Бактерии, восстанавливающие нитраты, арсенаты, трехвалентное железо и сульфаты

• Автор: Айткельдиева, Светлана Айткельдиновна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Алма-Ата
• Количество страниц: 168 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава I. Восстановление переменновалентных элементов микроорганизмами.

1. Восстановление трехвалентного железа микроорганизмами

2. Бактериальное восстановление нитратов, сущность и механизм восстановления.

3. Микробиологическая сульфатредукция.

а сущность и механизм процесса

б роль сульфатредуцирующих бактерий в процессах коррозии металлов.

Глава П. Материалы и методы исследований

Глава Ш. Экспериментальная часть

I. Поиск в естественной среде обитания микроорганизмов, обладающих полиредуктазными свойствами
а использование в качестве теста способное ти микроорганизмов к денитрификации и сульфатредукции
б использование в качестве теста способности к восстановлению трехвалентного железа.
в использование в качестве теста способ
ности к восстановлению арсената
2. Методика выделения микроорганизмов, обладающих полиредуктазными свойствами.
3. Культуральноморфологические и физиологические свойства и идентификация выделенных микроорганизмовполиредуктантов.
а проверка чистоты культур.
б характеристика культуры штаммов и
64 при аэробном росте.
Стр.
в характеристика культуры штаммов и
в4 при аэробном росте.
г микроаэрофильные свойства бактерий
д возможность роста микроорганизмов в присутствии некоторых источников органического вещества в анаэробных условиях
е описание микроорганизмов, обладающих полпреду ктазными свойства.
4. Восстановление переменновалентных элементов
бактериями.
а способность микроорганизмов восстанавливать нитраты ЮЗ
б способность микроорганизмов восстанавливать сульфаты
в восстановление Аа и Сг
микроорганизмами. ИЗ
г последовательность процессов денитрификации и сульфатредукции
д последовательность процессов восстановления и Аз . П
5. Исследование процесса микробиологического
осаждения неорганических фосфатов в связи с
проблемой коррозии металлов
Обсуждение результатов
Выводы
Литература


Разнообразие почвенных микроорганизмов, участвующих в редукции вышеупомянутых соединений было показано исследованиями Батисты и Александера i, x , . Авторы выделили из почвы около грибных и бактериальных форм микроорганизмов и проверяли способность чистых культур этих микроорганизмов восстанавливать селенат и селенит, теллурат и теллурит, молибдат, арсенат, нитрат и хлорат. О восстановлении соединений судили по изменению окраски цвета колонии. Так, восстановление теллурита и теллурата до элементарного теллура определяли по появлению колоний черного или темнокоричневого цвета. Образование красного элементарного селена явилось результатом редукции селената и селенита. Превращение арсената в арсенит констатировали по обесцвечиванию раствора йода. Таким образом, авторы пришли к выводу, что способность восстанавливать все эти соединения являются общим свойством для большинства почвенных микроорганизмов. Мышьяк в океане существует в виде арсенатов и арсенитов и термодинамические расчеты показывают, что в насыщенных кислородом морских водах существует равновесное соотношение окисленных и восстановленных соединений мышьяка. В экспериментах английского исследователя Джонсона СГоЪпаоп , была доказана возможность бактериального восстановления мышьяка в морских водах. В лабораторных экспериментах восстановление арсенатов шло в аэрируемой среде при С. К стерильной среде добавляли арсенат натрия и инокулят в лагфазе. Результаты исследования показали, что арсенаты начинают замещаться арсенитами примерно через восемь часов. Общее количество мышьяка остается постоянным и, следовательно, аккумуляции мышьяка бактериями не происходит. Бактериальное восстановление мышьяка в морской воде в естественных и в лабораторных условиях показывает, что такой процесс может наблюдаться в океане и частично может объяснить изменение концентрации соединений мышьяка в воде. Это верно для поверхностных вод, где продуктивность бактерий высока и где факторы температуры, давления и содержания питательных веществ не лимитируют развитие микроорганизмов, как в абиссальной зоне. Для объяснения наличия арсенитов в глубинных водах необходимы дальнейшие исследования. На суше мышьяк встречается в основном в составе мышьяковистых руд, находящихся в ассоциации с золотом, медью, цинком. Поэтому изучение возможности микробиологической трансформации этого элемента в природе, представляет интерес с точки зрения добычи цветных и благородных металлов. В целом можно сделать следующий вывод в процессах восстановления элементов с переменной валентностью участвует множество разнообразных по таксономической принадлежности микроорганизмов. Восстановленные соединения легче усваиваются растениями, что ведет к улучшению минерального питания растений и, соответственно, к увеличению урожая сельскохозяйственных культур. Восстановленные форш некоторых металлов менее токсичны, чем окисленные. Кроме того, при восстановительных процессах многие элементы переходят в более растворимую форму, что способствует осаждению металлов, а следовательно образованию месторождений полезных ископаемых. Азот химический элемент У группы периодической системы элементов. Это четвертый, вслед за водородом, гелием и кислородом, по распространенности элемент солнечной системы. Во всех космических объектах он встречается только в восстановленном состоянии. Основная его часть сосредоточена в атмосфере 3, , литосфере 1,7, гидросфере 2,2 и биосфере Волынец, Волынец, . Между атмосферой, лито и биосферой происходит непрерывный обмен, с которым связана и смена химических форм азота. Этот обмен и определяет круговорот азота в природе. Обмен азота между атмосферой и биосферой получил название биохимического цикла азота. Главными неорганическими соединениями азота в почвах является нитрат, аммоний, реже нитрит. Нитрат является легкоподвижным соединением, не сорбируется минералами почв и остается в растворенном состоянии, аммоний же легко сорбируется глинистыми минералами. Такое различие в подвижности нитрата и аммония предопределяет источники азотного питания растений.