Faculdade de Viçosa - FDVEngenharia Ambiental

DEA 230 – Microbiologia e Bioquímica AplicadasProfessora: Narah Vitarelli

• O enxofre passa por um ciclo de transformações mediado por microrganismos.• O enxofre em sua forma elementar (2S) não pode ser utilizado por plantas ou animais.

• Bactérias oxidam a sulfato (SO42-), forma prontamente utilizável

por todas as formas de vida.

• O enxofre reduzido é elemento chave para a vida -> aminoácidos e proteínas.• O ciclo do enxofre é intensamente perturbado pelo homem: queima de combustíveis fósseis e mineração.

Ver também fig. 2 da pág. 15 do livro texto

Chuva Ácida

A chuva ácida ocorre quando existe na atmosfera um número muito grande de enxofre (SO2) e óxidos de nitrogênio (NO, NO2, N2O5) que, quando em contato com o hidrogênio em forma de vapor, formam ácidos como o ácido nítrico (HNO3), ou o ácido sulfúrico (H2SO4).

Consequências da Chuva Ácida

acidificação do solo Solo improdutivo

Assimilação de enxofre pelo homem

danos pulmonares irreversíveis

ventos deslocam a chuva ácida à longa distância

Danos em regiões não fontes da

poluição

Alemanha

Minas Gerais

Relembrando as reações de oxi-redução:

Oxidação Um átomo é oxidado quando ele doa elétrons para outro átomo

Redução Um átomo torna-se reduzido ao receber elétrons de outro átomo

Agente redutor É aquele que doa elétrons. Ex: o carbono orgânico é um forte redutor.

Agente oxidante É aquele que recebe elétrons. Ex: O2 é um forte oxidante, pois aceita elétrons

rapidamente.

Reações de oxi-redução no ciclo do enxofre:Forma + oxidada do enxofre é o

sulfato (nox +6)

Forma + reduzida é o sulfeto (nox -2)

SO42-

S2-

SO42-

Reações de redução: no ciclo do enxofre o sulfato é reduzido a sulfeto e este dará origem a formas orgânicas do S (aminoácido cisteína)

S2- S (orgânico)

Reações de oxidação: bactérias utilizam o H2S como fonte de energia

microrganismosdecompositores H2S

Oxidação Biológica do Enxofre

Bactérias quimiotróficasBactérias fototróficas

Chlorobium (bactérias verdes do enxofre)

Chromatium (bactérias púrpuras do enxofre)

anaeróbios estritos

H2S + CO2 CH2O + H2O + 2S0

enxofre elementar

aeróbios estritos

Oxidam o enxofre em presença de O2

Thiobacillus thiooxidansThiobacillus ferrooxidans

SulfolobusSulfobacillus

Oxidação Biológica do Enxofre

bactéria autotrófica que oxida o enxofre elementar a sulfato:

2S + H2O + 3O2 2H2SO42-

enxofre elementar

ácido sulfúrico

ionização

2H+ + SO4

2-

íon sulfato

(processo quimioautotrófico aeróbio)

acidificação do solo redução do pH

Thiobacillus thiooxidans

Oxidação Biológica do Enxofre

Merece destaque por oxidar formas reduzidas de enxofre e por oxidar o íon ferroso (Fe2+) e sulfetos metálicos em geral.

Dissolução oxidativa de sulfetos metálicos -> usada para recuperação de metais de interesse econômico

Thiobacillus ferrooxidans

Lixiviação bacteriana de metais