2009 01 025400

O. W \»l «®n S. J. IXjIIv. c A»nw 'si\Ar*\'Xj, tt^runrj 2C07 ISBN «?iwiuoM5>24-.i. C by WN PWN 200?

15

Procesy mrProbrofoniczne

Omawiane zagadnienia

Rola mikroorganizmów w ułatwianiu przebiegu reakcji w środowisku

•    Klasyfikacja mikroorganizmów

•    Procesy rozkładu matem organicznej

•    Cykl biogeochemiczny węgla

•    Cykl biogeochemiczny azotu

•    Cykl biogeochemiczny siarki

Do tej pory jedynie pobieżnie dokonywaliśmy rozróżnienia między abiotycznymi i biotycznymi procesami zachodzącymi w środowisku. Reakcje abiotyczne to takie reakcje. które przebiegają w czystej fizycznej i/lub chemicznej postaci. Reakcje takie będą zachodzić nawet w całkowicie sterylnym (jałowym) środowisku, jeśli takie istnieje. Z kolei reakcje biotyczne to takie reakcje, w których uczestniczy czynnik biologiczny. Fotosynteza, w wyniku której rozmaite postaci węglanów zostają przekształcone w organiczne związki węgla w zielonych roślinach lub innych organizmach, stanowi typowy przykład środowiskowej reakcji biotycznej. W wiciu innych przypadkach składnikiem biologicznym są mikroorganizmy, przedstawiciele flory i fauny zaliczane do mikroorganizmów są bardzo małych rozmiarów, często rzędu pm. i zazwyczaj niewidoczne gołym okiem. Występują one w ogromnych ilościach prawie wszędzie — w wodzie, w glebie, a nawet w powietrzu. W rzeczywistości całkowita masa mikroorganizmów występujących w wodzie i w glebie na Ziemi jest wielokrotnie większa niż masa wszystkich dużych zwierząt wziętych razem.

Mikroorganizmy odgrywają zasadniczą rolę w ułatwianiu wbiciu reakcji chemicznych, które zachodzą w środowisku naturalnym. Przykładem jest proces, w wyniku którego jony amonowe ulegają przekształceniu w azotany(V) w wodzie lub glebie:

NH₄' (aq) + 20₂ + H,0 -*• NO* (aq) + 2 H ,0⁺(aq)    (15.1)

Ta ważna reakcja utlenienia nosi nazwę nitryfikacji. Jakkolwiek nilryfikację można opisać w sposób chemiczny prostym równaniem, nic jest to reakcja jednoetapowa i nic zachodzi w znacznym stopniu jako abiotyczny proces chemiczny. Entalpia swobodna tej reakcji, AG°, wynosi —266.5 kJ, co wskazuje, że jest 10 termodynamicznie bardzo korzystny proces. Niemniej jednak, jak dobrze wiadomo, wodny roztwór chlorku amonu lub jakiegoś innego źródła jonów amonowych jest kinetycznie trwały w obecności powietrza