40556

Бактерії у водних екосистемах

Доклад

Экология и защита окружающей среды

Навіть бактерії які населяють сухі грунти живуть у воді що міститься у капілярах грунту. Це гетеротрофні бактерії особливістю життєдіяльності яких є вивільнення C N P S та інших елементів з органічних речовин і переведення їх у неорганічну форму з виділенням СО2. Найважливішим у цьому процесі є те що бактерії переводять органогенні елементи у єдину доступну для рослинпродуцентів форму неорганічну NH4 PO43 SO42 CO2 таким чином замикаючи колообіг речовин всередині екосистеми.

Украинкский

2013-10-17

16.03 KB

2 чел.

Бактерії у водних екосистемах

Відомо, що всі бактерії є водними організмами в широкому розумінні, тобто вони живляться і розмножуються у воді. Навіть бактерії, які населяють сухі грунти, живуть у воді, що міститься у капілярах грунту. Тобто, водойми є сприятливим місцем для життєдіяльності бактерій. Хоча більшість з них веде не вільноплаваючий спосіб життя, а є прикріпленими до поверхні мулу, підводного каміння, скель, водних рослин тощо. Найчастіше, вони разом із мікроводоростями і найпростішими формують складні організмові комплекси - біоплівки.

Отже, охарактеризуємо групи бактерій, які входять до складу мікрофлори водойм.

 Сапрофіти. Це гетеротрофні бактерії, особливістю життєдіяльності яких є вивільнення C, N, P, S та інших елементів з органічних речовин і переведення їх у неорганічну форму з виділенням СО2. Найважливішим у цьому процесі є те, що бактерії переводять органогенні елементи у єдину доступну для рослин-продуцентів форму – неорганічну (NH4+, PO43-, SO42-, CO2), таким чином замикаючи колообіг речовин всередині екосистеми.

Органічна матерія надходить до сапрофітних бактерій у 2 формах – часточкового органічного вуглецю і розчиненого органічного вуглецю. Часточковий включає фекалії і рештки тварин, рештки рослин тощо, а розчинений – протеїни, амінокислоти, органічні фосфати, прості цукри, гумінові кислоти. При цьому основним джерелом органіки для бактерій є розчинений органічний вуглець, вміст якого у природніх водах коливається в межах 1-30 мг/л. Більшість його розкладається бактеріями в лічені часи, але деякі речовини, такі як гумінові кислоти, розкладаються протягом місяців. Аеробна декомпозиція проходить набагато швидше, ніж анаеробна. З усіх отриманих речовин на власні потреби гетеротрофні бактерії витрачають 20-60%. Стосовно часточкового вуглецю – більшість його не розкладається, а накопичується у донних відкладах.

 Нітрифікатори. Це група бактерій, які забезпечують нітрифікацію, тобто двоступеневий процес перетворення токсичного NH4+ на нетоксичний NO3-. Проміжним продуктом є високотоксичний NO2-. Перетворення амонію на нітрит у водоймах здійснюють бактерії роду Nitrosomonas, Nitrosospira, а перетворення нітриту на нітрат – Nitrobacter, Nitrospira.

Всі перелічені бактерії є хемоавтотрофами. Щодо споживання кисню, нітрифікація є дуже киснезатратним процесом, тому при концентрації NH4+ вже 2 мг/л нітрифікатори можуть спожити весь кисень водойми.

 Денітрифікатори. Ці мікроорганізми спричиняють перетворення нітратів на газ азот за схемою NO3-NO2-NON20 – N2. Приклади денітрифікуючих бактерій: Pseudomonas, Flavobacterium, Alcaligenes. Денітрифікатори є завжди асоційованими із нітрифікаторами, споживаючи утворені ними нітрати, і знаходячись у анаеробному шарі, утвореному їх життєдіяльністю. Втрати водоймою азоту через процес денітрифікації складають близько половини всього азоту, що надійшов.

 Нітратредуктори. Виділяють асиміляторну і дисиміляторну нітратредукцію, з них важливе місце в колообігу азота посідає остання. Дисиміляторна нітратредукція – процес перетворення нітрату на амоній за схемою NO3- - NO2- - N20 - NH4+. Процес є зворотним нітрифікації. Прикладом нітратредукторів є Citrobacter.

 Металоредуктори. Важливе місце у замкненні колообігів заліза і марганцю і забезпеченні продуцентів цими елементами відіграють анаеробні бактерії, які окиснюють MnO2 до Mn2+, а за його відсутності – Fe(OH)3 до Fe2+.

