Серобактерии

СЕРОБАКТЕРИИ

Серобактерии — Серобактерии  бактерии, окисляющие восстановленные соединения серы. К серобактериям относят многие фототрофные пурпурные и зеленые серобактерии, некоторые цианобактерии, а также ряд нефотосинтезирующих бактерий. Обитают в пресных и солёных… … Википедия

СЕРОБАКТЕРИИ — сборная группа бактерий, способных окислять сероводород и др. неорганические соединения серы, а также молекулярную серу. К серобактериям относят многие фототрофные пурпурные и зеленые бактерии, некоторые цианобактерии, а также ряд… … Большой Энциклопедический словарь

серобактерии — обобщенное название бактерий, окисляющих сероводород, др. восстановленные соединения серы, а также молекулярную серу. К С. относятся многие фототрофные пурпурные и зеленые бактерии, для которых неорганические соединения серы являются донорами… … Словарь микробиологии

СЕРОБАКТЕРИИ — гр. бактерий, окисляющих сероводород до элементарной серы И серной кислоты. Энергия окисления используется при этой для жизненных функций С. Разделяются на 2 гр. окрашенные (пурпурные и зеленые) И бесцветные. Первые в отличие от бесцветных… … Геологическая энциклопедия

серобактерии — сборная группа бактерий, способных окислять сероводород и другие неорганические соединения серы, а также молекулярную серу. К серобактериям относят многие фототрофные пурпурные и зелёные бактерии, некоторые цианобактерии, а также ряд… … Энциклопедический словарь

серобактерии — sierabakterės statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Bakterijos, oksiduojančios vandenilio sulfidą ir kitus redukuotus sieros junginius. Ardo sieros rūdą, uolienas, akmenis, metalinius statinius ir išskiria sieros rūgštį. Mažina… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Серобактерии — тиобактерии, микроорганизмы, окисляющие восстановленные соединения серы. Изучение С. послужило С. Н. Виноградскому (См. Виноградский) основанием для установления Хемосинтеза (1887). К С. относятся фотосинтезирующие пурпурные и зелёные… … Большая советская энциклопедия

СЕРОБАКТЕРИИ — сборная группа бактерий, способных окислять сероводород и др. неорганич. соед. серы, а также мол. серу. К С. относят мн. фототрофные пурпурные и зелёные бактерии, нек рые цианобактерии, а также ряд нефотосинтезирующих бактерий (напр., тионовые… … Естествознание. Энциклопедический словарь

серобактерии — серобакт ерии, ий, ед. ч. ерия, и … Русский орфографический словарь

Серобактерии — сборная группа бесцветных микроорганизмов, объединяемых по одному общему физиологическому признаку способности окислять сероводород и откладывать серу внутри клеток. Многие С. морфологически сходны с синезелеными водорослями. Распространены в… … Толковый словарь по почвоведению

Экология СПРАВОЧНИК

Серобактерии, живущие за счет окисления элементарной серы и ее соединений, широко распространены в природе. Окисление сульфидов в процессе биохимической очистки идет до образования сульфатов. Сульфиды хорошо и быстро окисляются как в аэро-тенках, так и на биофильтрах. Сточные воды, содержащие только сульфиды, могут поступать в аэрационные очистные сооружения с концентрацией сульфидов до 180 г/м3 (считая на Н2 ). При этом окислительная мощность по химической потребности в кислороде (ХПК) для аэротенков составляет 2800 г/м3, а для биофильтров 640 г/м3. Однако подобные концентрации нельзя допускать в сточных водах, загрязненных не только сульфидами, но и другими веществами. В этом случае допустимая концентрация сульфидов в поступающих на сооружения сточных водах колеблется в пределах 10—20 г/м3.[ . ]

Серобактерии в процессе своей жизнедеятельности выделяют серную кислоту, которая вызывает сульфатную агрессивность воды, приводящую к разрушению железобетонных и деревянных конструкций.[ . ]

Наличие серобактерий в природе и указания в трудах ряда авторов [3, 4, 5] на то, что бактерии способны окислять неокие-ленные минеральные соединения серы, и послужили основанием для применения метода биохимической очистки для вод, содержащих вышеуказанные соединения.[ . ]

