在110℃生長(zhǎng)的微生物是中度耐鹽硫酸鹽還原古菌
依據(jù)經(jīng)驗(yàn),只要溫度合適、時(shí)間足夠長(zhǎng)(地質(zhì)年代),微生物
就能夠生長(zhǎng)繁殖。如果保持厭氧環(huán)境,有機(jī)物(營養(yǎng)物質(zhì))或Hz(
能源)充足,則硫酸鹽(作為電子受體)將被還原,有機(jī)物或H2(
電子供體)將被氧化。該過程稱為硫酸鹽還原或硫酸鹽呼吸,涉及
的微生物就是硫酸鹽還原菌。
因此,硫酸鹽還原菌能夠廣泛生長(zhǎng)于含硫酸鹽的厭氧環(huán)境中(
沉積物、土壤、地下水或生物體內(nèi)的缺氧環(huán)境),部分硫酸鹽還原
菌也能夠生長(zhǎng)于有氧條件下(海水)。硫酸鹽還原菌廣泛的生存環(huán)
境還包括所有的低溫油藏,本源微生物可能是原始沉積時(shí)就已存在
的微生物。奇怪的是,這些微生物進(jìn)化緩慢,即使歷經(jīng)數(shù)十或數(shù)百
萬年的時(shí)間,仍然能在完全獨(dú)立、相隔很遠(yuǎn)的油田找到相同的微生
物。溫度的限制程度比預(yù)想的高得多,目前,已認(rèn)識(shí)的能夠在110
℃生長(zhǎng)的微生物是中度耐鹽的硫酸鹽還原古菌,但通常認(rèn)為80℃是
微生物生長(zhǎng)的溫度上限。
通過微生物利用研究,發(fā)現(xiàn)其與官方化學(xué)命名差異很大(非酸
揮發(fā)性硫化物也包括了黃鐵礦和元素硫)。而且,硫代硫酸鹽很難
檢測(cè)和分析
硫代硫酸鹽也廣泛分布于海洋沉積物中,處于完全好氧地帶和
完全厭氧地帶之間的過渡帶。因此,在原油或硫化物的黑色背景下
,元素硫的黃色粉末清晰可見,但很少能看見元素硫形成。通常氧
氣與來源于油藏的所謂去氣流體和沉淀池溢出液混合,油藏去氣流
體也含有部分摻氣流體和未處理的外部流體,如未處理的海水。
由于生物圈中廣泛分布著硫代硫酸鹽,大部分硫酸鹽還原菌都
能夠直接將硫代硫酸鹽還原為硫化物,生長(zhǎng)速率甚至高于硫酸鹽還
原,表明這些微生物可能更傾向于硫代硫酸鹽還原,稱為硫代硫酸
鹽還原菌(TRB),而非硫酸鹽還原菌。這些微生物只能以硫代硫酸
鹽作為電子受體,而不能利用硫酸鹽,構(gòu)成了多樣性豐富的微生物
菌群,包括近期獲得的新屬、新種,如食縮氨酸硫代硫酸鹽還原弧
菌。然而,硫代硫酸鹽還原并不是一個(gè)呼吸過程,而僅僅是一個(gè)解
毒過程;對(duì)硫代硫酸鹽還原菌產(chǎn)生毒害作用的是發(fā)酵代謝產(chǎn)生的分
子氫。
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