|
|
|
|
|
|
|
|
ПРИМОРСКОГО КРАЯ ЧТО МЫ ЗНАЕМ ОБ УГЛЕ УГЛЕНОСНОСТЬ ПРИМОРСКОГО КРАЯ
|
Микробы
- первые обитатели нашей планеты. В летописи геологического прошлого их
“следы” распознаются с большим трудом. Ведь требуется определить организмы
размером всего лишь в несколько микрон, следы которых сотни миллионов лет
пытались стереть мощные геологические процессы. И все-таки, несмотря на
это, ученые не только находят следы этих микроорганизмов, но и познав
их анатомическое строение, пришли к выводу, что все они практически ни
чем не отличаются от ныне живущих. До сих пор не потеряло актуальности
предположение В.И. Вернадского о том, что микроорганизмы существуют в настоящее
время глубоко в недрах, достигая глубин в несколько километров.
Микробы выполняют ряд полезных функций. Без них мир задохнулся бы в отходах своего существования. Именно микробы являются главными санитарами нашей планеты, очищая ее от огромного количества растительного и животного опада. Полезную роль они играют и в углеобразовании. В процессе торфонакопления они уничтожают, в первую очередь, в растительном опаде целлюлозу, которая по сравнению с другими компонентами растений - лигнином, липоидами и пр. - характеризуется низкой теплотой сгорания. В результате этого в уголь переходят наиболее энергоемкие части растений. Из микроорганизмов, активно участвующих в разложении торфяников, наибольшего внимания заслуживают бактерии, грибы и актиномицеты. Роль их неодинакова. Количество грибов и актиномицетов по сравнению с бактериями в торфяниках ничтожно мало. Например, в одном грамме сухого вещества торфа умеренного пояса количество бактерий составляет 60-70 млн, а грибов и актиномицетов - первые десятки тысяч. В целом удельный вес микроорганизмов в накоплении органического вещества в торфяниках небольшой. В пересчете на углерод масса бактерий в торфе в среднем составляет 1,05%, а грибов - 0,61%. Содержание золы в сухом веществе бактерий 8-10%, грибов - 7-8%. По способу питания микроорганизмы разделяются на две большие группы: автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы означает “самокормящиеся” (от греч. “авт” - сам и “троф” - питаться). Они используют для своего жизнеобеспечения химические элементы из окружающей их материи и не требуют готовых органических соединений. Гетеротрофы - это “питающиеся другими” (от греч. “гетер” - другой). Они питаются готовыми органическими веществами. Бактерии, разлагающие торфяники, представлены как автотрофами, так и гетеротрофами. Среди первых выделяются бактерии, окисляющие серу, аммиак, железобактерии, метанообразующие и сульфатвосстанавливающие. Бактерии, окисляющие соединения серы, способны существовать в различных условиях. Значения рН среды их обитания изменяется от 0,6 до 10, верхняя температурная граница - 85-900С. Анаэробная и аэробная среды для них являются одинаково благоприятными. В качестве источника углерода в болотах они используют органические соединения. Окисление серы до сульфатов, осуществляемое ими, приводит к подкислению окружающей среды. Кислые сульфатные почвы особенно типичны для тропиков. Железобактерии осаждают на поверхности своих клеток не только окислы железа, но и марганца. Оптимальный рН для их роста - 6-8. Для сульфатвосстанавливающих бактерий требуется сильно восстановительная обстановка. Оптимальный их рост происходит при температуре 25-300С. Накопление ими в среде сероводорода приводит к угнетению растений. Наряду с неорганическими соединениями им требуется разложенный растительный материал. Этим бактериям принадлежит ведущая роль в образовании сульфидных минералов. Сульфатвосстанавливающие бактерии проявляют избирательное отношение к липоидным компонентам растений. Наиболее благоприятна для их развития кутикула, менее - пыльца и споры. Эти бактерии играют большую роль в разложении торфа, находящегося в погребенном состоянии. Метанообразующие бактерии предпочитают анаэробные зоны различных водоемов, чаще всего болот с богатым содержанием органических соединений. Температурный оптимум для их роста 35-400С. Они нейтрофилы (рН=6-8). Сильно соленая среда для их развития неблагоприятна. Метаногенные