Зеленые серобактерии. Из зеленых серобактерий СЫогоЫит Ит1со1а растет только на средах с сульфидами. Наилучший рост наблюдается, если питательная среда была приготовлена накануне заражения и сохранялась в течение ночи в холодильнике в заполненных до пробки склянках. Тотчас же после заражения на каждые 10 мл среды вносят добавочно 1, каплю 10%-го раствора 1Ча23 • 9Н20.[ . ]

Нитчатые серобактерии— Beggiatoa, Thiothrix — участвуют в очистке промышленных стоков с наличием сероводорода или в бытовых стоках при гниении белков. Окисление сероводорода идет в две фазы. Сначала сероводород окисляется до серы, которая откладывается капельками в клетках нитчатых. При недостатке кислорода окисление останавливается на этой фазе. При дальнейшем окислении сера исчезает, окисляясь до сульфатов и сильно подкисляя среду. Нити могут не иметь капель серы или при недостатке сероводорода, или при избытке кислорода. В бескислородной среде серобактерии могут жить до трех недель.[ . ]

Нитчатые серобактерии окисляют Нг5 до Б. По внешнему виду они напоминают пучки седых волос и, попадая в трубы, забивают их.[ . ]

Из группы серобактерий в промышленных стоках встречаются Thiobacterium и Thiothrix, которые окисляют сульфиды, тиосульфаты, сероводород. Thiobact. aenitrificans восстанавливают нитраты, используя при этом энергию, получаемую при окислении сернистых соединений.[ . ]

Пурпурные серобактерии, обычно присутствующие в загрязненных прудах и лагунах, служат показателем условий, благоприятных для анаэробного фотосинтеза, и указывают на наличие ряда органических соединений [21, 22]. Степень экологической роли этих бактерий в загрязненных водах неизвестна.[ . ]

Бесцветные серобактерии (59). — Пурпурные серобактерии (59). — Зеленые серобактерии (60).[ . ]

Бесцветные серобактерии. Для бесцветных серобактерий элективных сред практически не существует. Их почти никто не выделял в чистой культуре; обычно культуры накопления получаются методом, который был описан еще Виноградским. Теоретически элективной средой для них должна быть среда, содержащая свободную углекислоту и сероводород, находящаяся в аэробных или микроаэрофильных условиях. Но на практике такие условия создать трудно, так как при нейтральной реакции углекислота вытесняет сероводород из раствора.[ . ]

Окрашенные серобактерии являются фотосинтезирующими организмами, развиваются только на йвету и в качестве донаторов водорода используют сероводород, сульфиды и водород.[ . ]

А.-хемоавтотрофы (серобактерии, метанобактерии, железобактерии и др.) для синтеза органических веществ используют энергию окисления неорганических соединений. Вклад хемоавтотрофов в суммарную биологическую продукцию биосферы незначителен, однако эти организмы составляют основу гидротермальных экосистем в океанах.[ . ]

У большинства зеленых серобактерий основным каротиноидом является моноциклическое соединение с ароматическим кольцом, названное хлоробактином. Но некоторые представители этих микроорганизмов синтезируют изоре-ниератин, имеющий два ароматических кольца (рис. 131). Кроме того, у зеленых серобактерий в небольшом количестве находят 7-каротин, ликопин и родопин.[ . ]

Различные формы серобактерий

Большинство пурпурных серобактерий — строгие анаэробы и облигатные фототрофы, т. е. рост их возможен только при освещении. Известно лишь три вида, растущие в присутствии воздуха, причем не только на свету, но и в темноте, хотя и медленно. Это — A. roseus, E. shaposhnikovii и Т. roseopersicina. Все несерные пурпурные бактерии также растут в анаэробных условиях, но в основном являются факультативными аэробами. До недавнего времени считали, что рост пурпурных бактерий в темноте возможен лишь в аэробных или микроаэрофильных условиях, так как в отсутствие света они получают энергию в процессе дыхания. Однако недавно установлено, что R. rubrum и ряд представителей Rhodopseudo-monas растут в темноте и в строго анаэробных условиях за счет сбраживания некоторых органических субстратов. Такую же возможность, видимо, имеют пурпурные серобактерии E. shaposhnikovii и Т. roseopersicina.[ . ]

Д. и Р. И. Орлова, 1954. Серобактерии и экологические условия водоема, сопутствующие их обильному развитию.[ . ]

