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铁的氧化和沉积

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:能氧化和沉积铁的微生物有嗜酸铁氧化菌、中性铁细菌和真菌。细菌氧化Fe2+产生Fe3+,并以Fe3沉积在细胞壁表面。铁氧化细菌的活性能导致大量的铁沉积。溶解大量Fe2+的地下水渗漏到地球表面后,铁氧化菌转化Fe2+成Fe3+,并以Fe3沉积下来,形成特征性的红棕色沉淀物。人类开采的表层铁矿就来源于沼泽的铁沉积层。
铁的氧化和沉积_环境微生物学(上

一、铁的氧化和沉积

铁的氧化和沉积联系在一起,在微生物作用下亚铁化合物被氧化成高铁化合物而沉积下来。

在碱性到中性条件下,有氧时Fe2+是不稳定的,可自发被氧化成Fe3+。然而在酸性条件下即使有氧Fe2+仍然相当稳定。能氧化和沉积铁的微生物有嗜酸铁氧化菌、中性铁细菌和真菌。

在酸性条件下嗜酸铁氧化菌(如铁氧化硫杆菌、铁氧化钩端螺菌和嗜酸热硫化叶菌的一些菌株)能以化能无机营养方式氧化二价铁:

2Fe2++1/2O2+2H─→+2Fe3++H2O

ΔG'O=-6.5kcal/mol=-27.3kJ/mol

铁氧化钩端螺菌(被认为是高度好氧细菌)被证明能在厌氧条件下生长,并以元素硫作为电子供体还原Fe3+,而其他的能氧化铁的细菌也能氧化还原态的硫化物。

中性铁细菌(也称为非嗜酸铁细菌)种类繁多,形态复杂,主要的属包括嘉利翁氏菌属、生金菌属、塞里伯氏菌属、赭菌属、鞘铁菌属、瑙曼氏菌属、铁球菌属、生丝微菌属、土微菌属、浮霉状菌属、丝状球衣菌属和纤发菌属等。它们均可以从Fe2+氧化中取得能量,行化能无机营养。细菌氧化Fe2+产生Fe3+,并以Fe(OH)3沉积在细胞壁表面。一些光自养营养菌(绿菌属、红细菌属一些种)能在厌氧条件下光氧化Fe2+成Fe3+

铁氧化细菌的活性能导致大量的铁沉积。溶解大量Fe2+的地下水渗漏到地球表面(通常在沼泽地区)后,铁氧化菌转化Fe2+成Fe3+,并以Fe(OH)3沉积下来,形成特征性的红棕色沉淀物。人类开采的表层铁矿就来源于沼泽的铁沉积层。

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