Метан биологическое

В анаэробных условиях биологически перерабатываются твердые, полужидкие вещества и осадки сбраживаются осадки первичных отстойников и избыточного активного ила аэробных биологических систем очистки бытовых вод и их смесей с некоторыми промышленными сточными водами. Основное преимущество анаэробного сбрах<ивания — минимальное образование биологически активных твердых веществ. Из перерабатываемых органических веществ только жиры, белки и углеводы обеспечивают выход газа при анаэробной переработке. Образующиеся при сбраживании летучие органические кислоты под действием метановых бактерий перерабатываются в метан, воду и биологически активное твердое вещество. [c.105]

Метан СН , являющийся простейшим углеводородом, выделяется в больших количествах из трещин земли вблизи нефтяных месторождений, в каменноугольных копях (рудничный газ) и при различных биологических процессах, например, при гниении органических веществ, брожении древесины без доступа воздуха и т. п. [c.465]

Биологическая роль кислорода в значительной мере определяется его способностью прочно связывать электроны. В состав пищи разнообразных организмов входят вещества, в молекулах которых электроны находятся на более высоком энергетическом уровне, чем в кислороде. Поэтому переход электронов от пищевых веществ (углеводы, жиры и иногда у некоторых бактерий различные неорганические вещества — сероводород, метан, даже железо) к кислороду может доставить организму энергию, необходимую [c.187]

В одной из предшествующих глав я объяснял биологическое преимущество насекомого, заботливо выбирающего место для откладывания яиц. Это преимущество остается в силе и для рыб. Если рыба выросла и готова к метанию икры, значит,ей удалось преодолеть все опасности ненадежного и враждебного мира. Первый шаг к выживанию был сделан, когда рыба появилась на свет при благоприятных условиях поэтому, если она сможет выметать икру в точно такой же среде, условия развития потомства окажутся, возможно, не наилучшими, но зато наверняка подходящими. В то же время в этом процессе желателен какой-то процент блуждающих рыб, чтобы время от времени образовывать новые косяки, направляющиеся в новые реки. Это может оказаться необходимым в том случае, если путь к родной реке будет закрыт из-за оползня, или обвала, или какого-то искусственного препятствия, например плотины гидростанции. [c.81]

Идея о том, что современные биологические молекулы могли в прошлом возникнуть абиогенным путем, была высказана впервые А.И. Опариным, затем Дж. Холдейном еще в середине 20-х годов XX в. Экспериментальные работы в этом направлении началась только в 50-х годах в разных лабораториях. Наиболее сенсационный результат был получен в лаборатории Чикагского университета Стэнли Миллером, который в результате облучения УФ-лучами газовой смеси, содержащий метан, аммиак, водород и воду, а также использованием электрического разряда синтезировал мочевину, муравьиную кислоту и формальдегид. Затем были [c.104]

Анаэробные пруды. В этих сооружениях бактерии осуществляют анаэробный распад органических веществ с образованием таких конечных продуктов, как углекислый газ и метан. Кроме того, образуются промежуточные соединения, обладающие запахом, такие, как органические кислоты и сероводород. Два основных преимущества анаэробной очистки по сравнению с аэробным процессом заключаются в малом количестве образующегося ила и в отсутствии необходимости в аэрационном оборудовании. К недостаткам этого способа относится то, что неполная стабилизация вызывает необходимость последующей аэробной очистки, а также то, что для анаэробного распада требуется относительно высокая температура. Сточная вода, подаваемая на анаэробную очистку, должна иметь следующие характеристики высокую концентрацию органических веществ, особенно белков и жиров, относительно высокую температуру, достаточное содержание биологических питательных веществ. Кроме того, в ней должны отсутствовать токсичные вещества. Этими свойствами обладают, например, типичные стоки с мясообрабатывающих предприятий, имеющие концентрацию [c.328]

Важно также отметить, что, хотя метан является ценным продуктом, ему сопутствует выделение диоксида углерода, которого образуется особенно много в условиях медленного процесса. В этих условиях вследствие снижения pH скорость образования метана уменьшается и повышается выделение диоксида углерода, накопленного в виде бикарбонатов (см,, рис. 25.2). Диоксид углерода, образующийся при биологическом разложении субстрата и выделившийся за счет реакции кислот с бикарбонатом, участвует в газожидкостном обмене и влияет на pH [c.318]

Пожалуй, наибольшее число элементов обнаруживается в природе в виде их окислов, главным образом твердых. Примером Жидкого окисла является окись водорода, т. е. вода. Большинство окислов настолько устойчиво к разложению на элементы, что кажется маловероятным, чтобы в первобытной атмосфере Земли существовал свободный кислород двуокись углерода, вода, метан и аммиак (а также благородные газы) — более вероятные составляющие первичной атмосферы Земли. По-видимому, большая часть существующего в нашей атмосфере кислорода имеет биологическое происхождение это согласуется с точкой зрения, согласно которой ранние формы живой материи выделяли кислород и лишь более поздние ее формы стали потреблять его. [c.171]

