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鐵細菌
鎖定
鐵細菌以有機物為營養源,其生長需要有機物,偏愛鐵與錳的有機化合物。這類有機物被利用後,鐵和錳被作為廢物排出,附着於細菌的絲狀體上。鐵細菌一般生活在含氧少、但溶有較多鐵質和CO2的微酸水中,鹼性環境不利於其生存
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- 中文學名
- 鐵細菌
- 界
- 細菌界
- 科
- 鐵莢菌科
- 分佈區域
- 在含有高濃度二價鐵離子的池塘、湖泊、温泉等水域中
- 類 羣
- 兼性自養型、化能自養型等
- 代 表
- 鏽鐵菌屬、纖毛鐵細菌屬
- 功 能
- 二價鐵氧化成三價鐵
鐵細菌定義
鐵細菌種類很多,在分類學上不是集中於同一個目或一個科,故對鐵細菌有如下定義:凡是具有以下生理特徵的為典型的鐵細菌,即能在亞鐵轉化成高價鐵化合物的過程中起催化作用;可以利用鐵氧化中釋放的能量來滿足其生命的需要;能大量分泌氫氧化鐵。
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鐵細菌分類
《伯傑氏鑑定細菌學手冊》(第8版)把此類菌中不連成丘狀的單細胞歸入鐵莢菌科,並根據其形態和金屬沉積物的不同分成4屬:沉積氧化鐵或氧化錳於圓形或橢圓形細胞外的莢膜中的是鐵莢細菌屬;金屬氧化物通常在桿狀細胞周圍形成一個圓形或馬蹄形鞘的分別是瑙曼氏菌屬和赭菌屬;只沉積氧化鐵不沉積氧化錳、菌體球形的是鐵球菌屬。把菌體可連成絲狀並有沉積鐵或錳氧化物的鐵細菌放在鞘細菌中。此類菌中最常見的有單細胞、靠端生或次端生鞭毛運動的纖發菌屬;單細胞不靠鞭毛運動、鞘不附着在固體物上的利斯克氏菌屬;鞘附着於固體上、絲狀頂端膨脹的泉發菌屬和絲狀頂端漸尖的枝發菌屬;另外,還有單細胞產生附屬絲和固着器的嘉利翁氏菌屬。
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鐵細菌形態特徵
鐵細菌繁育條件
鐵細菌的為:
(1)温度。鐵細菌 Gallionella ferruginea在低温下繁育良好,最佳水温為6℃。具有氧化能力的,用來除掉鐵的鐵細菌 Leptothrix ochracea和 Leptothrix trichogenes的最佳繁育温度為20℃。
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(4)溶存氧和碳酸的濃度。鐵細菌是喜氣性菌,對氧的要求程度因菌種而異。鐵細菌Gallionella ferruginea在飽和溶存氧的質量濃度為7%以上的高濃度下不繁育。鐵細菌Leptothrix ochracea的增殖與氧無關。水中的碳酸濃度除了影響pH值之外,對鐵細菌的增殖也有影響。特別是 Gallionella ferruginea這種細菌,喜歡在水中碳酸濃度高的地方繁育。
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6)鐵細菌繁殖的其他條件。以上介紹了用來除鐵的鐵細菌的繁殖條件。而獨立營養細菌 Thiobacillus ferroxidans,卻要求很不相同的繁育條件。其繁育的最佳pH值為2.0,在硫酸存在的情況下,是以硫酸亞鐵為基質進行繁育的。最適合繁育的鐵的質量濃度為10g/L。
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鐵細菌分佈區域
鐵細菌主要價值
前寒武紀大氣中含氧量適合鐵細菌生長,那時全球性大量鐵礦的形成與當時鐵細菌的活動有着密切的聯繫。我國已在遼寧鞍山羣條帶狀含鐵建造中發現鐵細菌化石。
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鐵細菌主要危害
這類菌也能在給水管道、工廠循環冷卻裝置、地下水泵、水電站壓力吸水管內生長繁殖,形成鏽層或鏽瘤,不僅污染水質,而且增加水流的阻力,堵塞管道,甚至促使產生氧差電池腐蝕,導致管子局部穿孔,造成經濟上的損失。
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被鐵細菌污染的水質,濁度和色度增加,並有異臭氣味產生。
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鐵細菌腐蝕機理
鐵細菌是好氣異養菌,也有兼性異養和嚴格自養型,大量存在於冷凝水及部分腐蝕沉澱物中。介質中鐵的濃度對鐵細菌的生長極為重要,一般在總鐵量為6mg/L的水中,鐵細菌旺盛繁殖。鐵細菌通過把二價鐵氧化成三價的鐵而獲得能量,鐵細菌的腐蝕通過縫隙腐蝕機理而發生,如鐵細菌在水管內壁形成氧濃差電池,發生的反應為
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陽極過程:
陰極過程:
腐蝕產物:
總反應式:
- 參考資料
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- 1. 邵麗鷗編..小小洞天 微生物世界 四色,:吉林美術出版社,2014.01:48-49
- 2. 黃士萍主編.建築防腐蝕工程施工及驗收規範實施手冊 第三卷:三泰出版社,2003.06:2003
- 3. 張學元等編著.二氧化碳腐蝕與控制:化學工業出版社,2000年05月第1版:42-43
- 4. 唐濤 周明成 白雲冰編著.病原微生物學:遠方出版社,2005.01:59-60
- 5. 丁啓聖,王維一等編著.新型實用過濾技術:冶金工業出版社,2011.07:233-234
- 6. 地質礦產部地質辭典辦公室編輯.地質大辭典(三)古生物、地史分冊:地質出版社,2005.06:134
- 7. 吳進怡,柴柯編著.材料的生物腐蝕與防護:冶金工業出版社,2012.06:16