цикл соединений серы, фосфора и железа.ppt
- Количество слайдов: 17
Циклы соединений серы, фосфора и железа
Трансформация соединений серы 1. Образование сероводорода 2. Окисление сероводорода
Цикл соединений серы
Образование сероводорода • иосульфата, сульфита, дитионита с образованием сульфата и сульфида. • Суммарная реакция диспропорционирования тиосульфата: • S 2 O 32 - + H 20 → SO 42 - + HS- + H+ • Go = – 21, 9 к. Дж/моль S 2 O 32 • Суммарная реакция диспропорционирования сульфита: • 4 SO 32 - + H+ → 3 SO 42 - + HS • Go = – 58, 9 к. Дж/ моль SO 32 -
Окисление сероводорода Окислительная ветвь Эта часть серного цикла может состоять как целиком из реакций неорганических соединений серы: S 2 - → n. S 2 - → S 0 → S 2 O 32 - → SO 42 -, так и включать реакции органических форм. Атом серы органических сульфидов обычно окисляется после отделения в виде S 2 – по неорганическому пути, хотя возможен и чисто органический путь окисления, когда атом серы окисляется, находясь в составе органических соединений, например цистеин → цистин. Большинство реакций окисления серных соединений может протекать без участия микроорганизмов в присутствии сильных окислителей (H 2 O 2, O 3, кислородные радикалы), однако микробное окисление гораздо более эффективно, особенно при низких концентрациях реагента.
Автотрофные серобактерии
Бесцветные серобактерии • По морфологии, характеру движения, способу размножения и строению клеток ряд представителей бесцветных серобактерий, как многоклеточные, так и одноклеточные (Beggiatoa, Thiothrix, Thiospirillopsis, Thioploca, Achromatium) проявляют большое сходство с синезелеными водорослями. Некоторые исследователи, в частности Прингсхейм (Pringsheim, 1963), рассматривают эти микроорганизмы как бесцветные их варианты. Аналогом Beggiatoa считают сине-зеленую водоросль Oscillatoria, Thiothrix – Rivularia, Thiospirillopsis – Spirulina, a Achromatium похож на Synechococcus.
• Большинство так называемых тионовых бактерий – типичные хемоавтотрофы, т. е. они используют восстановленные соединения серы не только как Ндоноры, но и в качестве источников энергии и способны расти на чисто минеральных средах, ассимилируя углекислоту. Такие бактерии были впервые выделены из воды Неаполитанского залива (Натансон, 1902) и получили название Thiobacillus (Бейеринк, 1904). К настоящему времени описано много видов автотрофных тиобацилл, выделенных из разных водоемов, почвы, а также из месторождений серы и разных металлов.
• К первой группе относятся такие виды, как: Т. thioparus, Т. denitrificans, Т. novellus, Т. thiocyanoxidans, Т. neapolitanus. Для этих микроорганизмов оптимальное значение р. Н приходится на область 6, 0– 9, 0, а зона значений р. Н, при которых возможен их рост, – от 3, 0– 6, 0 до 10, 0– 11, 0, причем для разных видов и штаммов оптимальные значения р. Н и. область активной кислотности, в которой наблюдается их рост, могут заметно различаться. • Ко второй группе принадлежат Т. thiooxidans, Т. ferroxidans, Т. intermedius. Для этих микроорганизмов оптимальное значение р. Н 2, 0– 4, 0, а рост возможен при р. Н от 0, 5– 2, 0 до 5, 0– 7, 0. Наиболее ацидофильными организмами являются два первых вида. Обе эти бактерии растут при значениях р. Н не более 5, 0. В то же время показано, что Т. thiooxidans сохраняет жизнеспособность при значении р. Н, близком к 0, что соответствует 1, 0 н. раствору серной кислоты. Это, пожалуй, самый ацидофильный микроорганизм, который известен исследователям.
Химизм процесса конечным продуктом окисления тионовыми бактериями молекулярной серы и различных ее соединений является сульфат. Если процесс идет таким образом, т. е. происходит полное окисление исходного субстрата, то результаты его отражают следующие уравнения. При окислении сероводорода:
Окислении серы и тиосульфата Т. denitrificans в анаэробных условиях за счет использования нитратов:
Цикл соединений железа ПРОДУКТЫ и СОДЕРЖАНИЕ в них ЖЕЛЕЗА (в мг. н а 100 г. ) • • • • • • Хлеб ржаной 2. 0 -2. 6 пшеничный 0. 9 -2. 8 Крупа гречневая 8. 0 овсяная 3. 9 Рис 1. 8 Горох 9. 4 Фасоль 12. 4 Мясо (говядина) 2. 6 -2. 8 Печень (говяжья) 9. 8 Язык (говяжий) 5. 0 Судак • • • • • 0. 4 Молоко коровье 0. 1 Масло сливочное 0. 2 Картофель 0. 9 Творог 0. 4 Соль поваренная 10. 0 Шоколад 2. 7 Лимоны 0. 6 Апельсины 0. 3 Яблоки 2. 2 Земляника 1. 2 • • Редис 1. 0 Помидоры 0. 5 -1. 4 Морковь 1. 2 -1. 4
Цикл соединений фосфора
Фосфорорганические пестициды • Диизопропилфторфосфат • (ДФФ) ЛД 50=0, 5 мкг/кг О, О-Диметил-S-1, 2 дикарбэтоксиэтилтиофосфат • (карбофос или малатион) ПДК=0, 05 мг/л О, О-диэтил -О-(4 -нитрофенил)тиофосфат • (тиофос или паратион) ЛД 50=3, 6 мг/кг О, О-диметил(2, 2, 2 -трихлор-1 -оксиэтил)фосфонат • (хлорофос или трихлорфон) ПДК=0, 0005 мг/л О-этил -S-пропил-О-(2, 4 -дихлорфенил)тиофосфат • (этафос) ЛД 50=200 мг/кг Тетраэтилпирофосфат - высокотоксичен.