Кругообіг сірки

Відео: Загальна характеристика халькогенов. кисень

Сірка з`являється на земній поверхні як результат вулканічної діяльності у вигляді сполук, крім цього, вода в деяких джерелах теж містить сірководень. Кругообіг сірки проявляється біологічними процесами, які викликаються мікроорганізмами при гнитті тваринних і рослинних залишків. При розкладанні білків, що містять амінокислоти, що включають сірку (цистеїн, цистин, метіонін) і розкладанні ефірних масел рослин утворюється сірководень і меркаптан. Сірководень виділяється під час відновлення солей сірчистої, сірчаної і сірчано кислот за участю сульфатвосстанавлівающіх бактерій і також втягується в круговорот сірки.

Взагалі-то сірководень не засвоюється рослинами, а відповідно, і тваринами. Сірководень окисляє особливі серобактерии, в результаті чого відбувається утворення сірчанокислих солей, які рослинами засвоюються дуже добре. Синтезовані рослинами сірковмісні сполуки також включаються в круговорот сірки в природі. Аммоніфіцірующіе і сульфатредуцирующие бактерії звільняють з них сірководень. Кругообіг сірки відбувається, з іншого боку, за рахунок серобактерий, що окислюють сірководень.

Групи серобактерий

Серобактерии поділяються на дві групи: безбарвні і пурпурні пофарбовані.

Безбарвні форми представляють:

1) всілякі види Beggiatoa - довгі свободноплавающие нитки. Серед них спостерігаються найбільші з усіх бактерій;

2) деякі види Thiothrix - це довгі нерухомі нитки, які прикріплюються до підводних предметів;

3) кілька видів бактерій одноклітинних - Thiophysa.

Всі бактерії - автотрофи. Кругообіг сірки сприяє її накопиченню всередині клітини. У природних умовах серобактерии знаходяться тільки в тих місцях, де сірководень утворюється постійно і де є вільне надходження кисню. Рух бактерій відбувається в бактеріальної платівці. Кругообіг сірки в біосфері штовхає бактерії вгору за киснем і вниз за сірководнем. Шар бактерій в Чорному морі розташовується на глибині близько 200 м.

Окислення серобактерий киснем відбувається в два етапи. Спочатку вони окислюються до сірки, яка відкладається в протоплазмі клітин і використовується в якості запасного енергетичного матеріалу.

Якщо в середовищі не вистачає сірководню, поступово окислюється в сірчану кислоту запасені сірка. Вона нейтралізується клітинними бікарбонатами і виводиться назовні в формі сірчанокислої солі.

Кругообіг сірки не обходиться без участі пурпурних серобактерий, збагачених пігментом бактериопурпурин, що додає їм різні відтінки червоного, і фотосинтезуючим пігментом бактеріохлорофіл.

Серобактерии в природі широко поширені. Вони живуть в сірчаних джерелах, застійних водах, мулах, грунті. Серобактерии є автотрофами, асимілюють вуглекислий газ, використовуючи енергію, яка утворюється при окисленні відновлених сірчаних сполук.

До безбарвним серобактериям відносять тіонові бактерії, які як Thiobacillus thioparus, Thiobacillus thiooxidans і інші. Крім сірководню і сірки, вони окислюють також Тіосполуки, є автотрофами, знаходяться в солоних і прісних водоймах, в грунті.

Кругообіг сірки супроводжується відновними процесами, викликаними серобактериями, які іноді в природі досягають величезних розмірів. У Чорному морі на глибині понад 200 м міститься настільки велика кількість сірководню, що життя там зовсім припиняється. При накопиченні сірководню в грунті, залитої водою, може зупинитися на ній життя рослин і тваринних.

Сульфатвосстанавлівающіе мікроби утворюють цілющу сірчану грязь багатьох озер близько П`ятигорська, лиманів під Одесою і Євпаторією. Ці бактерії при виділенні сірководню перетворюються в чорну масу гідрату колоїдного сірчистого заліза, що просочує мул водойми. Корозія заліза також відбувається з їхньої вини, через що пошкоджуються труби каналізації та зрошення.