硫化作用

硫化作用還原態無機硫化物如H2S、S或FeS2等在微生物作用下進行氧化，最後生成硫酸及其鹽類的過程，稱為硫化作用。其氧化硫化氫的過程為：

2H2S+O2→2H2O+S2+能量S2+3O2+2H2O→+2H2SO4+能量

該過程需要在氧氣充足的條件下進行。含硫有機質是土壤硫素的重要來源，其轉化，首先含硫蛋白質在分解者微生物的分解作用下水解生成含硫氨基酸，然後分解出硫化氫，這才在好氧型硫化細菌的作用下氧化成硫酸。硫化作用產生的硫酸與其他鹽類作用生成的硫酸鹽，可供植物利用。但當硫化作用過於強烈時，在熱帶濱海地區可形成強酸性的“反酸田”，對作物生長不利。

進行硫化作用的微生物主要是硫細菌，可分為無色硫細菌和有色硫細菌兩大類。

其中包括化能自養菌和化能異養菌。下面介紹幾個不同類型的代表。

（1）硫桿菌土壤與水中最重要的化能自養硫化細菌是硫桿菌屬（Thiobacillus）的許多種，它們能夠氧化硫化氫、黃鐵礦、元素硫等形成硫酸，從氧化過程中獲取能量。

2H2S+O2→2H2O+2S+能量2FeS2+7O2+2H2O→2FeSO4+2H2SO4+能量2S+3O2+2H2O→2H2SO4+能量除脫氮硫桿菌（T．denitrificans）是一種兼性厭氧菌外，其餘都是需氧微生物。生長最適溫度為28℃～30℃。有的硫桿菌能忍耐很酸的環境，甚至嗜酸。常見的有氧化硫硫桿菌（T．thiooxidans）和氧化亞鐵硫桿菌（T．ferrooxidans），排硫硫桿菌（T．thioparus）等。

（2）絲狀硫磺細菌它們屬化能自養菌，有的也能營腐生生活。生存於含硫的水中，能將H2S氧化為元素硫。主要有兩個屬，即貝氏硫菌屬（Beggiatoa）和發硫菌屬（Thiothrix），前者絲狀體遊離，後者絲狀體通常固著於固體基質上。此外，菌體螺旋狀的硫螺菌屬（Thiospira）、球形細胞帶有裂片的硫化葉菌屬（Sul－folobus）、細胞圓形到卵圓形的卵硫菌屬（Thiovulum）等胞內都含硫粒，也都能代謝硫磺。

有色硫細菌主要指含有光合色素的利用光能營養的硫細菌，它們從光中獲得能量，依靠體內含有特殊的光合色素，進行光合作用同化CO2。主要分為兩大類：

（1）光能自養型這類光合細菌在進行光合作用時，能以元素硫和硫化物作為同化CO2的電子供體，主要反應式為CO2+2H2S[CH2O]+2S+H2O2CO2+H2S+2H2O2[CH2O]+H2SO4常見的如著色菌科（Chromatiaceae）和綠菌科（Chlorobiaceae）中的有關種（俗稱紫硫菌和綠硫菌）。

（2）光能異養型該類光合細菌主要以簡單的脂肪酸、醇等作為碳源或電子供體，也可以硫化物或硫代硫酸鹽（但不能以元素硫）作為電子供體。能進行光照厭氧或黑暗微好氧呼吸。目前，多用於高濃度有機廢水的處理。常見種類大多為紅螺菌科（Rhodospirillaceae），如球形紅桿菌（Rhodobacter spheroides），沼澤紅桿菌（R．palustris）等。