6561

Роль мікроорганізмів у кругообігу речовин у природі

Доклад

Биология и генетика

Роль мікроорганізмів у кругообігу речовин у природі. Мікроорганізми зіграли найважливішу роль у побудові земної кори. Значною мірою в результаті їх діяльності відбувся частковий поділ хімічних елементів і сполук, що залягали в корінних породах у виг...

Украинкский

2013-01-06

20.28 KB

19 чел.

Роль мікроорганізмів у кругообігу речовин у природі.

Мікроорганізми зіграли найважливішу роль у побудові земної кори. Значною мірою в результаті їх діяльності відбувся частковий поділ хімічних елементів і сполук, що залягали в корінних породах у вигляді сумішей. Родовища багатьох корисних копалин, які розробляються в цей час, своїм виникненням повністю або частково зобов'язані діяльності мікроорганізмів.

Відкладання заліза. Найбільші родовища залізних руд являють собою «Смугасті залізорудні формації». Осадження оксидів заліза відбувалося тут в основному в період від 2,8 до 1,6 млрд. років тому. До того часу, що виділявся з магматичних порід морського дна залізо накопичувалося у великій кількості у вигляді іонів Fe2+ разом з іншими відновленими іонами (S2-, Мn2+) у морях. Коли почався оксигенний фотосинтез ціанобактерій, йоны S2- стали окиснюватися в SO42-, а Fe2+ - у Fe3+. Останні важкорозчинні. Осадження окису заліза на більших площах відбувалося в тих місцях глибинні води, що де містять залізо, приходили в зіткнення з кисневмісним поверхневими водами. У смугастих залізорудних формаціях чергуються шари окису заліза й шари кремнезему (товщиною від 0,2 до 2,0 мм). Як вважають, ця шаруватість - результат сезонного ритму фотосинтезу у водоймах, де формувалися опади. Лише тоді, коли завершилося окиснення сірки й заліза в морській воді, кисень став накопичуватися в атмосфері (починаючи з періоду 1.6 млрд, років тому).

У мобілізації заліза, що втримується в гранітних породах, і в його осадженні теж беруть участь мікроорганізми. Коли сірка в піриті або марказиті під дією Thiobacillus thiooxidans й Т. ferrooxidans окисниться в сірчану кислоту, залізо у вигляді солі Fе (II) стає розчинним і окисниться під дією Т. ferrooxidans у сіль Fе(III).

При нейтралізації води тривалентне залізо випадає в осад у вигляді Fе(OН)3. Найвищою мірою імовірно, що багато родовищ дуже чистого оксиду заліза створювалися в результаті років, що тривав мільйони, мікробного вилуговування. В інших місцях у солюбілізації заліза виразно беруть участь органічні кислоти (гумінові). Наступне біологічне окиснення Fе(II) y Fe(III) може відбуватися під впливом залізобактерій, таких як Gallionella або Siderocapsa (при нейтральному рH). У результаті утворюється «болотна» і «лугова» залізна руда.

Відкладання карбонату кальцію. У багатьох водоймах кальцій присутній у формі Са(НСO3)2 або СаSO4. Внаслідок зміни рН або видалення CO2 фотосинтезуючими організмами бікарбонат перетворюється в важкорозчинний карбонат кальцію й випадає в осад. В анаеробних умовах сульфат при участі сульфатредукуючих бактерій відновлюється до сірководню, і при цьому випадає в осад карбонат кальцію:

СаSO4 + 8[Н] + CO2 -» СаСО3 + ЗН2O + Н2S

Більша частина вапняку утворювалася, імовірно, внаслідок того, що гідрокарбонат кальцію перемішався в тропічні водойми й там осаджувався у вигляді СаСО3 при виділенні СО2 під дією підвищеної температури:

Са (НСО3)2 = СаСО3 + Н2О + СО2

Відкладання сірки. Утвір придатних для розробки покладів сірки пов'язане з бактеріальним відновленням сульфату. При розкладанні органічних сполук в анаеробних умовах у присутності сульфату останній служить кращим акцептором водню. сірководень, що утворюється, пригнічує будь-які потенційно можливі процеси анаэробного подиху. Дослідження із застосуванням ізотопів підтвердили висновок про те, що, наприклад, родовища сірки в штатах Техас і Луізіана мають біогенне походження.