Семейство Chlorobiaceae — зеленые серобактерии, насчитывает 5 родов и 9 видов. Наиболее известны представители рода Chlorobium, к которому относят 4 вида и две разновидности (С. limicola, С. limicola forma thiosulfatophi-lum, С. vibrioforme, С. vibrioforme forma thiosulfatophilum, C. phaeobacteroides, C. phaeo-vibrioides).[ . ]

Пурпурные и особенно зеленые серобактерии, как правило, используют меньшее число органических соединений; чаще всего отдельные органические кислоты. У некоторых видов возможности исчерпываются потреблением ацетата и пирувата.[ . ]

Окисление сероводорода производится серобактериями, которые подразделяются на бесцветные и пурпурные. Бесцветные серобактерии являются строгими аэробами. Многие из них имеют нитчатую форму тела, длина которого достигает 10 мм. Наиболее типичными представителями нитчатых серобактерий является Beggiat0a и ТЫор1оса. Эти микроорганизмы относятся к автотрофам: единственным источником углерода, который они используют, служит углекислота. Необходимую для связывания углекислоты энергию они получают путем окисления сероводорода кислородом воздуха: 2Н28 + 02=2Н20+82+<3 кал. Таким образом, бесцветные серобактерии являются типичными хемосинтетиками.[ . ]

Микроорганизмы, относящиеся к бесцветным серобактериям, встречаются и в пресных и в соленых водоемах. Некоторые из них хорошо растут при низкой температуре, другие (Thios-pirillum pistiense) развиваются в термальных серных источниках при температуре более 50 °С. Бесцветные серобактерии аэробы. Подвижные формы обладают хемотаксисом и могут перемещаться в места с оптимальным содержанием кислорода и сероводорода. Еще С. Н. Виноградский отметил (1887—1889), что бесцветные серобактерии могут расти в воде, содержащей очень небольшие количества органических веществ, и предполагал поэтому, что они способны усваивать углекислоту. Однако на минеральной среде, содержащей сероводород, удалось выращивать пока в виде чистых культур только Thiovulum majus и некоторые штаммы Beggiatoa. Другие представители микроорганизмов, определенные как Beggiatoa, оказались способными развиваться только на органических средах, содержащих сенной отвар, пептон, мясной экстракт, аминокислоты или ацетат. Некоторые проявили потребность в витамине В12. Добавление ацетата и других органических соединений также улучшало рост штаммов Beggiatoa, развивающихся на минеральных средах. При наличии ацетата в клетках отмечалось появление гранул поли-р-оксибу-тирата. На основании изучения физиологии разных штаммов Beggiatoa Приигсхейм считает, что среди них есть автотрофы, окисляющие сероводород и фиксирующие СОг, и есть представители, нуждающиеся в органических соединениях. Но и ряд гетеротрофных штаммов Beggiatoa в присутствии органических соединений окисляет сероводород, возможно, с получением энергии, т. е. они являются хемолитоге-теротрофами. Однако биология этих микроорганизмов, а еще в большей степени других бесцветных серобактерий исследована мало. Особенно заслуживает внимания вопрос о роли сероводорода в их метаболизме.[ . ]

Бавендам рекомендует получать культуру накопления серобактерий на жидкой среде (№ 48) в атмосфере, состоящей из воздуха, водорода и сероводорода (1 : 28 : 1) (рис. 2 на стр. 28).[ . ]

Для получения культуры накопления нитчатых или одноклеточных бесцветных серобактерий в стеклянный цилиндр (рис. 8) наливают 3—5 см слой агара с добавкой 1.0 г на 1 л №23 • 9Н20, который был подкислен до рН=6.0. После того как агар-агар застынет, сверху наливают жидкую питательную среду Бавендама (№ 48) слоем около 10 см.[ . ]

Бактериологические наблюдения были проведены также и в отношении учета группы серобактерий (на физиологической основе).[ . ]

Основную роль в окислении сероводорода, вероятно, играли тионовые бактерии. Окрашенные серобактерии могли развиваться лишь в мелководных водоемах, куда проникало достаточно света, и при относительно невысокой концентрации сероводорода. Бесцветные серобактерии также развиваются при незначительном содержании сероводорода.[ . ]

