Полная версия

Главная arrow Агропромышленность arrow Биоконверсия вторичных продуктов агропромышленного комплекса

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Видовой состав микроорганизмов цикла азота

В круговороте азота в водной среде принимает участие большое количество весьма разнообразных микроорганизмов. Содержание отдельных форм азота в воде водоемов сильно меняется по сезонам года и в зависимости от поступления извне. Фиксацию атмосферного азота может осуществлять широкий круг свободноживущих аэробных и анаэробных микроорганизмов. Установлено, что фиксировать свободный азот атмосферы в большей или меньшей мере могут микроорганизмы, обладающие ферментом гидрогеназ (нитрогеназой) и способностью к фотосинтезу или хемосинтезу. Эффективность азотфиксации заметно возрастает при низкой концентрации органических источников азота в среде и при пониженном парциальном давлении кислорода.

Из азотфиксирующих микроорганизмов воды можно выделить роды .Azotobakter, Azomonas, Beiyerinckia, Derxia, A nabaena, Clostridium, Methanobacterium, Chlorobium, Desulfovibrio, Desulfotomaculum.

Минерализацию органического азота до аммиака осуществляют аэробные бактерии, грибы, актиномицеты, а также факультативные и облигатные анаэробы. При анаэробном распаде белковых веществ, называемом гниением, в качестве конечных продуктов образуются аммиак, диоксид углерода, сероводород, органические кислоты, индол, скатол, меркаптаны. Протеины легко минерализуются различными видами, относящимися к родам Pseudomonas, Bacillus, Clostridium, Micrococcus.

Нитрификацию, или окисление аммиака до нитратов осуществляют специфические бактерии в две фазы. В окислении аммиака участвуют бактерии родов Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosovibrio, Nitrosolobus. Они окисляют аммиак до нитритов (N02) через гидроксиламин на поверхности клетки:

Микроорганизмы, способные окислять нитриты, относятся к родам Nitrobacter, Nitrococcus, Nitrospira.

Денитрификацию осуществляет ограниченное количество видов истинных денитрификаторов родов Pseudomonas, Achromobacter, Bacillus, Micrococcus; все они аэробы; нитраты как акцептор электронов используют только в отсутствие кислорода или при очень большом избытке легкодоступного органического вещества. К восстановлению нитратов до газообразного азота способны также автотрофные бактерии рода Thiobacillus и фототрофные бактерии Rhodopseudomonas.

Активная деятельность и распространение микроорганизмов, участвующих в круговороте азота, зависят от экологических условий окружающей среды, различной степени трофии и процессов превращений одних форм азота в другие. При распаде органических веществ содержание общего азота в фильтрованной воде возрастает. Одновременно происходит и минерализация органического азота растворенных веществ с образованием свободного аммиака.

С деструкцией органического вещества связаны также процессы круговорота серы. Особую роль в оценке качества воды играют анаэробные сульфатредуцирующие бактерии, обогащающие воду сероводородом, который характеризуется как агрессивное соединение, богатое энергией. Присутствие сероводорода в воде влияет на кругаворот железа и марганца и образование труднорастворимого сульфида железа и легкорастворимого сульфида марганца. Железо и марганец подвергаются в воде окислению (эти формы осаждаются) и восстановлению (растворимая форма).

Таким образом, вода является идеальной средой для развития микроорганизмов, численность которых в поверхностном слое воды, по данным прямого счета, варьирует в пределах 10,4-10,6 КОЕ/мл. Они распределяются по всей таксономической системе и на всех таксономических уровнях близкородственны бактериям из других местообитаний.

Контрольные вопросы

  • 1. Биоразнообразие микроорганизмов.
  • 2. Принципы классификации прокариот.
  • 3. Физиологические особенности групп микроорганизмов.
  • 4. Взаимоотношения прокариот и эукариот.
  • 5. Архебактерии.
  • 6. Типы питания организмов.
  • 7. Экофизиологические группы микроорганизмов.
  • 8. Метаболиты микроорганизмов.
  • 9. Способы получения энергии микроорганизмами.
  • 10. Микроорганизмы воды.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>