Сірка, що втримується в морській воді, складається в основному із двох стабільних ізотопів: 32S (95%) і 34S (4%). При бактеріальнім відновленні сульфату (яке лімітується головним чином вступом донорів водню) сульфат 32SO42-, що містить легкий ізотоп, має більше шансів бути поглиненим клітинами й піддатися відновленню, ніж сульфат з 34S. Сірководень, що утворюється, містить менше 34S, ніж сульфат морської води. При окисненні (біологічному або абіогенному) цього «легкого» сірководню утворюється «легка» сірка. Зміст ізотопів сірки в згаданих родовищах указує на біогенний характер цієї сірки. Ізотопний склад біогенної сірки значно відрізняється від складу, знайденого при ізотопному аналізі вулканічної сірки (на о. Сицилія).

У тих або інших перетвореннях мікроорганізми беруть участь завдяки своїм метаболічним процесам, таким як окиснення, бродіння, кислотоутворення відновлення, асиміляція СО2, виділення летучих продуктів. Результатом їх є мінералізація, розчинення, мобілізація й іммобілізація різних речовин. Проблемами участі мікроорганізмів в утворенні, зміні й розкладанні гірських порід займається геомікробіологія.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5910. Безпека життєдіяльності. Курс лекцій 277 KB
  Змістовний модуль 1. Методологічні основи безпеки життєдіяльності 1.1. Поняття та суть безпеки життєдіяльності 1.2. Поняття небезпеки 1.3. Класифікація небезпек Поняття та суть безпеки життєдіяльності Безпеку життєдіяльності зазвичай розглядаю...
5911. Основи педагогіки вищої школи. Лекції 1.06 MB
  Предмет, задачі, основні категорії та методи педагогіки вищої школи. Основи дидактики вищої школи. Принципи та методи навчання у вищому навчальному закладі. Форми організації навчання у вищій школі.
5912. Основи музеєзнавства. Курс лекцій 335 KB
  Лекция 1 Сущность и значение музея и музейного дела Понятие о музееведении как науке Музей как социокультурное явление Музей как учреждение культуры Классификация музеев Понятие о музееведении как науке Наука о музейном де...
5913. Технології у виробничій діяльності. Конспект лекцій 3.02 MB
  Проектування як складова сучасного виробництва та життєдіяльності людини Лекція Загальні основи проектування у виробничій діяльність людини. Основні ознаки проектної діяльності. Види проектів. Основні поняття: проект, проектування...
5914. Основи термодинаміки. Курс лекцій 3.72 MB
  Основні поняття та закони термодинаміки Теплотехніка - наука, яка вивчає процеси одержання та використання теплоти в різних виробництвах, а також машини та апарати, які використовуються для сіх цілей. Технічна термодинаміка - вив...
5915. Безпека життєдіяльності та охорона праці. Лекції 497.94 KB
  Тема - Правові та організаційні засади охорони праці Законодавчо-нормативна база України з питань охорони праці. Основні принципи державної політики України у галузі охорони праці. Нормативно-правові акти України про охорону праці. Соц...
5916. Національна економіка. Курс лекцій 586.5 KB
  Національна економіка: загальне і особливе Національна економіка як соціально-економічна система країни. Основні цілі національної економіки. Фактори функціонування національної економіки. Національна економіка як соціаль...
5917. Національна економіка. Лекції. Прогнозування і державне регулювання промислового виробництва 443.5 KB
  Прогнозування і державне регулювання промислового виробництва Промисловість як об’єкт регулювання. Показники промислового виробництва. Визначення потреб держави у промисловій продукції та обґрунтування обсягу промислового ви...
5918. Разработка программы реструктуризации и развития предприятия 66.5 KB
  Разработка программы реструктуризации и развития предприятия Вопросы: Основные этапы разработки и содержание программы реструктуризации. Организация разработки программы реструктуризации на предприятии. Оценка рисков реализации про...