Phosphorus And Calcium Cycle

8,076 views
7,780 views

Published on

Published in: Technology, Business
4 Comments
3 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
8,076
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
15
Actions
Shares
0
Downloads
155
Comments
4
Likes
3
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Phosphorus And Calcium Cycle

  1. 3. <ul><li>ฟอสฟอรัส เป็นแร่ธาตุสำคัญชนิดหนึ่งที่มีความจำเป็นต่อการดำรงชีพของสิ่งมีชีวิต เป็นแร่ธาตุที่เป็นองค์ประกอบในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด </li></ul><ul><li>เราสามารถพบฟอสฟอรัสได้ ใน โมเลกุลพลังงานระดับเซล และโมเลกุลที่สำหรับถ่ายทอดพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต ยกตัวอย่างเช่น พลังงานสะสมที่เก็บเอาไว้ในรูปของ ATP (Adenosine Tri Phosphate) ส่วนฟอสฟอรัสที่เป็นสารพันธุกรรมนั้น สามารถพบได้ใน DNA และ RNA ของสิ่งมีชีวิต </li></ul><ul><li>และเหมือนกับแคลเซียม ฟอสฟอรัสเองก็มีความสำคัญต่อสัตว์มีกระดูกสันหลัง เพราะมากถึง 80% ที่สามารถพบฟอสฟอรัสในกระดูกและฟัน </li></ul><ul><li>อีกทั้งฟอสฟอรัสยังมีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืชอีกด้วย ซึ่งเห็นได้จากปุ๋ยต่างๆ ที่จะจะให้แก่พืช จะระบุค่าของ N:P:K เอาไว้ โดยค่า P ก็คือค่าของฟอสฟอรัส กล่าวคือ ฟอสฟอรัสสามรถกระตุ้นทำให้เกิดการงอกของราก และการออกดอกในพืชนั่นเอง โดยพืชแต่ละชนิดก็มีความต้องการปริมาณฟอสฟอรัสที่แตกต่างกันออกไปด้วย </li></ul>
  2. 5. <ul><li>การเกิดวัฏจักรฟอสฟอรัสนั้น มีความแตกต่างจากการเกิดวัฏจักรอื่นๆ นั่นก็คือ วัฏจักรฟอสฟอรัส เป็นวัฏจักรที่ไม่มีการหมุนเวียนผ่านในรูปของแก๊ส แม้ว่าจะมีฟอสเฟสจำนวนหนึ่งอยู่ในชั้นบรรยากาศในรูปของฝุ่นผง และเป็นสาเหตุให้เกิดฝนกรดอีกด้วย </li></ul><ul><li>ฟอสฟอรัสในรูปของแข็งมักจะอยู่ในรูปของหิน และตะกอน แต่ในกรณีที่ละลายอยู่ในน้ำนั้น มักจะจับตัวอยู่ในรูปของ ฟอตเฟส (PO 4 3- ) และไฮโดรเจนฟอสเฟต (HPO 4 2- ) </li></ul>
  3. 6. <ul><li>วัฏจักรฟอสฟอรัส เป็นวัฏจักรที่มีวงจรที่ช้าที่สุดในบรรดาวัฏจักรของอนินทรีสารต่างๆ เพราะเป็นวัฏจักรที่ไม่เกิดในรูปของแก๊ส การหมุนเวียนจึงต้องผ่านในรูปของสารละลายและของแข็งเท่านั้น จึงต้องใช้เวลามากในการหมุนเวียน </li></ul><ul><li>วัฏจักรฟอสฟอรัสนั้น จะเคลื่อนที่ผ่านสิ่งมีชีวิตเร็วกว่า เคลื่อนที่ผ่านแหล่งน้ำและตะกอน เพราะสิ่งมีชีวิตมีวงชีวิตที่สั้น จึงสามารถเคลื่อนที่ผ่านได้อย่างรวดเร็ว </li></ul><ul><li>การหมุนเวียนของฟอสฟอรัสในวัฏจักรฟอสฟอรัสนั้นสามารถเกิดได้สองรูปแบบ นั่นคือ </li></ul><ul><ul><li>การหมุนเวียนระหว่างสิ่งมีชีวิต </li></ul></ul><ul><ul><li>การหมุนเวียนระหว่างมหาสมุทร </li></ul></ul>
