АГРОИНФормация

Агропортал - все для специалистов агропромышленного комплекса

Восстановление неорганических соединений серы

В плохо аэрированных, затопляемых почвах, с дефицитом О2, а также в водах (лиманах, некоторых морях и других водоемах) в зоне анаэробиоза происходит микробиологическое восстановление сульфатов. Иногда этот процесс называется Десульфофикацией.

Бактерии, вызывающие восстановление сульфатов, разделяют на два рода: неспорообразующие—Desulfovibrio и спорообразующие — Desulfotomaculum.

К роду Desulfovibrio относят неспороносные, грамотрицательные изогнутые палочки, иногда S-образные или спиральные, имеющие полярные жгутики и отличающиеся усиленной подвижностью. Это облигатные анаэробы, мезофилы (оптимальная температура для них 30°С). Обнаружены в морской воде и иле, пресной воде и почве. Типичный вид Desulfovibrio desulfuricans.

Бактерии рода Desulfotomaculum представлены грамотрицательными прямыми или изогнутыми палочками. Образуют споры, подвижны, с перитрихиальным расположением жгутиков. Облигатные анаэробы восстанавливают сульфаты до сульфидов. Обнаружены в пресных водах, почвах, геотермальных областях, некоторых испорченных продуктах, кишечнике насекомых и в рубце животных. Один из видов этого рода — Desulfotomaculum nigrificans может превращать сульфаты в сульфиды при высоких температурах (оптимум развития 55 С).

Сульфатвосстанавливающие бактерии — весьма специализированная группа микроорганизмов, которая использует сульфат в качестве акцептора электронов (водорода) в анаэробных условиях для окисления органических соединений или водорода. Вопреки ранее распространенным представлениям сульфатвосстанавливающие бактерии не способны к автотрофному связыванию СО2 и для своего роста нуждаются в готовых органических веществах, то есть они относятся к хемоорганогетеротрофам. Донором электронов (водорода) служат углеводы, органические кислоты, спирты, а также молекулярный водород. Водород окисляемых органических субстратов переносится на окисленные соединения серы (сульфаты, сульфиты, тиосульфаты), которые восстанавливаются до H2S.

Анаэробное окисление органических веществ сульфатвосстанавливающими бактериями является неполным и ведет к аккумуляции уксусной кислоты в качестве конечного продукта. Приведем пример реакции подобного типа:

2CH3CHOHCOONa + MgS04 →H2S + 2CH3COONa + CО2 + MgC03 + H2О

Сульфатвосстанавливающие бактерии могут наносить ущерб, разрушая материалы, неустойчивые к сероводороду. Так, установлено разрушение этими организмами нефтяных продуктов, загрязнение сероводородом промышленного газа и т. д. Деятельность сульфатвосстанавливающих бактерий — одна из причин коррозии металлического оборудования в анаэробной зоне. Считают, что ущерб от коррозии трубопроводов под землей наполовину вызван этими микроорганизмами.

Сероводород имеет токсические свойства. В случае накопления его в почве растительность быстро погибает. Если сероводород образуется в водоеме, то растения и животные в нем также гибнут. В некоторых озерах, лиманах и даже в открытом море на определенной глубине (в Черном море на глубине 200 м) сероводород накапливается в таком количестве, что развитие живых существ там подавляется.

В то же время бактерии, восстанавливающие сульфаты, играют большую роль в геологических процессах. Они образуют H2S, участвующий в образовании серных руд. При окислении H2S серобактериями появляются залежи серы промышленного значения. Сульфатвосстанавливающие бактерии участвуют не только в возникновении месторождений серы, но и в образовании сульфидных руд.

You are here