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Stoffkreisläufe bei der Einwirkung von Mikroorganismen 1984 - Peter Rauch -

2.3. Kreislauf des Schwefels

Wie der Stickstoffkreislauf, so wird auch der Schwefel vom Sauerstoff beeinflußt. Unter aeroben Bedingung erfolgt die Mineralisierung der organischen Schwefelverbindung zu Sulfat, im anaeroben Milieu kommt es zu H2S -Bildung und Schwefelverlust. Beim Abbau organischer Schwefelverbindungen entsteht H2S, der im aeroben Milieu nicht beständig ist. Er wird auf chemischen oder mikrobiologischen Weg oxydiert. Es werden mehre Stufen durchlaufen, bis die stabile Endstufe das Sulfat entsteht.

2H2 + 02  ---> S2 + 2H20       + 80 kcal
S2 + 302 + 2H20  --->  2H2S04    + 24 kcal 

Die gewonnene Energie wird zur Reduktion von Kohlendioxid benötigt.

"Unter anaeroben Bedingungen oxydiert vor allem Thiobacillus denitrificans Schwefelverbindungen bei Anwesenheit von Nitrat als Oxidationsmittel."(/1/ S.292)

Weiterhin gehören auch die fädigen Schwefelbakterien aus der Gattung Beggiatoa und Thiothrix sowie noch eine Reihe heterotrophen Mikroorganismen, sowohl Bakterien und Pilze dazu. Reduzierte Schwefelverbindungen können auch durch photoautotrophen Schwefelpurpur- und Chlorobakterien zu Schwefel oder Sulfat oxydiert werden, um H2 zur Reduktion von C02 zu gewinnen.

Die Thiobacillus thiooxidans kommen vor allem in Abwässer und damit auch in Flüssen vor. Ihr Lebensmilieu liegt bei einem pH-Wert von 5, wobei sie auch noch bei pH 1 sich entwickeln können. Bei pH 7,5 entwickeln sie keine Aktivität. Diese Bakterien können sich stark bei Anwesenheit von H2S vermehren, den sie oxydieren.

"Neben den praktisch in allen Oberflächengewässern bei Eiweißfäulnis freigesetzten, meist relativ kleinen H2S- Menge, kann Schwefelwasserstoff im anaeroben Milieu auch durch die bakterielle Reduktion von Sulfat gebildet werden." (/2/ S. 143)
"Die Sulfatreduzierer sind jedoch meist obligat anerob - können sich also nicht im aeroben Milieu entwickeln. Sie sind dementsprechend auf die Sulfatatmung angewiesen und nicht - wie die Denitrifizierer - auch zur Sauerstoffatmung befähigt."(/2/S.143)

Der am weitesten verbreite Sulfatreduzierer ist Desulfovibrio deslufuricans. Im Schlamm der Gewässer kann eine günstige Sulfatreduktion erfolgen, da anerobe Verhältnisse vorliegen und als Wasserstoffdonatoren verwertbare organische Stoffe vorhanden sind. Wo die Bedingungen günstig sind, kann eine beträchtliche H2S-Menge gebildet werden. Desulfurizierer kommen auch in sauerstoffreichen Zonen vor, befinden sich aber dort in einem Ruhzustand. Neben den schon genannten Bakterien sind am S-Kreislauf noch Thiobacillus thiocyanoxidans, Th. thioparus und Desulfotomaculum beteiligt.

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