متان و گاز هیدروژن سولفوره

1. متان و گاز هیدروژن سولفوره تجزیه‌های میکروبی مواد آلی در شرایط بی‌هوازی متان و گاز هیدروژن سولفوره متان باکتری‌های متانوباکتریوم Methanobacteriumو متانوباسیلوس Methanobacillus متان از آب خارج می‌شود هیدروژن سولفوره به راحتی قابل حل کم کم به محیط منتشر

2. گاز ازت N2 اهميت ناچيزي در ذخير‌ي غذايي آبها با آب فعل‌وانفعالي نداشته ازتوباكتر Azetobacter agite و Azetobacter chrococcum و از خانواده نوستوك‌ها Nostoc punctiforme و جلبك‌هاي سبز-آبي و از آنابنا Anabaenna variabilis و Anabaenna gelatinosa

3. N2 mg/lit 20 10 CH4, O2 mg/lit 10 5 t O2 N2 CH4 پروفيل عمودي گاز ازت متان و اكسيژن

4. مواد محلول در درياچه‌ها • 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)

5. چرخه‌ی نیتروژن فرآیند مهم بیولوژیکی در چرخه ازت آبها • تثبیت ازت نیتروژن (Nitrogen fixation): تبدیل گاز مولکولی ازت (N2) به آمونیوم • نیتریفیکاسیون (Nitrification): 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

6. اشكال نيتروژن در آب ازت در محیط‌های آبی به سه شکل • ترکیبات معدنی (غیرآلی): ازت : مثل نیترات، نیتریت و آمونیوم • 2) ترکیبات آلی ازت: سه گروه اصلی شامل: اسیدهای آمینه، نکلئوتیدها و مواد دفعی. • ترکیبات آزاد ازت مثل نیتروژن موجود در ساختار آنزیم‌ها

7. چرخه ازت در لایه‌های مختلف دریاچه‌ها : • منطقه‌ی اپی‌لیمنیون • منطقه هيپو‌لیمنیون • منطقه رسوبات

8. منطقه اپی‌لیمنیون • Nitrogen fixation • Ammonification توسط فیتوپلانکتون‌ها و گیاهان آبزی جذب • Nitrificationآمونیوم ابتدا به NO2 و سپس به NO3 تبدیل • تبدیل بیولوژیکی مواد نیتروژن آلی و معدنی از یک حالت احیا شده و به یک حالت اكسید • فیتوپلانکتونها و تولیدکنندگان اولیه دو منبع عمده نیتروژنی یعنی آمونیوم و نیترات استفاده

9. 2H+NO2-+H2O+84Kcal/mol NH4 + 1/5 O2 Nitrosomonas • NO2- + 0.5 O2 NO3- + 18 Kcal/ mol • Nitrobacter • عامل محدود كننده نيتريفيكاسيون اكسيژن

10. منطقه هيپو‌لیمنیون • در این منطقه تثبیت نیتروژن توسط باکتری‌ها • N آلی می‌تواند از منطقه اپی‌لیمنیون وارد هیپولیمنیون اصطلاحاً ریزش مواد آلی • فرآیند آمونیفیکاسیون :پلی از ناحیه آلی به معدنی توسط فرآیند آمونیفیکاسیون • فرآیند آسیمیلاسیون • (NH3)NH4 شاخصی از روند یوتروفی دریاچه • فرآيند Denitrification

11. فرآيند Denitrification • نیترات در نهایت به ازت گازی • کمبود میزان اکسیژن وبار ریزشهای مواد آلی خیلی زیاد در نتیجه فعالیت‌های احیاکنندگی • در شرایط بی‌هوازی، توسط باکتری‌های • خانواده Pseudomonaceae مثل Thlobacterium denitrificans و Nitrococcus denitrificans

12. فرآيند دنيتريفيكاسيون • C6H12O6 + 12 NO3- 12 NO2- + 6CO2 +6H2O(مرحله 1) • C6H12O6 + 8 NO2- 4 N2 + 2 CO2 + 4 CO3-2 + 6 H2O • آبهای اسیدی بشدت کاهش • همچنین با کاهش درجه حرارت سرعت • کاهش

