Ультрафиолетовое излучение Солнца лежит в диапазоне длин волн от 10 до 400 нм. Чем короче длина волны, тем больше энергии несет излучение. Энергия излучения расходуется на возбуждение (переход на более высокий энергетический уровень), диссоциацию (распад) и ионизацию (превращение в ионы) молекул газов атмосферы. Расходуя энергию, излучение ослабевает или иначе поглощается. Это явление количественно характеризуется коэффициентом поглощения. С уменьшением длины волны коэффициент поглощения увеличивается — излучение воздействует на вещество сильнее.
Принято подразделять ультрафиолетовое излучение на два диапазона — ближний ультрафиолет (длина волны 200—400 нм) и дальний, или вакуумный (10—200 нм), который участвует в создании ионосферы. Ближний ультрафиолет пронизывает нижележащие слои атмосферы — стратосферу, тропосферу и облучает поверхность Земли.Озон в силу своего мощного дезинфицирующего действия используется для очистки воды и воздуха от микроорганизмов, многие из которых являются патогенными. Бактерии научились при к любым условиям, что создает некоторые трудности, например, в медицине, при лечении многих заболеваний, вызванных патогенными штаммами микроорганизмов.Озон – газообразное вещество; образуется при действии электрического разряда, а также ультрафиолетового света на кислород. Благодаря своей реактивности, озон быстро возвращается в исходное состояние – кислород. За последние годы во всем мире возросло применение озона, в связи с увеличением обеспокоенности из-за использования вредных химических веществ, дезинфицирующих средств. Известно, что при введении в среду, этот газ выполняет четыре основных действия: бактерицидное, дезодорирующее, дезинфицирующее и окислительное. Благодаря очень высокой окислительной и дезинфицирующей его стали использовать во всем мире, главным образом, в различных технологиях очистки воды, воздуха и устранения запахов, и, таким образом, его применение медленно завоевало господствующее положение в технологиях, ведущих к благополучию человека, благосостоянию флоры и фауны.
Атмосферный воздух содержит-78% азота, 20% кислорода и 0,03—0,09% углекислого газа. Углекислота и азот воздуха могут быть использованы только аутотрофами. Кислород же играет важную роль в метаболизме (обмене веществ), дыхании и получении энергии большинства видов бактерий.
Дыхание (или биологическое окисление) — это сложный процесс, который сопровождается выделением энергии, необходимой микроорганизмам для синтеза различных органических соединений. Бактерии, как и высшие животные, для дыхания используют кислород. Однако Л. Пастером было доказано существование таких бактерий, для которых наличие свободного кислорода является губительным, энергия, необходимая для жизнедеятельности, получается ими в процессе брожения.
Все бактерии по типу дыхания подразделяются на облигатные аэробы, микроаэрофилы, факультативные анаэробы, облигатные анаэробы.
Облигатные (строгие) аэробы развиваются при наличии в атмосфере 20% кислорода (микобактерии туберкулеза), содержат ферменты, с которых осуществляется перенос водорода от окисляемого субстрата к кислороду воздуха.
Микроаэрофилы нуждаются в значительно меньшем количестве кислорода, и его высокая концентрация хотя и не убивает бактерии, но задерживает их рост (актиноисцеты, бруцеллы, лептоспиры).
Факультативные анаэробы могут размножаться как в присутствии, так и в отсутствие кислорода (большинство патогенных и сапрофитных микробов — возбудители брюшного тифа, паратифов, кишечная палочка).
Облигатные анаэробы — бактерии, для которых наличие молекулярного кислорода является губительным (клостри-дии столбняка, ботулизма).
Аэробные бактерии в процессе дыхания окисляют различные органические вещества (углеводы, белки, жиры, спирты, органические кислоты и пр.).
Дыхание у анаэробов происходит путем ферментации субстрата с образованием небольшого количества энергии. Процессы разложения органических веществ в безкислородных условиях, сопровождающиеся выделением энергии, называют брожением. В зависимости от участия определенных механизмов различают следующие виды брожения: спиртовое, осуществляемое дрожжами, молочно-кислое, вызываемое мол очно-кислыми бактериями, масляно-кислое и пр.
С выделением большого количества тепла при дыхании некоторых микроорганизмов связаны процессы самовозгорания торфа, навоза, влажного сена и хлопка. :))
S + O2 = SO2
SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O
S + O2 = SO2
SO2 + C = S + CO2
3S + 2Al = Al2S3
Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
2)
N2 + O2 = 2NO
2NO + O2 = 2NO2
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
2HNO3 (конц.) + Ag = AgNO3 + NO2↑ + H2O
2AgNO3 =t= 2Ag + 2NO2 + O2
2Ag + Cl2 = 2AgCl↓
3)
NH4NO2 =(t)= N2↑ + 2H2O
N2 + 3Mg = Mg3N2
Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2↓ + 2NH3↑
NH3 + HNO3 = NH4NO3
NH4NO3 =(t)= N2O + 2H2O
2N2O + C = 2N2 + CO2