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

18 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

64353. ОБҐРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ГАЗОДИНАМІЧНОГО ЗАХИСТУ КАТОДІВ ПЛАЗМОТРОНІВ ДЛЯ НАЗЕМНИХ ВИПРОБУВАНЬ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ 4.71 MB
  Рівень температури повітря за фронтом ударної хвилі обумовлює вимоги до рівня температур на стенді теплових випробувань і є найбільш важливою характеристикою.
64354. ОРГАНІЗАЦІЙНО-ПРАВОВІ ЗАСАДИ АДМІНІСТРАТИВНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ СПЕЦІАЛЬНИХ УСТАНОВ ОРГАНІВ ВНУТРІШНІХ СПРАВ 153 KB
  Значна кількість завдань міліції реалізується в процесі виконання своїх функцій спеціальними установами органів внутрішніх справ. Проте організаційно-правові основи діяльності цих установ ОВС України, незважаючи на їх теоретичну і практичну важливість...
64355. Підвищення конкурентоспроможності молокопереробних підприємств в умовах членства України в СОТ 183.5 KB
  Проблема конкурентоспроможності в аграрному секторі економіки є високоактуальною, що пов’язано із важливістю вирішення питань забезпечення продовольчої безпеки кожної країни в сенсі покращення здоров’я людей шляхом підвищення економічної ефективності виробництва продукції.
64356. МЕТОДИКА НАВЧАННЯ ПРОГРАМНИХ ЗАСОБІВ ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ МАЙБУТНІХ ІНЖЕНЕРІВ-ПЕДАГОГІВ 222.5 KB
  Важко уявити сучасний заклад підприємство без розвиненої інформаційної інфраструктури: сукупності інформаційних центрів банків даних і знань центрів керування апаратнопрограмних засобів і технологій забезпечення збору зберігання обробки і передачі інформації...
64357. ПОРУШЕННЯ СИСТЕМ ГОМЕОСТАЗУ ТА ШЛЯХИ ЙОГО КОРЕКЦІЇ НА ЕТАПАХ КОМПЛЕКСНОГО ЛІКУВАННЯ ХВОРИХ НА ГЕНЕРАЛІЗОВАНИЙ ПАРОДОНТИТ 344.5 KB
  Мета дослідження обгрунтування концепції комплексного індивідуального лікування хворих на генералізований пародонтит на підставі визначення ролі систем гомеостазу в патогенезі пародонтиту вивчення дизбіотичних...
64358. Розвиток методів розрахунку систем охолоджування роторів газових турбін 2.57 MB
  В найближчому майбутньому освоєння високих температур газу відбуватиметься головним чином за рахунок вдосконалення систем охолоджування зокрема шляхом вдосконалення охолодження роторів турбін.
64359. Сформованість готовості майбутніх учителів до організації міжособистісних взаємин в учнівському колективі підлітків 435.5 KB
  Національна освіта переживає критичне та конструктивне переосмислення дійсності, пов’язане з глибоким перетворенням усіх сфер суспільного життя. Сьогодні пріоритетними у навчально-виховному процесі є: гуманізація, становлення сучасних засад морально-етичного виховання...
64360. Оптимізація процесу фізичного виховання студентів транспортних спеціальностей на основі поглибленого курсу професійно-прикладної фізичної підготовки 263.5 KB
  Дотепер накопичений досить великий арсенал наукових досліджень щодо застосування ППФП в освітньому процесі студентів майбутніх фахівців різних галузей господарства Сущенко Л. Недостатньо досліджено питання обґрунтованості вибору вправ професійноприкладної...
64361. УСВІДОМЛЕННЯ ПРОФЕСІЙНОГО ВИБОРУ МАЙБУТНІМИ ВЧИТЕЛЯМИ ЯК ЧИННИК САМОЗДІЙСНЕННЯ ОСОБИСТОСТІ 186.5 KB
  Процес вибору професії доволі складний тривалий і суперечливий. Професійне становлення особистості що починається з вибору професії не закінчується ним.