В результате предварительных опытов было установлено отсутствие биохимической деятельности серобактерий в фекально-хозяйственной сточной жидкости; что же касается сточных вод, смешанных с водой заводов Нефтегаз и «Крекинг», и очищенных сточных вод на всех трех биофильтрах, то сульфофикаторы развивали везде значительную деятельность (процент убыли гипосульфита составлял 91,9—99,1).[ . ]

К хемотрофам относятся только бактерии, окисляющие различные минеральные вещества (нитрофицирующие бактерии, железобактерии, серобактерии и др.).[ . ]

Подпорядок Chlorobiineae представлен пока одним семейством — Chlorobiaceae. Эти микроорганизмы обычно называют зелеными серными бактериями или зелеными серобактериями. Подобно пурпурным серобактериям все представители данного семейства способны окислять сероводород. Лишь недавно выделены зеленые бактерии (Chloroflexis), для которых потребность в сероводороде и других восстановленных соединениях серы не установлена. Поэтому к семейству Chlorobiaceae их отнести нельзя.[ . ]

Активный ил биологических очистных сооружений, образующийся в результате очистки вод, содержащих неокисленные минеральные соединения серы, своеобразен: он состоит из серобактерий и в нем почти отсутствуют простейшие.[ . ]

Недавно был предложен метод удаления сероводорода при помощи аэроокислителя, который представляет собой комбинирование аэрирования с биохимическим окислением сероводорода серобактериями [64]. Аэратор имеет шлаковую загрузку. Интенсивность орошения при концентрации сероводорода 40—42 г/м3 составляет 3—4 м3/ч ■ м.г расход воздуха — 20— 30 м3/м3 воды; конечная концентрация сероводорода — 0,3—0,4 мг/л. После аэроокислителя требуется фильтрование.[ . ]

У нитчатых бактерий ослизнение оболочки является морфологическим приспособлением к окружающим условиям и не связано с неблагоприятными условиями питательной среды. Например, у серобактерий из рода ТЬюШпх на одном конце нити образуется слизистая подушечка, при помощи которой бактерия прикрепляется к подвижным предметам (рис. 51).[ . ]

Микрофлора почв весьма разнообразна. Здесь бактерии выполняют различные функции и подразделяются на следующие физиологические группы: бактерии гниения, нитрофи-цирующие, азотофиксирующие, серобактерии и др. Среди них есть аэробные и анаэробные формы.[ . ]

Из окислительного пруда были выделены пурпурные серобак- .ерии Chromatium vinosum и Thiocapsa floridana, интенсивно размножающиеся в естественных условиях при температуре около 16° и pH 7,7—8,2 [383]. Известно, что пурпурные серобактерии могут использовать некоторые органические вещества в качестве источников углерода или доноров электронов [226, 267]. Эту способность они проявляют и в случае очистки сточных вод: серобактерии разрушают некоторые углеводы, аминокислоты, соли летучих органических кислот, в частности ацетаты, и другие вещества, способствуя снижению загрязненности воды [383].[ . ]

Все три группы фотосинтезирующих бактерий характеризуются различной степенью автотрофности — от облигатной (зеленые серобактерии) до факультативной (пурпурные неСер-ные бактерии). Пурпурные серобактерии являются промежуточной группой.[ . ]

Интересными формами являются бактерии рода Thiospirillum. Среди этих извитых бактерий также есть очень крупные микроорганизмы. Выделяют три вида (Т. jenense, Т. san-guineum, Т. rosenbergii). Наиболее известен вид Т. jenense. Клетки Т. jenense могут достигать 40, а иногда и 100 мкм в длину. Бактерии подвижны. К подвижным пурпурным серобактериям относятся и представители такого рода, как Thiocystis (Т. violacea, Т. gelatinosa), имеющие сферическую или овальную форму. Иногда они образуют агрегаты клеток, окруженные слизью. Характерным признаком Thiosarcina (Т. rosea) является образование скоплений клеток (от 8 до 64) в виде правильных пакетов. Отдельные клетки сферические. К сферическим формам относятся и представители рода Thiocapsa (Т. pfennigii, Т. roseopersicina). Эти бактерии неподвижны.[ . ]

