Жизнь микробов в экстремальных условиях - Кашнер Д.
Скачать (прямая ссылка):
Ковеллии CuS Т. ferrooxidans Bryner et al., 1954
Энаргит 3Cu0S-As2S6 Т. ferrooxidans
Галенит PbS^ Т. ferrooxidans Torma, Subramanian, 1974
Гетит Fea08-2H20 Bacillus 29 De Castro, Ehrlich, 1970
Гематит Fea03 Bacillus 29 De Castro, Ehrlich, 1970
Лимонит Fe«03.nHe0 Bacillus 29 De Castro, Ehrlich, 1970
Миллерит NiS T. ferrooxidans Razzell, Trussell, 1963
Молибденит MoS2 Sulfolobus sp. Brier’ey, Murr, 1973
Аурипигмент AsSa T. ferrooxidans Ehrlich, 1963b
Пирит, марка FeSa T. ferrooxidans Leathen et al., 1953; Te
зит mple, Delchamps, 1953
Пиролюзит Mn02 Bacillus 29 (и другие Ehrlich, 19662)
морские формы)
Сфалерит ZnS T. ferrooxidans Malouf, Prater, 1961
Тодорокит Mn2Mn6012 X Bacillus 29 (и другие
X2Ha03) морские формы)
*) Первые сообщения.
а) Имеются более ранние сообщения, по минерал не был определен.
3) Двухвалентный Мп в тодораките может замещаться па Mg, Са, Na, К, В, Zn и Ag.
перечислены минералы, многие из которых ассоциированы с рудами, подвергающиеся воздействию микроорганизмов.
Микробы способны концентрировать тяжелые металлы внутри клеток или на их поверхности. Так, например, в одной из работ (Bowen, 1966) приводятся следующие соотношения концентраций различных металлов, содержащихся в морской воде и планктоне: кадмий—1:910, кобальт— 1:4600, медь— 1:7000, железо— 1:87 000, свинец— 1: 41 000, марганец— 1:9400, титан — 1: 20 000 и цинк — 1: 65 000. За исключением кадмия, меди, марганца и цинка, эти металлы могут в определенном количестве присутствовать в морской воде в виде частиц. При изучении накопления металлов бактериями, использующими топливо, было установлено (Engel, Owen, 1970), что они аккумулируют более 50% добавленных циркония, титана и циика из среды, содержащей по 10 ч. на млн. каждого металла в объеме от
50 мл до 2 л. Было показано (Friedman, Dugan, 1968), что из
51 мл среды, в которую добавлено 500 ч. на млн. Со2+, 800 ч. на млн. Си2+, 350 ч. на млн. Fe3+ и 500 ч. на млн. Ni2+, бактерии, образующие зооглею (штамм 115), в течение 18 ч поглощают (в расчете на 0,1 г сухой биомассы) 99,3% Со2+, 84,9% Си2+„ 98,8% Fe3+ и 50% Ni2+. Поглощенные металлы, вероятно, связывались, по крайней мере частично, со слизью зооглеи. Было обнаружено, что два штамма Penicillium, выделенные из сточных вод и резистентные к урану, стронцию, титану, серебру и платине, поглощали до 70% урана из 100 мл среды, содержащей 100 ч. на млн. UO2SO4 (Zajic, Chiu, 1972). В общем конечная концентрация металла внутри клетки может быть на несколько порядков выше его концентрации в окружающей среде. В одних случаях накопление соответствующих соединений оказывается летальным, а в других — нет. На поглощение ионов металлов могут оказывать влияние физиологическое состояние клеток и условия окружающей среды (см., например, Fisher et al., 1973).
IV. БАКТЕРИОЛОГИЯ КИСЛЫХ СТОЧНЫХ ВОД,
ОБРАЗУЮЩИХСЯ В ШАХТАХ
Кислые сточные воды шахт представляют собой пример условий окружающей среды с исключительно высокими концентрациями тяжелых металлов, а также, возможно, мышьяка и сурьмы, токсичными для многих микроорганизмов. Тем не менее в этих сточных водах была обнаружена смешанная микрофлора, состоящая из водорослей, грибов, простейших и бактерий, которая, по-видимому, специфически адаптировалась к таким условиям (Lackey, 1938; Ehrlich, 1963а; Marchlewitz, Schwartz, 1961; Tuttle et al., 1968). Кислые сточные воды имеют двоякое происхождение: они образуются, во-первых, при окислении пирита в
битуминозных угольных пластах и, во-вторых, при окислении отложений сульфидов металлов (например, сульфидов меди и железа) в рудных телах и выщелачиваемых отвалах. Значения pH этих сточных вод колеблются от 1,4 до 5,5 (Colmer, Hinkle,. 1947; Corbett, Gorwitz, 1967; Lundgren et al., 1972); концентрации железа — от 0,5 до 10 г-л-1, меди — от следов до более 10 г-л-1, алюминия — от 0 до 2 г-л-1 (Lundgren et al., 1972)., В число организмов, участвующих в образовании этих сточных вод, входят организм, сходный с представителями рода Metallo-genium (Walsh, Mitchell, 1972); Thiobacillus ferrooxidans (Colmer et al., 1950); T. thiooxidans (Colmer, Hinkle, 1947) и, возможно, Sulfolobus (Brierley, Brierley, 1973). Из них только T. ferrooxidans и Т. thiooxidans интенсивно исследовались с точки зрения их участия в образовании кислых сточных вод.
В угольных шахтах кислые сточные воды образуются тогда,, когда FeS2 (пирит, марказит, включения пирита в угле), содержащийся в угольных пластах, оказывается доступным для воздуха и влаги. Первоначально FeS2 окисляется в следующей реакции:
FeSs + 3-1-0, + Н20 -ь FeS04 + H2S04. (1)
