《劉金成硫化細(xì)菌》PPT課件

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1、硫化細(xì)菌主講：劉金成制作：313宿舍硫化細(xì)菌：是一類能進(jìn)行硫化作用，將硫化物、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽等氧化為硫酸鹽的細(xì)菌。由于硫化細(xì)菌的這種特性，在石油汽脫硫、工業(yè)廢氣脫硫、煤炭微生物脫硫、煙道氣微生物脫硫等諸多領(lǐng)域都引起了重視。經(jīng)微生物脫硫后，可較大程度的減少燃燒過程中SO2的產(chǎn)生，還可以從工業(yè)廢氣中回收單質(zhì)硫，減少H2S對設(shè)備的腐蝕。影響脫硫效果的因素是多方面的，包括溫度、pH值、溶解氧、反應(yīng)器容積負(fù)荷、底物濃度等。硫化細(xì)菌存在位置：細(xì)菌常見于礦山的水坑中，可使金屬硫化物氧化成硫酸，使礦物中的金屬被溶解，已用于低品位銅礦等礦物的開采，稱為細(xì)菌浸礦。硫化細(xì)菌廣泛分布于土壤

2、和水中，其氧化作用提供了植物可利用的硫酸態(tài)硫素營養(yǎng)。Betaproteobacteria硫單胞菌屬（Thiomonas）硫桿菌屬（Thiobacillus）Gammaproteobacteria貝日阿托菌屬（Beggiatoa）硫發(fā)菌屬（Thiothrix）硫小桿菌屬（Thiobacterium）無色硫菌屬（Achromatium）硫螺菌屬（Thiospira）硫微螺菌屬（Thiomicrospira）一、硫氧化細(xì)菌的分類地位硫氧化細(xì)菌的主要能源物質(zhì)是硫化物，產(chǎn)能代謝的產(chǎn)物是硫酸：用硫氧化細(xì)菌從低品位含硫金屬礦石中浸提金屬，稱為細(xì)菌冶金；硫氧化細(xì)菌代謝產(chǎn)生的大量硫酸會造成

3、礦井和海港等處的金屬構(gòu)件腐蝕，造成礦山廢水污染；硫氧化細(xì)菌的產(chǎn)能代謝能改良土壤；二、硫化作用及其應(yīng)用硫化作用：還原態(tài)無機(jī)硫化物如H2S、S或FeS2等在微生物作用下進(jìn)行氧化，最后生成硫酸及其鹽類的過程，稱為硫化作用，進(jìn)行硫化作用的微生物主要是硫細(xì)菌，可分為無色硫細(xì)菌和有色硫細(xì)菌兩大類。其氧化硫化氫的過程為：2H2S+O2→2H2O+S2+能量S2+3O2+2H2O→+2H2SO4+能量該過程需要在氧氣充足的條件下進(jìn)行。含硫有機(jī)質(zhì)是土壤硫素的重要來源，其轉(zhuǎn)化，首先含硫蛋白質(zhì)在分解者微生物的分解作用下水解生成含硫氨基酸，然后分解出硫化氫，這才在好氧型硫化細(xì)菌的作用下氧化成硫酸

4、。硫化作用產(chǎn)生的硫酸與其他鹽類作用生成的硫酸鹽，可供植物利用。但當(dāng)硫化作用過于強(qiáng)烈時，在熱帶濱海地區(qū)可形成強(qiáng)酸性的“反酸田”，對作物生長不利。1．無色硫細(xì)菌其中包括化能自養(yǎng)菌和化能異養(yǎng)菌。（1）硫桿菌土壤與水中最重要的化能自養(yǎng)硫化細(xì)菌是硫桿菌屬，它們能夠氧化硫化氫、黃鐵礦、元素硫等形成硫酸，從氧化過程中獲取能量。2H2S＋O2→2H2O＋2S+能量2FeS2＋7O2＋2H2O→2FeSO4＋2H2SO4+能量2S＋3O2＋2H2O→2H2SO4+能量無色硫桿菌中除脫氮硫桿菌時兼性厭氧菌外，其余的都是需氧菌。生長最適溫度為28—30℃。有的硫桿菌能忍耐很酸的環(huán)境，甚至嗜酸。

5、常見的有氧化硫硫桿菌、氧化鐵硫桿菌和排硫桿菌。（2）絲狀硫磺細(xì)菌它們屬化能自養(yǎng)菌，有的也能營腐生生活。生存于含硫的水中，能將H2S氧化為元素硫。主要有兩個屬，即貝氏硫菌屬和發(fā)硫菌屬，前者絲狀體游離，后者絲狀體通常固著于固體基質(zhì)上。此外，菌體螺旋狀的硫螺菌屬、球形細(xì)胞帶有裂片的硫化葉菌屬、細(xì)胞圓形到卵圓形的卵硫菌屬等胞內(nèi)都含硫粒，也都能代謝硫磺。2．有色硫細(xì)菌有色硫細(xì)菌主要指含有光合色素的利用光能營養(yǎng)的硫細(xì)菌，它們從光中獲得能量，依靠體內(nèi)含有特殊的光合色素，進(jìn)行光合作用同化CO2。主要分為光能自養(yǎng)型和光能異養(yǎng)型。（1）光能自養(yǎng)型這類光合細(xì)菌在進(jìn)行光合作用時，能以元素硫和硫化

6、物作為同化CO2的電子供體，常見的如著色菌科和綠菌科中的有關(guān)種（俗稱紫硫菌和綠硫菌）。（2）光能異養(yǎng)型該類光合細(xì)菌主要以簡單的脂肪酸、醇等作為碳源或電子供體，也可以硫化物或硫代硫酸鹽（但不能以元素硫）作為電子供體。能進(jìn)行光照厭氧或黑暗微好氧呼吸。目前，多用于高濃度有機(jī)廢水的處理。常見種類大多為紅螺菌科，如球形紅桿菌、沼澤紅桿菌等。3、反硫化作用在厭氧條件下微生物將硫酸鹽還原為H2S的過程稱為反硫化作用。參與這一過程的微生物稱為硫酸鹽還原菌。反硫化作用具有高度特異性，主要是由脫硫弧菌屬來完成。如脫硫脫硫弧菌是一典型反硫化作用的代表菌，其反應(yīng)式為：C6H12O6＋3H2SO4

7、→6CO2＋6H2O＋3H2S+能量產(chǎn)生的H2S與鐵化學(xué)氧化產(chǎn)生的Fe2+形成FeS和Fe（OH）2，這是造成鐵銹蝕的主要原因。三、硫化細(xì)菌的分離培養(yǎng)國外自1902年就開始了對硫化細(xì)菌分離培養(yǎng)研究，而我國從1957年才開始對這方面的研究，主要在于硫桿菌屬各個種的分離培養(yǎng)研究。主要有排硫桿菌、氧化硫桿菌、脫氮硫桿菌。1、排硫桿菌該菌在分離培養(yǎng)過程中較容易辨別，在固體培養(yǎng)基上由較為明顯的硫磺積累，畫線培養(yǎng)后兩天即可見到培養(yǎng)皿邊緣稀疏的菌落及較早積累的硫黃顆粒。菌落的中央最先積累硫磺，然后擴(kuò)展到菌落的邊緣。在固體培養(yǎng)基生長時，28℃