  4. 9. <ul><li>จากฟอสฟอรัสที่อยู่ในดิน พืชต่างๆ ก็ได้ดูดซึมเอาฟอสฟอรัสที่อยู่ในดินเพื่อการเจริญเติบโต สัตว์กินพืชกินพืชเหล่านั้น เป็นการเพิ่มฟอสฟอรัสในร่างกาย ซึ่งสัตว์นั้นก็สามารถถูกกินโดยสัตว์กินเนื้ออื่นๆ เช่นกัน </li></ul><ul><li>แต่ยังมีสัตว์ที่กินทั้งพืชและสัตว์บางชนิดที่จะกินหินกรวดที่มีส่วนผสมของฟอสฟอรัสอยู่ได้เช่นกัน อาทิ ไก่ เป็นต้น </li></ul><ul><li>เมื่อทั้งพืชและสัตว์เหล่านั้นตายลง ผู้ย่อยสลายในกลุ่ม Phosphatizing Bacteria จะทำให้ฟอสฟอรัสกลับกลายเป็นฟอเฟตในดินอีกครั้ง </li></ul>
  5. 10. <ul><li>ฟอสฟอรัสที่อยู่ในดิน และตามภูเขาหินฟอสเฟต เมื่อถูกน้ำฝนที่ตกลงมา ก็จะชะเอาฟอสฟอรัสในให้ลงไปอยู่ในแหล่งน้ำ ในรูปของสารละลายฟอสเฟต ไปเป็นแร่ธาตุของพืชน้ำให้เจริญเติบโต และฟอสฟอรัสก็จะถูกถ่ายทอดไปตามห่วงโซ่อาหารต่อไปเรื่อยๆ </li></ul><ul><li>เมื่อมีมากขึ้นในน้ำ ก็จะเกิดการจับตัวกับสารอื่น ทำให้เกิดการตกตะกอน เมื่อตะกอนเกิดการทับถมกันมากขึ้นจนเป็นตะกอนหินชั้นและหินฟอสเฟตตามธรรมชาติ </li></ul><ul><li>เมื่อเวลาผ่านไปหลายล้านปี ฟอสเฟตที่จับตัวกันมากขึ้น และถูกยกตัวกลับขึ้นสู่พื้นดิน เป็นภูเขาหินฟอสเฟต หรือที่เรียกว่า การยกตัวของพื้นดิน (Land Lift) </li></ul>
  6. 11. <ul><li>เนื่องจากฟอสฟอรัสเป็นหนึ่งในปัจจัยในการเจริญเติบโตของพืช แต่ในพื้นดินกลับมีปริมาณของฟอสฟอรัสที่จำกัด จึงเป็นเหตุผลที่ว่าทำไมจึงมีการเพิ่มปุ๋ยที่มีปริมาณของฟอสฟอรัสให้กับดินเพื่อให้พืชสามารถเจริญเติบโตได้อย่างเต็มที่ แต่ในทางกลับกันนั้น ถ้าเกิดมีการเพิ่มปริมาณของฟอสฟอรัสในดินที่มากเกินไป ฟอสฟอรัสเหล่านั้นจะถูกชะลงสู่แหล่งน้ำ ทำให้พืชน้ำเจริญเติบโตรวดเร็วจนเกินไป </li></ul><ul><li>กล่าวคือ ฟอสฟอรัสคือตัวกระตุ้นการเจริญเติบโตของแพลงตอน สาหร่ายและพืชน้ำอื่นๆ ยิ่งมีการเจริญเติบโตมากเท่าไหร่ ปริมาณออกซิเจนที่ต้องนำมาใช้ในการเจริญเติบโตกเพิ่มสูงขึ้นไปด้วย ทำให้ปริมาณออกซิเจนในน้ำลดลงอย่างรวดเร็ว และส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ เช่น ปลาชนิดต่างๆ ที่จะขาดอากาศหายใจ และตายในที่สุด และแสงแดดที่ไม่อาจส่งถึงพื้นที่ด้านล่าง ทำให้พืชที่อยู่ใต้น้ำไม่สามารถสร้างอาหารจนตาย และมีการส่งผลเชื่อมโยงต่อกันไปเรื่อยๆ แหล่งน้ำที่มีสิ่งมีชีวิตตายก็จะเกิดการเน่าเสีย และส่งกลิ่นเหม็น จนไม่อาจมีสิ่งมีชิวิตเจริญเติบโตต่อไปได้ในที่สุด </li></ul><ul><li>โดยเราเรียนปรากฏการณ์นี้ว่า ปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชั่น (Eutrophication) หรือ ปรากฏการณ์การเจริญเติบโตเกินขอบเขต </li></ul>