Для каждого вида микробов существует оптимальное значение pH среды. Отклонение от этой величины вызывает коагуляцию коллоидов протоплазмы и нарушается каталитическая функция ферментов клетки. Для многих бактерий оптимальным является pH воды 7,0, для нитритиых бактерий 4,7. 8,8, для нитратных — 6,б. 9,3, для серобактерий—1,0. 4,0, для кишечной палочки — 4,4. 7,8. Солнечный свет и ультрафиолетовые лучи оказывают летальное действие на микробы.[ . ]

Другие непостоянные газовые компоненты атмосферы природного происхождения представлены окислами азота, образующимися при электрических разрядах во время гроз; сернистым ангидридом, фтористым и хлористым водородом — из вулканических извержений; сероводородом — из просачиваний содержащего серу природного газа, вулканов или благодаря деятельности серобактерий; и, наконец, озоном, образующимся в результате фотохимических процессов или при электрических разрядах. Пыль и аэрозоли природного происхождения, присутствующие в атмосфере, состоят из солевых частиц морской воды, различных типов ядер конденсации, взвешенных в воздухе частиц почвы и растений, метеоритной пыли, а также бактериальных спор и цветочной пыльцы. Концентрация таких веществ повсюду, за исключением пунктов в непосредственной близости к природным источникам их выделения, крайне низка и обычно значительно меньше, чем одна часть на 1 млн. для газов .и всего лишь несколько микрограммов на 1 м3 воздуха для пылевых частиц. В стратосфере озон может присутствовать в относительно более высоких концентрациях — примерно от 6 до 8 частей на 1 млн., но у поверхности земли в большинстве районов, где произведены измерения, концентрация озона изменялась от нуля примерно до 5 частей на 100 млн.[ . ]

У зеленых растений (водорослей, высших растений) А — это кислород; вода окисляется с высвобождением газообразного кислорода, а двуокись углерода восстанавливается до углеводов (СНгО) с высвобождением воды. При бактериальном фотосинтезе НгА («восстановитель») — не вода, а либо неорганическое сернистое соединение, например сероводород (Нг5), как у зеленых и пурпурных серобактерий (СЫогоЬас-1епасеае и ТЫ0г110(1асеае), либо органическое вещество, как у пурпурных и коричневых несерных бактерий (АШюг1ю(1асеае). Поэтому при бактериальном фотосинтезе кислород не выделяется.[ . ]

Фотосинтезирующие бактерии в основном водные (морские и пресноводные) организмы; в большинстве случаев они играют незначительную роль в продукции органического вещества. Но они способны функционировать в условиях, в общем неблагоприятных для большинства зеленых растений, и в водных отложениях участвуют в круговороте некоторых элементов. Например, зеленые и пурпурные серобактерии играют важную роль в круговороте серы (см. рис. 4.5). Эти облигатные анаэробы (способные к жизнедеятельности только в отсутствие кислорода) встречаются в граничном слое между окисленными и восстановленными зонами в осадках или воде, там, куда свет почти не проникает. Эти бактерии можно наблюдать в илистых отложениях литорали, где они часто образуют отчетливые розовые или пурпурные слои непосредственно под верхними зелеными слоями живущих в иле водорослей (иными словами, у самой верхней границы анаэробной, или восстановленной, зоны, где имеется свет, но мало кислорода). При исследовании японских озер (Takahashi, Ichimura, 1968) было рассчитано, что на долю фотосинтезирующих серобактерий в большинстве озер приходится только 3—5% общей годовой продукции фотосинтеза, но в стоячих озерах, богатых H2S, эта доля повышается до 25%. Несерные фотосинтезирующие бактерии, напротив, как правило, являются факультативными аэробами (способны функционировать и в присутствии, и в отсутствие кислорода). В отсутствие света они, подобно многим водорослям, могут вести себя как гетеротрофы. Таким образом, бактериальный фотосинтез может быть полезен в загрязненных и эвтрофных водах, в связи с чем сейчас усиливается его изучение, но он не может заменить «настоящий» фотосинтез с выделением кислорода, от которого зависит вся жизнь на Земле.[ . ]

Круговорот серы, охватывающий воздух, воду и почву. «Кольцо» в центре схемы иллюстрирует процессы окисления (О) и восстановления (Б), благодаря которым происходит обмен серы между фондом доступного сульфата (804) и фондом сульфидов железа, находящимся глубоко в почве и в осадках. Специализированные микроорганизмы выполняют следующие реакции

