متان و گاز هیدروژن سولفوره

هوازی های میکروبی مواد آلی در شرایط بیتجزیه متان و گاز هیدروژن سولفوره

های متانوباکتریوممتان باکتری Methanobacteriumو متانوباسیلوس

Methanobacillusشودمتان از آب خارج می

کم به هیدروژن سولفوره به راحتی قابل حل کم محیط منتشر

ازت N2گاز

ي غذايي آبها اهميت ناچيزي در ذخيروانفعالي نداشته با آب فعل ازتوباكترAzetobacteragite و Azetobacter

chrococcumها و از خانواده نوستوكNostocpunctiformeهاي سبز-آبي و از آنابنا و جلبك

Anabaennavariabilis و Anabaennagelatinosa

پروفيل عمودي گاز ازت متان و اكسيژن

N2 mg/lit

t

O2

CH4

N2

20

5 10

10

CH4, O2 mg/lit

ها مواد محلول در درياچه مجموع مواد جامد محلول و تركيبات معدني چگالي شيميايي آب

TDS,Total Dissolved Solid

نمك در آب شيرين به صورت غلظت كل تركيبات يوني كل مواد قابل يونيزه شدن در آب توسط هدايت الكتريكي

آب هدايت ويژه آبهاي طبيعي مربوط به TDS Micro-

siemans(Ms)

ی نیتروژن چرخه

فرآیند مهم بیولوژیکی در چرخه ازت آبها

( تثبیت ازت نیتروژنNitrogen fixation تبدیل گاز :) به آمونیوم(N2)مولکولی ازت

( نیتریفیکاسیونNitrification تبدیل آمونیوم به نیتریت :)و نیترات

دنیتریفیکاسیون(Denitrification) تبدیل نیترات به گاز :ازت

جذب (Assimilation)جذب ازت غیر آلی به ترکیبات آلی : دفع(Excretion) دفع ازت اضافی به صورت یون :

آمونیوم، اوره و اسیداوریک

اشكال نيتروژن در آب

های آبی به سه شکل ازت در محیط ،ترکیبات معدنی )غیرآلی(: ازت : مثل نیترات

نیتریت و آمونیوم2 :ترکیبات آلی ازت: سه گروه اصلی شامل )

اسیدهای آمینه، نکلئوتیدها و مواد دفعی. ترکیبات آزاد ازت مثل نیتروژن موجود در

ها ساختار آنزیم

های مختلف چرخه ازت در الیهها : دریاچه

لیمنیون ی اپی منطقه

لیمنیون منطقه هيپو

منطقه رسوبات

لیمنیون منطقه اپی

Nitrogen fixationAmmonification ها و گیاهان توسط فیتوپالنکتون

آبزی جذب Nitrification آمونیوم ابتدا بهNO2 و سپس به NO3

تبدیل تبدیل بیولوژیکی مواد نیتروژن آلی و معدنی از یک

حالت احیا شده و به یک حالت اكسید فیتوپالنکتونها و تولیدکنندگان اولیه دو منبع عمده

نیتروژنی یعنی آمونیوم و نیترات استفاده

2H+NO2-+H2O+84Kcal/molNH4 + 1/5 O2 Nitrosomonas

NO2- + 0.5 O2 NO3- + 18 Kcal/ molNitrobacter عامل محدود كننده نيتريفيكاسيون اكسيژن

لیمنیون منطقه هيپو

ها در این منطقه تثبیت نیتروژن توسط باکتریNلیمنیون وارد تواند از منطقه اپی آلی می

هیپولیمنیون اصطالحا̀ ریزش مواد آلی فرآیند آمونیفیکاسیون :پلی از ناحیه آلی به

معدنی توسط فرآیند آمونیفیکاسیون فرآیند آسیمیالسیون(NH3)NH4 شاخصی از روند یوتروفی

دریاچه فرآيندDenitrification

Denitrificationفرآيند

نیترات در نهایت به ازت گازی کمبود میزان اکسیژن وبار ریزشهای مواد

های آلی خیلی زیاد در نتیجه فعالیتاحیاکنندگی

های هوازی، توسط باکتری در شرایط بی خانوادهPseudomonaceae مثل

Thlobacterium denitrificans و Nitrococcus denitrificans

فرآيند دنيتريفيكاسيون

C6H12O6 + 12 NO3- 12 NO2- + 6CO2 +6H2O ( 1)مرحله

C6H12O6 + 8 NO2- 4 N2 + 2 CO2 + 4 CO3-2 + 6 H2O

آبهای اسیدی بشدت کاهش همچنین با کاهش درجه حرارت سرعتکاهش

منطقه رسوبات یک فرآیند یک طرفه آمونیفیکاسیون ازت گازی(N2) از ناحیه هیپولیمنیون

تبدیل به نیتروژن آلی توسط باکتریClostridium pasterianum انتشارNH4از داخل رسوبات به آب