процессы осуществляют в умеренно соленой среде. В целом, метанообразующие бактерии играют огромную роль в анаэробном разложении органики, в первую очередь целлюлозы. Бактерии, живущие за счет энергии, выделяющейся при окислении аммиака до азотной кислоты, относятся к нитрификаторам. Живут в аэробных условиях; играют большую роль в круговороте азота. Активное участие в разложении торфа принимают также фотоавтотрофные бактерии (от греч. “фот” - свет), которые в качестве источника энергии используют солнечный свет. Кроме света, углекислого газа и воды для осуществления фотосинтеза им необходимы и другие элементы минерального питания: азот, фосфор, калий, кремний. К ним относятся пурпурные и зеленые серобактерии и пурпурные несерные бактерии. Пурпурные и зеленые серобактерии сосуществуют вместе в освещенных анаэробных средах, богатых сульфидами. Используя сероводород они окисляют его до молекулярной серы и далее до сульфата. Предпочитают среду с морской водой и температуру 35-440С. Пурпурные несерные бактерии способны расти в темноте в аэробных условиях. Некоторые их виды обитают в болотах с рН=5,5, их находят и в прибрежных зонах морей, а также в болотах и озерах с высокой концентрацией солей. Гетеротрофы при использовании готовых органических соединений в конечном итоге окисляют их до углекислого газа и воды. Наиболее благоприятные условия для их обитания - слабокислая и нейтральная среды. Одни из них (например, уксуснокислые бактерии) являются аэробами, другие (денитрифицирующие бактерии) - анаэробами. Оптимальные температуры для них 20-400С. Поэтому, в почвах тундры, северной тайги в одном грамме органического вещества содержится 35-45 млн. бактерий, а в почвах влажных тропиков их в десятки и сотни раз больше. Не менее 90% бактерий обитает в деятельном (торфогенном) слое. В погребенных торфах деятельность гетеротрофов сильно затруднена из их числа уксуснокислые и целлюлозные бактерии разрушают прежде всего целлюлозу, аммонификаторы-белки. Денитрифицирующие бактерии, разлагая органику, способствуют повышению содержания азота в атмосфере, при этом в почвах количество его уменьшается. Вероятно, большое участие в разложении торфа принимает один из самых крупных по числу видов ряд гетеротрофов - клостридии. Они разлагают как азотсодержащие соединения, например, белки, так и клетчатку. Некоторые из них используют в качестве субстрата кутикулу растений. Все клостридии анаэробны. В промышленности их используют для получения ацетона. Грибы отличаются от бактерий и актиномицетов более сложным строением. Все они относятся к гетеротрофам и играют огромную роль в разложении отмерших растений. Из грибов, разлагающих растения, выделяются целлюлозоразрушающие. В большинстве своем они аэробы, особенно активны при рН=3,5-5,5. Распространены в различных климатических зонах, однако наиболее предпочитают умеренный климат. Наиболее благоприятная температура для их развития 5-220С. Отдельные их виды способны разрушать не только целлюлозу на и лигнин, кутикулу, споры и смолы растений. Лигнин разлагается грибами, как и многими видами бактерий, в сильно окислительной среде. Клетчатка (целлюлоза) растительной массы, состоящей из молодых растений, более богатых азотными веществами, грибами разлагается быстрее, чем клетчатка из зрелых растений. В болотах с богатым минеральным питанием численность целлюлозообразующих грибов уменьшается, а целлюлозоразрушающих бактерий увеличивается. Для развития актиномицетов наиболее благоприятна нейтральная среда. |
Апрель 2000 г.
ФАНДЮШКИН Геннадий Алексеевич, к.г. - м.н., с.н.с. лаборатории седиментологии Дальневосточного геологического института ДВО РАН
Тел.: (7-4232) 32-12-49
Е-mail: fegi@online.marine.su
Смотрите также на нашем сервере:
Схема
размещения угольных месторождений
Таблица
месторождений угля Приморского края
а также
Приложение2.
Краткая
характеристика месторождений угля Приморского края
электронного издания монографии ДВГИ ДВО РАН:
"ГЕОЛОГИЯ
И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ ПРИМОРСКОГО КРАЯ"
Copyright ©1998- 2000 Лаборатория компьютерных технологий
ДВГИ ДВО РАН
webmaster@fegi.ru