Наряду с тарификаторами € в активном иле развиваются бактерии, окисляющие серу и тиосоединения. Преобладающими формами являются представители рода ТЫоЬасШцэ. В суль-фатно-целлюлозном иле группа серуокисляющих бактерий представлена богаче, чем в сульфит-целлюлозном иле. В нем, кроме мелких палочек из рода ТЫоЬасШиэ, неспособных отлагать элементарную серу внутри клеток, часто обнаруживаются нитчатые серобактерии ТЫоШпх и Beggiatoa. Появление их обычно связано с перегрузкой ила и ухудшением его состояния. Характерной особенностью нитчатых серобактерий является отложение капель серы в протоплазме клеток.[ . ]

Однако многие формы водной жизни нежелательны для человека, особенно в случае обработки воды для питьевых целей, и именно этот аспект будет рассмотрен в данной главе. Как животные, так и растительные формы планктона забивают фильтрующую среду (песок, смолы), нарушают работу осветлителей и вызывают вынос осадка. При недостаточной обработке воды планктон может вызвать образование колоний в трубах и резервуарах, а также служить переносчиком патогенных микроорганизмов; железо- и серобактерии принимают участие в коррозионных процессах. Многие болезни, вызываемые бактериями, простейшими (такими, как амебы) или червями (биль-харция, трематода и т. д.), передаются через воду. Все эти виды, для которых вода служит либо местом обитания, либо средством распространения, должны быть удалены из воды при обработке.[ . ]

В почвах обычно содержится достаточное общее количество серы. Преобладающая часть ее (до 70—90%) находится в трудноусвояемой для растений органической форме, входит в состав различных гумусовых веществ, поэтому чем больше гумуса, тем больше общий запас серы в почве. Сера, содержащаяся в почвенном органическом веществе или в органических удобрениях и растительных остатках, запахиваемых в почву, становится доступной для питания растений только после их разложения и минерализации. При этом серобактерии окисляют серу до БО , и в почве образуются различные соли серной кислоты.[ . ]

В производственных сточных водах встречается до 30 видов Bacterium. Эти бактерии усваивают нефть, парафины, нафтены, фенолы и другие соединения. Видовое название бактерий отражает характер усваиваемых соединений: Bact. aliphaticum, Bact. naphtalinicus, Bact. benzoli, Bact. cycloclastes и др. Из аммонификаторов в сточных водах встречаются Bact. mycoides. Процессы. аммонификации белковых соединений — важнейшая составная часть процессов очистки воды. Высвобождающийся аммиак является источником азота, часть его окисляется до нитритов и нитратов. Из групп серобактерий в илах развиваются Thiobacterium и Thiotrix, окисляющие сульфиды, гипосульфиты, сероводород.[ . ]

Органическая фракция по отношению к сухому веществу клетки содержит 45—55% углерода, 7—15% общего азота, 29—30% кислорода, 6—8% водорода. Среди зольных элементов а первом месте стоит фосфор (в среднем 50% в пересчете на Р2О5), затем калий (6% КгО), натрий (11% Na20), магний (8% MgO), сера (15% S03), кальций (9% СаО) , железо (1% Fe203). Хлор и остальные элементы содержатся в очень малых количествах (так называемые микроэлементы); к ним относятся марганец, цинк, молибден, бром, хром, кобальт и многие другие. Содержание элементов в золе бактерий зависит от возраста клетки, вида организма, физиологических особенностей и состава среды (так, серобактерии всегда содержат больше серы, чем другие микробы).[ . ]

Слеттен и Зингер [475] впервые обнаружили в красноватой поде анаэробной лагуны, очищающей сточные воды сельскохозяйственной фермы, бактерии рода Rhodothece (сем. Пигмент клеток представляет собой в основном бактериальные хлорофиллы и ксантофиллы; обнаружены только следы каротиноидов. Пигмент в воду не выделяется, а окраска лагун достигается благодаря очень высокой — до полумиллиарда клеток в 1 мл — концентрации бактерий в воде. Авторы считают фотосинтезирующие серобактерии полезными для очистки сточных вод организмами, разрушающими восстановленные соединения серы и предотвращающими таким образом отвратительный запах анаэробных лагун. Рекомендуется вносить эти бактерии в больших количествах в те лагуны, где их нет.[ . ]

