2022-03-27 03:14:21

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铁细菌是一类生活在含有高浓度二价铁离子的池塘、湖泊、温泉等水域中,能将二价铁盐氧化成三价铁化合物,并能利用此氧化过程中产生的能量来同化二氧化碳进行生长的细菌的总称。

基本信息

  • 中文名

    铁细菌

  • 细菌界

  • 分布区域

    在含有高浓度二价铁离子的池塘、湖泊、温泉等水域中

  • 类群

    兼性自养型、化能自养型等

  • 代表

    锈铁菌属、纤毛铁细菌属

  • 功能

    二价铁氧化成三价铁

目录

折叠 编辑本段 简介

这些微生物分别属于不同类群,有的是兼性自养型,如纤发菌(Leptothrix)、泉发菌(Crenothrix),为成串的杆状细胞互相连成丝状,外面包有共同的鞘套,在细胞内或鞘套上常有等金属积累。有的是严格化能自养型,并只能在强酸性条件下生活,如氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus fer-rooxidans),通常生活在PH<4的环境中,这类菌在细菌浸矿中具有重要作用。铁细菌长期产生氢氧化铁,可积累成褐铁矿,在铁制水管中的生长繁殖会缩短水管的使用寿命。

折叠 编辑本段 菌落

一种能使二价铁氧化成三价铁并从中得到能量的一群菌落,如锈铁菌属、纤毛铁细菌属等。

在水中能使亚铁化合物氧化,并使之生成三价的氢氧化铁沉淀。沉淀物铁细菌铁细菌集在细菌周围产生大量的棕色黏泥,导致设备和管道的点蚀和锈瘤的形成。铁细菌喜欢生活在含氧少和含有CO2的弱酸中,在碱性条件下不易生长。冷却水有铁细菌繁殖时,水质浑浊、色泽变暗,PH值也相应变化,并伴有异臭气味。

折叠 编辑本段 特性

在菌体荚膜内、鞘内或细胞外分泌物上沉积的铁和(或)锰氧化物的细菌。这类细菌虽早有描述,但由于培养分离困难 ,至今很少得到纯种。菌体圆、椭圆和杆状,单细胞或连成丘状。多为水生。营化能无机或化能有机营养。《伯杰氏鉴定细菌学手册》(第 8版)把此类菌中不连成丘状的单细胞归入铁荚菌科,并根据其形态和金属沉积物的不同分成4属:沉积氧化铁或氧化锰于圆形或椭圆形细胞外的荚膜中的是铁荚细菌属;金属氧化物通常在杆状细胞周围形成一个圆形或马蹄形鞘的分别是瑙曼氏菌属和赭菌属;只沉积氧化铁不沉积氧化锰、菌体球形的是铁球菌属。把菌体可连成丝状并有沉积铁或锰氧化物衣鞘的铁细菌放在鞘细菌中。此类菌中最常见的有单细胞、靠端生或次端生鞭毛运动的纤发菌属;单细胞不靠鞭毛运动、鞘不附着在固体物上的利斯克氏菌属;鞘附着于固体上、丝状顶端膨胀的泉发菌属和丝状顶端渐尖的枝发菌属;另外,还有单细胞产生附属丝和固着器的嘉利翁氏菌属。

作用机理:

铁细菌是一种好气异养菌,在含气量小于0.5 mg/L的系统中也能生长。铁细菌的生长需要铁,但对铁浓度的要求并不高和苛刻,该菌以有机物为营养源,其生长需要有机物,偏爱铁与锰的有机化合物。这类有机物被利用后,铁和锰被作为废物排出,附着于细菌的丝状体上。铁细菌是好氧菌,在静止水中、完全缺铁的深层是很难生长和繁殖的,在流动的水中有一定的溶解氧,铁细菌仍能生长。凡是具有以下生理特征的为典型的铁细菌,即:能在氧化亚铁成高价化合物中起催化。

作用:可以利用铁氧化中释放出来的能量满足其生命的需要;能大量分泌氢氧化铁成基定形结构。铁细菌偏好铁质较多的酸环境,以碳酸盐为碳源:4FeCO3 +O2 +6H2O→4Fe(OH)3 +4CO2+能量,反应产生能量和高铁维持其能量代谢。不溶性:Fe(OH)3经菌体排出后,形成大量棕色粘泥。铁细菌在酸性环境中对其发育有利 ,碱性水中不适宜铁细菌生长,其适宜的pH值为6~8,所需温度偏低,最适菌生长,其适宜的pH值为6~8。

折叠 编辑本段 分布

铁细菌在含铁的淡水中分布广泛,好气,嗜中性环境。由于它能氧化溶解于水中的氢氧化亚铁,碳酸铁成高铁沉积下来,起到浓缩和积累环境中铁的作用,可能是天然褐铁矿形成的参与者。另外,这类菌也能在给水管 道、工厂循环冷却装置、地下水泵、水电站压力吸水管内生长繁殖,形成锈层或锈瘤,不仅污染水质,而且增加水流的阻力,堵塞管道,甚至促使产生氧差电池腐蚀,导致管子局部穿孔,造成经济上的损失。

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