cellulose Protein Lipid + CO2 H2O NH3 NO3 - PO4 3- SiO3 2- SO4 2- ... O2 + Q (hóa năng) Enzyme Chu trình carbon Quá trình phân hủy hữu cơ (khoáng hóa): Tinh bột Cellulose Protein Lipid ... + CO2 H2O NH3 NO3 - PO4 3- SiO3 2- SO4 2- ... O2 + Q (Nhiệt năng) Vi khuẩn, nấm Chu trình carbon Quá trình phân hủy hữu cơ (khoáng hóa): Tinh bột Cellulose Protein Lipid ... CH4 R-OH R-COOH NH3 H2S PO4 3- + Q (Nhiệt năng) Vi khuẩn Yếm khí Chu trình carbon Các nhóm sinh vật tham gia vào quá trình phân hủy hữu cơ: • Vi khuẩn dị dưỡng Bacillus Pseudomonas Lactobacillus Vibrionacea ... • Nấm phân hủy Trichoderma ... Chu trình dinh dưỡng trong thủy vực Chu trình Nitrogen • Cố định sinh học (Biological Fixation) Quá trình cố định đạm N2 NH3 Vi khuẩn, tảo lam Vi khuẩn: Azotobacter, Clostridium, Rhodopseudomonas Tảo lam: Annabaena, Nostoc, Phormidium, Calothrix • Cố định khí tượng (Meteorological Fixation) N2 HNO3 Sấm, sét O2 + N2 (NH2)2CO Nhiệt O2 + • Cố định công nghiệp (Industrial Fixation) Quá trình cố định đạm Quá trình nitrate hóa Nitrite hóa: NO2 - + O2 NH4 + Nitrosomonas + H + + H2O + 76 kcal Nitrate hóa: NO3 - + O2 NO2 - Nitrobacter + 24 kcal Chu trình Phospho Chu trình dinh dưỡng trong thủy vực Chu trình lưu huỳnh Chu trình dinh dưỡng trong thủy vực Quá trình phân hủy hữu cơ chứa lưu huỳnh Phân hủy hiếu khí: SO4 2- + O2 Cystin + NH3 + CO2 + H2O VK H2S Cystin + NH3 + CO2 + H2O VK Phân hủy yếm khí: Phản sulfate hóa: S2- + H + SO4 2- + H2O VK