Анаэробные процессы очистки сточных вод не получили еще широкого применения, несмотря на ряд очевидных преимуществ перед аэробными биологическими и химическими процессами. Главное преимущество заключается в высокой степени превращения углерода органических веществ, содержащихся во входном потоке, в метан и диоксид углерода. Это уменьшение количества углерода сопровождается уменьшением энергии, которую бактериальная популяция тратит на образование биомассы, и, следовательно, количество удаляемого избыточного ила меньше, чем в аэробном процессе биоочистки. Кроме того, попутно образуется биогаз, представляющий собой весьма ценное топливо. [c.89]

Целлюлоза в живом растении очень устойчива и по отношению к биологическим агентам. Но в отмерших растениях она легко подвергается действию микроорганизмов (бактерий и грибков), которые в процессе своей жизнедеятельности превращают ее в углекислоту, метан, воду и простейшие растворимые в воде органические кислоты. Плесневые грибки разрушают целлюлозу до углекислоты и воды, так же как и аэробные бактерии. Метановыми бактериями целлюлоза разлагается на метан и углекислоту с образованием некоторых количеств жирных кислот главным образом уксусной и масляной. Однако главную реакцию можно выразить уравнением (где целлюлоза условно показана одним циклом). [c.80]

Среди парафиновых углеводородов самым распространенным является метан, образующийся в основном в прибрежных болотах, в которых бактерии в процессе метаболизма преобразуют органическое вещество. Однако известно, что ни один из У В парафинового ряда Сз— g не образуется биологическим путем, за исключением, возможно, гептана. В природе также часто встречаются парафиновые углеводороды с девятью или большим числом атомов углерода в молекуле, в частности воски, представляющие собой высокомолекулярные соединения ряда С. д— g,. [c.219]

Сейчас в мире не хватает белковых продуктов, и одним из наиболее реальных путей восполнения этого является организация производства белков с помощью микроорганизмов. На основе исследований, проведенных учеными различных стран, были разработаны промышленные биохимические методы получения белка. В настоящее время работают заводы, выпускающие ценный кормовой продукт (используется на птицефабриках) из парафиновой фракции нефти, получаемый с помощью бактерий. На животноводческих фермах применяются биологические корма, содержащие более 15% микробного белка. Весьма перспективным сырьем для получения кормового белка является метан. В нашей стране, богатой природным газом, этот процесс представляет особенно большой интерес. [c.391]

Биологическое разрушение поверхностно-активных веществ может быть определено непрерывным монометрическим измерением потребления кислорода при помощи прибора Варбурга. Этот же прибор можно применять для измерения количества газов, выделяющихся при анаэробном окислении. Конечные продукты полного окисления, как-то углекислый газ, сульфаты, метан могут быть определены химическим анализом и при помощи радиохимических методов [76]. [c.301]

Бишоп и др. отвергли возможность того, что метан, содержащий тритий, образуется при некоторых биологических процессах. Они основывались на измерениях метана в сточных водах, показавших, что содержание трития в нем менее 0,1-Ю Т.Е. [c.320]

Очень часто метантенки используют для обработки осадков из первичных и вторичных отстойников биологических очистных сооружений. В результате анаэробного распада органических веществ образуются метан, углекислый газ, водород, азот и сероводород, которые сжигаются с использованием тепла отходящих газов для обогрева метантенков. Процесс наиболее полно протекает при 45—50 °С без доступа воздуха. [c.350]

Белки биологического синтеза. Одна из ближайших проблем современности — изыскание возможности расширения ресурсов кормового белка — необходимой составной части животной иищи. За последние 20 лет в этой области достигнуты выдающиеся успехи. В настоящее время во всех технически развитых странах организовано нромышленное получение кормового белка [20]. Сырье.м являются чистые нормальные алканы нефтяного газойля, метан природного газа и метанол [21]. [c.326]

Метан (СН4) представляет собой бесцветный неядовитый газ без запаха и вкуса главная составная часть природного газа (до 99%). Используется как топливо (разд. 8.2) и как химическое сырье [в особенности для производства синтез-газа или светильного газа (разд. 8.2), а также водорода, ацетилена, ци-ановодорода, сажи и хлорпроизводных метана]. Смесь метана с воздухом очень взрывоопасна (угроза взрыва в шахтах). Метан образуется при разложении целлюлозы (так называемый болотный газ) и различных биологических остатков (биогаз). Он входит в состав атмосферы некоторых внешних планет Солнечной системы и, по-видимому, существует в твердом состоянии на очень холодных небесных телах (метановые льдины в море жидкого азота). [c.249]

Метан поступает в атмосферу из разных источников, которые можно разделить на три категории природные, антропогенные и квазиприродные. В число последних входят такие источники, которые будучи по механизму генерации метана природными (биологическими или геохимическими), тем не менее находятся под прямым или косвенным контролем человеческой деятельности. [c.106]

Стабилизация осадков. Этот процесс проводят для разрушения биологически разлагаемой части органического вещества на диоксид углерода, метан и воду. Стабилизацию ведут при помощи микроорганизмов в анаэробных и аэробных условиях. В анаэробных условиях проводится сбраживание в септиках, двухъярусных отстойниках, осветлителях-прегнивателях и метантенках. Септики и отстойники используют на установках небольшой производительности. Наиболее широкое распространение получили метантенки, рассмотренные ранее. [c.127]