های مختلف آمونیاک در آب: فرم

امونیاک یونیزه نشده +( NH3 ) آمونیاک

Total ammonia= +(NH4)یونیزه شده NH3 + H2O NH4OH NH4+ OH-

فسفر چرخه

اهميت فسفر درهاي آبي اكوسيستم

Major nutrients سيستم انتقالي انرژيATP و

ADP انتقال و ذخیره اطالعاتی

ژنیتیکی Redfield ratio : 106:16:1 C:N:P 106CO2 + 16 NO3- + HPO42- + 122H2O + 18H+ + (solar energy, traceelements)= C106H263O110N16P1 + 138O2

هاي فسفر فرم

كل فسفر(TP)هاي فسفر در آب : تمام فرماست.

فسفر محلول فعال(SRP)هاي : شامل فرمآلي و غير آلي فسفر محلول در آب

كل فسفر محلول(TSP) كل فسفر آلي و :غيرآلي

ارتوفسفات : فرم غير آلي فسفر(PO4-3) استSRPكه بخش اصلي

ادامه....

فسفر آلي محلول(DOP) اين نوع فسفر توسط :شود موجود زنده توليد مي

اي فسفر آلي ذره(POP) اين نوع فسفر شامل :فسفر درتركيبات شيميايي در موجود زنده يا مرده

اي فسفر غيرآلي ذره(DIP) اين نوع فسفر :ارتوفسفات جذب شده به ذرات است

گاز فسفاين(PH3 ) اين گاز سمي است كه :توسط تجزيه غيرهوازي تركيبات آلي و توسط

ها توليد باكتري

ميانگين غلظت كل فسفر در اليه اپي ليمنيون و وضعيت سطح توليد در درياچه ها

وضعيت سطح توليد در درياچه كل فسفر

5>Ultra- oligotrophic بسيار( كم(

10-5Oligo – mesorophic -كم( متوسط(

30-10Meso- eutrophic)متوسط(

100-30Eutrophic)زياد(

100< Hypereutrophic)بسيار زياد(

غلظت كل فسفر توسط چهار عامل شود تعيين مي

مورفولوژي درياچه كه در رابطه با حجم بوده وبندي يا حركت آب در درياچه وابسته به اليه

است.شناسي تركيبات شيميايي سازندهاي زمين

تواند فسفات محلول را افزايش منطقه كه ميدهد.

كند. كشي كه مواد آلي را زياد مي ي زه منطقه متابوليسم مواد آلي در داخل آب كه مقداري

نمايد. فسفر به رسوبات منتقل مي

جريان فسفر در هر درياچه

1ليمنيون و موجودات زنده آن، ( اليه اپي

2موجودات زنده ناحيه ليتورال و )

3.ناحيه هيپوليمنيون و رسوبات )

ها منابع ورود فسفر به دریاچه

ها و شستشوی سنگها های ورودی رودخانه جریانAtmospheric depositionجذب و آزاد سازی فسفر از طریق رسوبات

جذب و آزاد سازی فسفر از طریق رسوبات

ناحیه حد واسطی بین آب- رسوب(Sediment – water interface )

در انتقال فسفر از رسوبات پارامترهای مهمیدخالت دارد:

میزان اکسیژن محلول در ناحیه کفEndogenous phosphorus pH دومین پارامتر مهم در آزادسازی فسفر از

رسوبات

نحوه كوددهي

های مقدار فسفر در دریاچهاولیگوتروف

های مقدار فسفر در دریاچهیوتروف

دفع فسفر توسط فضوالت ماهیها یکی از منابع و زئوپالنکتون

بسیار مهم فسفر نوسانات در فصول مختلف

ها با چندين روش با فيتوپالنكتونكند: كمبودهاي فسفري مقابله مي

سازی فسفر تا چندین برابر نیاز ذخیرهتوانایی استفاده از فسفات در مقادیر پائین استفاده از آنزیم(Alkaline phosphatase )

در استخرهای پرورش ماهی و میگورقابت بین گیاهان آبزی و

ها فیتوپالنکتون

نحوه كوددهي