  7. 13. <ul><li>ซึ่งปัญหานี้ส่วนมากมาจากการปล่อยสารเคมีที่มีส่วนผสมของฟอสเฟตลงสู่แหล่งน้ำ เช่น </li></ul><ul><ul><ul><li>การปล่อยน้ำเหลือจากการซักผ้า ซึ่งมีส่วนผสมของผงซํกฟอก หรือ โซเดียมไทรโพลิฟอสเฟต ( Sodium Tripolyphosphate : STPP) ที่ผู้ผลิตผสมลงไปเพื่อลดความกระด้างของน้ำ แต่กลับเป็นตัวกระตุ้นอย่างดีในการเจริญเติบโตของพืช </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>การใช้ปุ๋ยที่มีปริมาณฟอสเฟตมากเกินพอ </li></ul></ul></ul>
  8. 14. <ul><li>Eutrophication เป็นสภาวะที่ ที่น้ำบริเวณหนึ่งมีอาหารพืชละลายอยู่มากจนทำให้พืชที่ใช้ออกซิเจนงอกงามมาก กับตายมากขึ้นผิดปกติจนเป็นผลร้ายต่อสิ่งมีชีวิตในบริเวณนั้น </li></ul><ul><li>Red Tide ( ชี้ปลาวาฬหรือปรากฏการณ์น้ำเปลี่ยนสี ) เป็นสภาวะ ที่พืชเซลล์เดียว ( algae) พวกแพลงก์ตอนพืช ชนิดใดชนิดหนึ่งเจริญเติบโตขึ้นอย่างรวดเร็วเป็นจำนวนมาก เนื่องจากมีสภาวะที่เหมาะสม ทำให้สีน้ำบริเวณนั้นเปลี่ยนไป เนื่องจากการรวมตัวกันในปริมาณมากของชนิดนั้นๆ </li></ul><ul><li>เห็นได้ว่าปรากฏการณ์ทั้งสองมีความแตกต่างกัน แม้ว่าทั้งสองจะมีความเกี่ยวข้องกันก็ตาม คือการเจริญเติบโตที่มากเกินไป ทำให้ปริมาณออกซิเจนในน้ำลดลงและส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชิวิตที่อาศัยอยู่ในแหล่งน้ำนั้นๆ </li></ul>
  9. 17. <ul><li> แคลเซียม มีบทบาทอย่างมากทางด้านสรีรวิทยาและชีวเคมีในสิ่งมีชีวิตและเซลล์ต่างๆ อาทิเช่น มีส่วนเกี่ยวข้องในการหดของกล้ามเนื้อ ระบบสืบพันธุ์ การทำงานของเอนไซม์ ผนังแบคทีรียและเป็นส่วนประกอบสำคัญของกระดูก ฟัน และเปลือกหอย </li></ul><ul><li>แคลเซียม เป็นหนึ่งในส่วนประกอบของเปลือกโลก ซึ่งมีถึงร้อยละ 3.4 หรือเป็นอันดับ 5 ของธาตุทั้งหมดที่อยู่ในดิน ดังนั้น แคลเซียมจึงมีผลอย่างมากต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหลายในระบบนิเวศ </li></ul>
  10. 19. <ul><li>แคลเซียมที่อยู่ในเปลือกโลกหรือดินนั้น จะอยู่ในรูปของแข็งหรือตะกอน CaCO 3 ( หินปูน ) </li></ul><ul><li>แคลเซียมที่ ( Ca + ) อยู่ละลายอยู่ในน้ำ จะทำให้เกิดภาวะน้ำกระด้าง ( Hard Water) </li></ul><ul><li>เมื่อคาร์บอน (C) จับตัวกับแคลเซียม ( Ca) และออกซิเจน (O) ในน้ำจะเกิดเป็นแคลเซียมคาร์บอเนต ( CaCO 3 หรือหินปูน ) </li></ul>