 Сіркобактерії. Серед них вирізняють облігатних анаеробів, які відновлюють SO42- до високотоксичного H2S (Desulfovibrio, Desulfotomaculum), та аеробів, які окислюють сірководень, проводячи зворотню реакцію (Thiobacillus, Thiothrix, Beggiatoa).

 Метанобактерії. Бактерії родів Methanobacterium, Methanobacillus, Methanococcus, Methanosarcina в анаеробних умовах, де вже відсутні неорганічні акцептори електронів, використовують органічні речовини в якості акцепторів (одночасно одна молекула органічної речовини окислюється, а друга відновлюється). Процес цей проходить з виділенням метану. Methanomonas methanica, Pseudomonas methanica та види Thioploca окиснюють метан до вуглекислого газу, переводячи його у доступну для рослин форму.

Таким чином, бактерії відіграють надзвичайно важливу роль у функціонуванні водних екосистем, функціонуючи на останніх ланках трофічних ланцюгів. Вони розкладають органічну речовину і замикають біогеохімічні колообіги елементів всередині екосистеми.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

65281. Оптимізація азотного живлення інтенсивних насаджень груші на вегетативних підщепах в зрошуваних умовах півдня України 326 KB
  Мета оптимізація азотного живлення інтенсивних насаджень груші при зрошенні за рахунок покращення поживного режиму чорнозему південного шляхом установлення оптимальних доз строків та способів внесення азотних добрив для ефективнішого використання азоту рослинами підвищення врожаю...
65282. Удосконалення електрогідравлічних установок з ємнісними накопичувачами енергії для забезпечення їх багатофункціональності 200.5 KB
  Метою досліджень є створення енергетичних установок і комплексів для здійснення електрогідравлічних процесів, що забезпечують ефективну та високопродуктивну роботу в різних галузях промисловості.
65283. Наукові основи об’єктивного цифрового визначення та стабілізації параметрів технологічних процесів рулонних друкарських машин 413.5 KB
  Науково-технічні розробки останнього десятиліття розширили теоретичні і прикладні аспекти способів друкування книжково-журнальної, рекламної та етикетко-пакувальної продукції. Але, не дивлячись на прогрес у проектуванні...
65285. НАУКОВІ ОСНОВИ ЕКОЛОГІЧНО ОЩАДНИХ ТЕХНОЛОГІЙ І ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ ДЛЯ ВНЕСЕННЯ РІДКИХ ДОБРИВ ТА ХІМЗАХИСТУ РОСЛИН 1.5 MB
  Стосовно ґрунтових препаратів таким методом є стрічкове внутрішньоґрунтове внесення. Таким чином розробка екологічно ощадних технологій і технічних засобів для внесення рідких добрив та хімзахисту рослин є актуальною науковоприкладною проблемою...
65286. Підвищення продуктивності роботи тягодуттьового обладнання котельних установок на основі нових критеріїв проектування 164 KB
  Відповідно до поставленої мети сформульовані наступні задачі: проаналізувати існуючі способи підвищення продуктивності роботи тягодуттьових машин і аеродинамічних систем; провести дослідження впливу неактивних зон у типових елементах...
65287. ФОРМУВАННЯ МОДИФІКОВАНИХ ШАРІВ З УЛЬТРАДИСПЕРСНОЮ ЛИТОЮ СТРУКТУРОЮ В ІНСТРУМЕНТАЛЬНИХ СТАЛЯХ ПОВЕРХНЕВОЮ ПЛАЗМОВОЮ ОБРОБКОЮ 1.26 MB
  Проте останнім часом все більша увага дослідників приділяється розробці нових технологій поверхневої модифікації з отриманням шарів з ультратонкою литою структурою при оплавленні сталей і сплавів ВКДН.
65288. Експериментальне дослідження просторово-часових характеристик завад від морської поверхні й неоднорідностей тропосфери для оптимізації пристроїв обробки сигналів радіотехнічних систем 982 KB
  Проблема забезпечення безпечного судноводіння в умовах обмеженої видимості й у складних метеоумовах належить до однієї з найбільш затребуваних завдань сучасної навігації. При цьому використанню радіолокаційних засобів немає альтернатив, тому що виявлення...
65289. Швидкий пошук різноформатних даних в граничних режимах систем управління 845 KB
  Сучасний розвиток промисловості характеризується зростанням вимог до інформаційного забезпечення інтеґрованого організаційно-адміністративного управління на верхньому рівні ієрархії та жорсткими вимогами...