Слайд 1Циклы соединений серы, фосфора и железа
Слайд 2Трансформация соединений серы
Образование сероводорода
2. Окисление сероводорода
Слайд 5Образование сероводорода
иосульфата, сульфита, дитионита с образованием сульфата и сульфида.
Суммарная реакция
диспропорционирования тиосульфата:
S2O32- + H20 → SO42- + HS- + H+
Go
= – 21,9 кДж/моль S2O32-
Суммарная реакция диспропорционирования сульфита:
4SO32- + H+ → 3SO42- + HS-
Go = – 58,9 кДж/ моль SO32-
Слайд 6Окисление сероводорода
Окислительная ветвь
Эта часть серного цикла может состоять как целиком
из реакций неорганических соединений серы: S2- → nS2- → S0
→ S2O32- → SO32- → SO42-, так и включать реакции органических форм. Атом серы органических сульфидов обычно окисляется после отделения в виде S2 – по неорганическому пути, хотя возможен и чисто органический путь окисления, когда атом серы окисляется, находясь в составе органических соединений, например цистеин → цистин. Большинство реакций окисления серных соединений может протекать без участия микроорганизмов в присутствии сильных окислителей (H2O2, O3, кислородные радикалы), однако микробное окисление гораздо более эффективно, особенно при низких концентрациях реагента.
Слайд 8Бесцветные серобактерии
По морфологии, характеру движения, способу размножения и строению клеток
ряд представителей бесцветных серобактерий, как многоклеточные, так и одноклеточные (Beggiatoa,
Thiothrix, Thiospirillopsis, Thioploca, Achromatium) проявляют большое сходство с синезелеными водорослями. Некоторые исследователи, в частности Прингсхейм (Pringsheim, 1963), рассматривают эти микроорганизмы как бесцветные их варианты. Аналогом Beggiatoa считают сине-зеленую водоросль Oscillatoria, Thiothrix – Rivularia, Thiospirillopsis – Spirulina, a Achromatium похож на Synechococcus.
Слайд 9Большинство так называемых тионовых бактерий – типичные хемоавтотрофы, т.е. они
используют восстановленные соединения серы не только как Н-доноры, но и
в качестве источников энергии и способны расти на чисто минеральных средах, ассимилируя углекислоту. Такие бактерии были впервые выделены из воды Неаполитанского залива (Натансон, 1902) и получили название Thiobacillus (Бейеринк, 1904). К настоящему времени описано много видов автотрофных тиобацилл, выделенных из разных водоемов, почвы, а также из месторождений серы и разных металлов.
Слайд 10К первой группе относятся такие виды, как: Т. thioparus, Т.
denitrificans, Т. novellus, Т. thiocyanoxidans, Т. neapolitanus. Для этих микроорганизмов
оптимальное значение рН приходится на область 6,0–9,0, а зона значений рН, при которых возможен их рост, – от 3,0–6,0 до 10,0–11,0, причем для разных видов и штаммов оптимальные значения рН и. область активной кислотности, в которой наблюдается их рост, могут заметно различаться.
Ко второй группе принадлежат Т. thiooxidans, Т. ferroxidans, Т. intermedius. Для этих микроорганизмов оптимальное значение рН 2,0–4,0, а рост возможен при рН от 0,5–2,0 до 5,0–7,0. Наиболее ацидофильными организмами являются два первых вида. Обе эти бактерии растут при значениях рН не более 5,0. В то же время показано, что Т. thiooxidans сохраняет жизнеспособность при значении рН, близком к 0, что соответствует 1,0 н. раствору серной кислоты. Это, пожалуй, самый ацидофильный микроорганизм, который известен исследователям.
Слайд 11Химизм процесса
конечным продуктом окисления тионовыми бактериями молекулярной серы и
различных ее соединений является сульфат. Если процесс идет таким образом,
т.е. происходит полное окисление исходного субстрата, то результаты его отражают следующие уравнения. При окислении сероводорода:
Слайд 12Окислении серы и тиосульфата Т. denitrificans в анаэробных условиях за
счет использования нитратов:
Слайд 15Цикл соединений железа
Хлеб ржаной
2.0-2.6
пшеничный
0.9-2.8
Крупа гречневая
8.0
овсяная
3.9
Рис
1.8
Горох
9.4
Фасоль
12.4
Мясо (говядина)
2.6-2.8
Печень (говяжья)
9.8
Язык (говяжий)
5.0
Судак
0.4
Молоко коровье
0.1
Масло сливочное
0.2
Картофель
0.9
Творог
0.4
Соль поваренная
10.0
Шоколад
2.7
Лимоны
0.6
Апельсины
0.3
Яблоки
2.2
Земляника
1.2
Редис
1.0
Помидоры
0.5-1.4
Морковь
1.2-1.4
ПРОДУКТЫ и СОДЕРЖАНИЕ в них ЖЕЛЕЗА (в мг . н а 100 г .)
Слайд 17Фосфорорганические пестициды
Диизопропилфторфосфат
(ДФФ) ЛД50=0,5 мкг/кг О,О-Диметил-S-1,2-дикарбэтоксиэтилтиофосфат
(карбофос или малатион) ПДК=0,05
мг/л О,О-диэтил-О-(4-нитрофенил)тиофосфат
(тиофос или паратион) ЛД50=3,6 мг/кг О,О-диметил-(2,2,2-трихлор-1-оксиэтил)фосфонат
(хлорофос или
трихлорфон) ПДК=0,0005 мг/л О-этил-S-пропил-О-(2,4-дихлорфенил)тиофосфат
(этафос) ЛД50=200 мг/кг Тетраэтилпирофосфат - высокотоксичен.