Полисапробная зона характерна для свежезагрязненной воды, где протекают начальные этапы разложения органических соединений. Полисапробные воды содержат большое количество органических веществ, в первую очередь белков и углеводов. При разложении этих веществ в большом количестве выделяются углекислота, сероводород, метан. Вода бедна кислородом, поэтому химические процессы носят восстановительный характер. Резко выраженные неблагоприятные условия среды ведут к ограничению числа видов в растительном и животном населении водоема. Основными обитателями являются бактерии, количество которых достигает сотен миллионов в 1 мл воды. Очень много серобактерий и инфузорий. Все обитатели полисапробной зоны по способу питания относятся к коясуйентам (потребителям), или иначе гетеротрофам. Они г нуждаются в готовом органическом веществе. Продуценты (производители), т. е. автотрофы, к которым относятся зеленые растения, создающие органическое вещество из минеральных соединений, здесь совершенно отсутствуют.[ . ]

В закрытых теплообменных аппаратах неогневого нагрева и в трубопроводах преобладающими формами биологических обрастаний являются главным образом зооглейные, а часто (когда вода загрязнена фекалиями) и нитчатые бактерии. Среди них имеются инфузории, а также другие простейшие и черви; обрастания иногда могут состоять из водных грибков. Попадающие в охлажденную воду (через возможные неплотности в аппаратах) с продуктом или со стоками биогенные элементы (углерод, азот, сера, железо, фосфор и др.) усиливают процесс развития микроорганизмов в теплообменных аппаратах. Например, при более высокой концентрации в воде серы или железа интенсивнее развиваются серобактерии или железобактерии.[ . ]

Кроме вышеописанных организмов-продуцентов в 1887 г. С.Н. Виноградовым были открыты хемосинтезирующие организмы. Эти организмы в процессах синтеза органического вещества используют энергию химических связей. К этой группе продуцентов относят исключительно прокариоты: бактерии, архебактерии и отчасти сине-зеленые. В природе существуют «богатые» потенциальной энергией неорганические соединения. Химическая энергия высвобождается в процессах окисления и некоторых других. Экзотермические (т. е. выделяющие теплоту) окислительные процессы используются азот-фиксирующими (нитрифицирующими) бактериями (окисляют аммиак до нитритов и далее нитратов), железобактериями (окисление закис-лого железа до окисного), серобактериями (сероводород до сульфатов). В частности, последние населяют глубокие океанические впадины, куда не проникает свет, но где в изобилии присутствует сероводород. В этих условиях природа создала уникальные экосистемы, где эти организмы продуцируют органическое вещество в результате хемосинтеза за счет высвобождаемой при расщеплении сероводорода H2S. Как субстрат для окисления используются также метан, оксид углерода и некоторые вещества.[ . ]

Самой многочисленной группой бактерий в активном иле (50— !0%) являются бактерии, относящиеся к семейству Pseudomona-laceae, в том числе виды, окисляющие метан (Methanomonas sp.), штриты (Nitrosomonas sp.), молекулярный водород (Hydrogeno-nonas sp.), восстановленные соединения серы (Sulfomonas sp.) и ф. [478, с. 46]. Бактерии рода Pseudomonas окисляют фенолы, жир-ше кислоты, альдегиды, спирты [481, с. 71, 75, 78], алканы, начтены [478, с. 136], ароматические углеводороды [478, с. 161] и др. Из представителей других семейств микроорганизмы рода Mycobacterium (5—15%) способны окислять различные углеводороды, рода Bacterium (до 30 видов) — нефть, парафины, нафтены, фенолы [478, с. 47], альдегиды, жирные кислоты [481, с. 94] и др. В активных илах, окисляющих алифатические углеводороды, содержится 5—20% Bacillus. Кроме того, в активных илах имеются аммонифицирующие, нитрифицирующие, денитрифицирующие бактерии, серобактерии (Thiobacterium, Thiothrix), сульфатредуцирующие бактерии (Desulfatomoculum, Desulfovibrio), а также Actinomyces, Nocardia, Sarcina и др.[ . ]