硫化作用

硫化作用

硫化作用,還原態無機硫化物如H2S、S或FeS2等在微生物作用下進行氧化,最後生成硫酸及其鹽類的過程,稱為硫化作用。氧化硫化氫的過程為:2H2S+O2→2H2O+S2+能量S2+3O2+2H2O→+2H2SO4+能量。

硫化作用

硫化作用 還原態無機硫化物如H2S、S或FeS2等在微生物作用下進行氧化,最後生成硫酸及其鹽類的過程,稱為硫化作用。其氧化硫化氫的過程為:
2H2S+O2→2H2O+S2+能量S2+3O2+2H2O→+2H2SO4+能量
該過程需要在氧氣充足的條件下進行。含硫有機質是土壤硫素的重要來源,其轉化,首先含硫蛋白質在分解者微生物的分解作用下水解生成含硫胺基酸,然後分解出硫化氫,這才在好氧型硫化細菌的作用下氧化成硫酸。硫化作用產生的硫酸與其他鹽類作用生成的硫酸鹽,可供植物利用。但當硫化作用過於強烈時,在熱帶濱海地區可形成強酸性的“反酸田”,對作物生長不利。

和硫化作用有關的微生物

進行硫化作用的微生物主要是硫細菌,可分為無色硫細菌和有色硫細菌兩大類。

1.無色硫細菌

其中包括化能自養菌和化能異養菌。下面介紹幾個不同類型的代表。
(1)硫桿菌 土壤與水中最重要的化能自養硫化細菌是硫桿菌屬(Thiobacillus)的許多種,它們能夠氧化硫化氫、黃鐵礦、元素硫等形成硫酸,從氧化過程中獲取能量。
2H2S+O2→2H2O+2S+能量 2FeS2+7O2+2H2O→2FeSO4+2H2SO4+能量 2S+3O2+2H2O→2H2SO4+能量 除脫氮硫桿菌(T.denitrificans)是一種兼性厭氧菌外,其餘都是需氧微生物。生長最適溫度為28℃~30℃。有的硫桿菌能忍耐很酸的環境,甚至嗜酸。常見的有氧化硫硫桿菌(T.thiooxidans)和氧化亞鐵硫桿菌(T.ferrooxidans),排硫硫桿菌(T.thioparus)等。
(2)絲狀硫磺細菌 它們屬化能自養菌,有的也能營腐生生活。生存於含硫的水中,能將H2S氧化為元素硫。主要有兩個屬,即貝氏硫菌屬(Beggiatoa)和發硫菌屬(Thiothrix),前者絲狀體游離,後者絲狀體通常固著於固體基質上。 此外,菌體螺鏇狀的硫螺菌屬(Thiospira)、球形細胞帶有裂片的硫化葉菌屬(Sul-folobus)、細胞圓形到卵圓形的卵硫菌屬(Thiovulum)等胞內都含硫粒,也都能代謝硫磺。

2.有色硫細菌

有色硫細菌主要指含有光合色素的利用光能營養的硫細菌,它們從光中獲得能量,依靠體內含有特殊的光合色素,進行光合作用同化CO2。主要分為兩大類:
(1)光能自養型 這類光合細菌在進行光合作用時,能以元素硫和硫化物作為同化CO2的電子供體,主要反應式為 CO2+2H2S[CH2O]+2S+H2O 2CO2+H2S+2H2O2[CH2O]+H2SO4 常見的如著色菌科(Chromatiaceae)和綠菌科(Chlorobiaceae)中的有關種(俗稱紫硫菌和綠硫菌)。
(2)光能異養型 該類光合細菌主要以簡單的脂肪酸、醇等作為碳源或電子供體,也可以硫化物或硫代硫酸鹽(但不能以元素硫)作為電子供體。能進行光照厭氧或黑暗微好氧呼吸。目前,多用於高濃度有機廢水的處理。常見種類大多為紅螺菌科(Rhodospirillaceae),如球形紅桿菌(Rhodobacter spheroides),沼澤紅桿菌(R.palustris)等。

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