  11. 20. <ul><li>วัฏจักรของแคลเซียม เริ่มจากการถูกกัดเซาะ และกัดกร่อน ของภูเขาหรือพื้นดิน ซึ่งตะกอนที่หลุดออกมาคือ หินปูน (CaCO 3 ) </li></ul><ul><li>หินปูนจะละลายลงสู่น้ำ ไปสู่แม่น้ำ และทะเล </li></ul><ul><li>แคลเซียมที่ละลายลงสู่ดินจะถูกดูดซึมโดยผู้ผลิต ( พืช ) จากนั้นผู้บริโภค ( สัตว์ต่างๆ ) จะบริโภคเข้าสู่ร่างกายเพื่อนำไปใช้ในการทำงานของเซลล์ และการสร้างกระดูก </li></ul><ul><li>ต่อมาเมื่อผู้บริโภคจะขับถ่ายแคลเซียมลงสู่ดินและน้ำอีกครั้ง </li></ul>
  12. 21. <ul><li>เมื่อแคลเซียมละลายในน้ำ จะเกิดการจับตัวกับ คาร์บอน และ ออกซิเจน ได้เป็น แคลเซียมคาร์บอเนต หรือหินปูน </li></ul><ul><li>หินปูนจะปนอยู่กับหินและแร่ต่างๆ รวมถึงเกิดการเปลี่ยนรูปแบบการจัดตัวของอะตอมในคริสตอล ( Polymorphism) ที่อาจพบในพื้นดินใต้น้ำ เช่น หินอ่อน ชอล์ก แร่แคลไซต์ แร่อาราโกไนต์ </li></ul><ul><li>การเคลื่อนตัวของผิวโลก ทำให้เกิดการก่อตัวของภูเขา ( Tectonic uplift) ซึ่งจะนำแร่ธาตุต่างๆ ที่มีส่วนประกอบของแคลเซียมขึ้นมาเหนือน้ำ </li></ul><ul><li>วัฏจักรจะเริ่มขึ้นใหม่ โดยการกัดเซาะของหินในภูเขา </li></ul>
  13. 23. <ul><li>แคลเซียมที่ละลายในน้ำก่อให้เกิดภาวะน้ำกระด้าง </li></ul><ul><li>จากการวิจัยขององค์กรอนามัยโลกพบว่า น้ำกระด้างไม่มีผลใดๆ ต่อสุขภาพมนุษย์ </li></ul><ul><li>แคลเซียมก่อให้เกิดหินปูน ซึ่งหินปูนสามารถในไปใช้ได้อย่างหลากหลายทางด้านอุตสาหกรรม เช่น การผลิตปูนขาว ปูนซีเมนต์ กระดาษ และ ยาสีฟัน </li></ul><ul><li>และนอกจากหินปูนแล้ว แคลเซียมในธรรมชาติสามารถรวมตัวกับสารอื่นๆเป็นหินและแร่ชนิดอื่นๆ อีกมากมาย เช่น CaC 2 , CaCl 2 , Ca 3 (PO 4 ) 2 CaSO 4 ·2H 2 O </li></ul>
  14. 25. <ul><li>http://en.wikipedia.org/wiki/Calcium </li></ul><ul><li>http://www.yale.edu/ynhti/curriculum/units/1985/7/85.07.08.x.html </li></ul><ul><li>http://csetprep.org/science/CycleCa.htm </li></ul><ul><li>http://www.enviroliteracy.org/article.php/480.html </li></ul><ul><li>http://www.lenntech.com/phosphorus-cycle.htm </li></ul><ul><li>http://vincejtremante.tripod.com/cycles/phosphours.htm </li></ul><ul><li>http://en.wikipedia.org/wiki/Phosphorus_cycle </li></ul><ul><li>http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%A7%E0%B8%B1%E0%B8%8F%E0%B8%88%E0%B8%B1%E0%B8%81%E0%B8%A3%E0%B8%9F%E0%B8%AD%E0%B8%AA%E0%B8%9F%E0%B8%AD%E0%B8%A3%E0%B8%B1%E0%B8%AA </li></ul><ul><li>http://www.planktonreeftech.com/TH/articles/phosphocyc.html </li></ul>

×