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| 微生物對鐵的轉(zhuǎn)化起著重要的作用 | |||||||||||
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鐵是生物體中重要的大量元素，自然界中有許多微生物對鐵的轉(zhuǎn)化起著重要的作用。如氧化亞鐵硫桿菌在酸性環(huán)境中能將低鐵氧化為高鐵。球衣細菌和纖發(fā)細菌也可將低鐵氧化為高鐵，高鐵常以Fe(OH)3。沉積在衣鞘上。在含有亞鐵的工業(yè)廢水中，亞鐵被氧化形成不溶性的高鐵，廢水雖得到凈化，但水中鐵沉積物的大量積累與不斷增生的絲狀菌體黏合在一起，會造成管道堵塞。三價鐵鹽可在微生物的生命活動中產(chǎn)生的碳酸、硝酸、硫酸及有機酸的作用下溶解，而被還原為可溶性的二價鐵。由于微生物對鐵的轉(zhuǎn)化作用，常引起金屬銹蝕和酸礦水對環(huán)境的污染。
(1)酸礦水的污染 自然界中一些含硫、含鐵、含銅的礦石，如黃鐵礦(FeS2)、黃銅礦(CuFeS2)等開采后，礦石暴露在空氣中，經(jīng)化學(xué)氧化使采礦用水變酸，變化后的pH值一般為2．5～4．5。在這樣的酸性條件下，促進了耐酸細菌的繁殖和代謝。如氧化硫硫桿菌將硫氧化為硫酸。氧化硫亞鐵桿菌和氧化亞鐵亞鐵桿菌把硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵。硫酸鐵是很強的氧化劑，可與黃鐵礦繼續(xù)作用，產(chǎn)生更多的H2SO4。
通過這些耐酸細菌的作用，加劇了礦水酸化，有時能使pH值下降到0.5。這種酸性礦水排放到水體，對魚類和其他水生生物都有毒害作用，也能污染地下水源，對環(huán)境危害很大。
(2)管道銹蝕和堵塞地下管道排放含酸廢水，鐵管在地下處于缺氧的環(huán)境中，一些專性厭氧的硫酸鹽還原細菌將含酸廢水中的H2SO4還原為H2S。H2S和鐵反應(yīng)生成FeS沉淀，使鐵管被銹蝕。當(dāng)反應(yīng)沉淀物被水沖走后，在管壁上就留下一個個凹陷。細菌銹蝕只發(fā)生在10～30℃，pH值為5．5以上的條件。由于這種作用必須在厭氧中進行，所以又稱厭氧銹蝕作用(anaerobic coerosion ofiron)。
給排水管道內(nèi)常有氧化錳和氧化鐵的細菌，尤其是具柄和具鞘鐵細菌的大量繁殖。鐵和錳的氧化產(chǎn)物與大量增生的菌體黏合在一起，就造成了管道堵塞，使管內(nèi)過水能力明最下降。當(dāng)水的pH值為中性時，在具柄鐵細菌的作用下，管道表面的可溶性Mn2+氧化為不溶性的Mn4+。具鞘鐵細菌中的纖發(fā)細菌屬，衣鞘增生能力極強，在短期內(nèi)就能形成大量的空鞘。由于鞘上有黏性分泌物，不僅能沉積錳，而且也能沉積鐵。這類細菌是造成管道堵塞的主要原因。
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