13. منطقه رسوبات • یک فرآیند یک طرفه آمونیفیکاسیون • ازت گازی (N2) از ناحیه هیپولیمنیون تبدیل به نیتروژن آلی • توسط باکتری Clostridium pasterianum • انتشار NH4 از داخل رسوبات به آب

15. فرم‌های مختلف آمونیاک در آب: • امونیاک یونیزه نشده + (NH3) آمونیاک یونیزه شده (NH4+)= Total ammonia • NH3 + H2O NH4OH NH4+ OH-

16. چرخه فسفر • اهميت فسفر در اكوسيستم‌هاي آبي • Major nutrients • سيستم انتقالي انرژي ATP و ADP • انتقال و ذخیره اطلاعاتی ژنیتیکی • Redfield ratio : 106:16:1 C:N:P 106CO2 + 16 NO3- + HPO42- + 122H2O + 18H+ + (solar energy, trace elements) = C106H263O110N16P1 + 138O2

17. فرم‌هاي فسفر • كل فسفر (TP): تمام فرم‌هاي فسفر در آب است. • فسفر محلول فعال (SRP): شامل فرم‌هاي آلي و غير آلي فسفر محلول در آب • كل فسفر محلول (TSP): كل فسفر آلي و غيرآلي • ارتوفسفات : فرم غير آلي فسفر (PO4-3) كه بخش اصلي SRP است

18. ادامه.... • فسفر آلي محلول (DOP): اين نوع فسفر توسط موجود زنده توليد مي‌شود • فسفر آلي ذره‌اي (POP): اين نوع فسفر شامل فسفر درتركيبات شيميايي در موجود زنده يا مرده • فسفر غيرآلي ذره‌اي (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 باكتري‌ها توليد

19. ميانگين غلظت كل فسفر در لايه اپي‌ليمنيون و وضعيت سطح توليد در درياچه‌ها وضعيت سطح توليد در درياچه كل فسفر

20. غلظت كل فسفر توسط چهار عامل تعيين مي‌شود • مورفولوژي درياچه كه در رابطه با حجم بوده و وابسته به لايه‌بندي يا حركت آب در درياچه است. • تركيبات شيميايي سازندهاي زمين‌‌شناسي منطقه كه مي‌تواند فسفات محلول را افزايش دهد. • منطقه‌ي زه‌كشي كه مواد آلي را زياد مي‌كند. • متابوليسم مواد آلي در داخل آب كه مقداري فسفر به رسوبات منتقل مي‌نمايد.

21. جريان فسفر در هر درياچه • 1) لايه اپي‌ليمنيون و موجودات زنده آن، • 2) موجودات زنده ناحيه ليتورال و • 3) ناحيه هيپوليمنيون و رسوبات.

22. منابع ورود فسفر به دریاچه‌ها • جریان‌های ورودی رودخانه‌ها و شستشوی سنگها • Atmospheric deposition • جذب و آزاد سازی فسفر از طریق رسوبات

24. جذب و آزاد سازی فسفر از طریق رسوبات • ناحیه حد واسطی بین آب- رسوب (Sediment – water interface) • در انتقال فسفر از رسوبات پارامترهای مهمی دخالت دارد: • میزان اکسیژن محلول در ناحیه کف • Endogenous phosphorus • pH دومین پارامتر مهم در آزادسازی فسفر از رسوبات • نحوه كوددهي

26. مقدار فسفر در دریاچه‌های اولیگوتروف • مقدار فسفر در دریاچه‌های یوتروف

27. دفع فسفر توسط فضولات ماهی و زئوپلانکتون‌ها یکی از منابع بسیار مهم فسفر • نوسانات در فصول مختلف

28. فيتوپلانكتون‌ها با چندين روش با كمبودهاي فسفري مقابله مي‌كند: • ذخیره‌سازی فسفر تا چندین برابر نیاز • توانایی استفاده از فسفات در مقادیر پائین • استفاده از آنزیم (Alkaline phosphatase) • در استخرهای پرورش ماهی و میگو رقابت بین گیاهان آبزی و فیتوپلانکتون‌ها • نحوه كوددهي