Имеются три основных источника, из которых метан поступает в атмосферу природные, антропогенные и квазиприродные. К последним относятся биологические или геохимические, находящиеся под контролем человеческой деятельности. В природных условиях метан образуется за счет анаэробных микроорганизмов - метаногенов. В начале в результате жизнедеятельности микроорганизмов - деструкторов разлагается мертвое органическое вещество. При разложении образуется целый ряд органических веществ, таких как уксусная кислота, метанол, метиламин и смесь водорода и углекислого газа. [c.28]

Неизвестно, какие случайные события вызвали синтез органических молекул или сборку способных к метаболизму само-копирующихся структур, которые мы называем организмами, но можно догадаться о некоторых необходимых условиях и ограничениях. В 1950-е годы был большой оптимизм по поводу того, что открытие дизоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и лабораторный синтез подобных примитивным биомолекул из экспериментальной атмосферы, богатой метаном (СН4) и аммиаком (КНз), покажет ясную картину происхождения жизни. Однако сейчас кажется более вероятным, что синтез биологически важных биомолекул происходил в ограниченных, специфических средах, таких как поверхности глинистых минералов, или в подводных вулканических выходах. [c.21]

Исследования последних лет показали, что в биогаз метатенков наряду с его целевыми горючими составляющими (метан и другие углеводороды) переходит ряд сильных загрязнителей окружающей среды. Так, при мезофильно-термофильном сбраживании осадков на станции биологической очистки коммунальных (60%) и производственных стоков в проанализированных пробах газовой фазы метатенков выявлено 1-100 мкг/м мышьяка и сурьмы, по 10-1000 мг/м ртути, теллура, свинца, олова. Эти металлы в основном представлены ди-три- и тет-раметилированными соединениями, типичными для процесса гниения органики. Выявленные концентрации многократно превышают ПДК рассматриваемых соединений. В частности, в России ПДК ртути, теллура, свинца и олова составляют порядка 0,0003-0,05 мг/м . [c.349]

Метод МС—ОХИ был применен Хэссом и соавт [371] для количественного определения диоксинов в биологических образ цах Очень высокая чувствительность была достигнута при работе с газом реагентом метаном Добавление к метану кисло рода, практически не снижая чувствительности, увеличивает фрагментацию и резко повышает структурную информативность масс спектров в случае лишь одного кислорода чувствитель ность определения снижается [c.154]

Для снижения энергии возбуждения ионизируемых молекул применяют методы мягкой ионизации. Одним из важнейших методов низкоэнергетической ионизации является химическая ионизация [38]. ХИ обычно осуществляется путем ионно-молекулярной реакции между нейтральными молекулами анализируемьгх веществ и ионами газа-реагента (реактанта), в качестве которого используют водород, метан, пропан, изобутан, аммиак и другие газы (табл. 7.5). Ионы газа-реагента получают бомбардировкой молекул газа электронами с энергией 100-500 эВ при давлении в источнике ионов 10-10 Па. Образовавшиеся ио-ны-реагенты взаимодействуют с нейтральными молекулами этого же газа, что приводит к образованию ионов типа СН5ИС2Н5 из метана, С Н, —из изобутана, МН —из аммиака. Эти ионы затем вступают в реакции с молекулами анализируемых веществ (М), протонируют их или образуют с ними ионы-аддукты, например СН + М -> СН4 + + (М + Н) СНз (М + СНз) . Количество М, как примесь в газе-реагенте, должно быть малым и составлять не более 0,1%. В этом случае можно пренебречь их ионизацией бомбардирующими электронами и считать, что ионы исследуемого газа (и протонированные, и аддукты) образуются только за счет ХИ. Результаты, полученные методами ХИ, показывают, что квазимолеку-лярные ионы не обладают большой избыточной внутренней энергией. Поэтому осколочных ионов в спектре очень мало или они вообще отсутствуют. Это является заметным преимуществом, особенно при анализе биологически важных соединений, таких, как терпены, стероиды, сахара и т.п., которые образуют ионы (М+Н)". В зависимости от газа-реагента можно изменять картину масс-спектра и наблюдать тонкие различия [14, 38]. [c.847]

Фторзамещенные простых эфиров также биологически активны, и некоторые фторсодержащие спирты и эфиры используются для борьбы с грызунами, например 2,2-бис [4-(фтор-этокси)фенил] пропан (дифторан). Бис(2-фторэтокси)метан оказывает инсектицидное действие. [c.124]

Как же воздух поступает в тело биофильтра при естественной аэрации Существует мнение, что воздух в тело биофильтра поступает лишь вследствие разности температур внутри биофильтра и вне его. Вполне естественно, что разность температур ускоряет воздухообмен, но, по-видимому, здесь наблюдаются и диффузионные процессы. При биологической очистке сточных вод микроорганизмы биопленки потребляют иа воздуха кислород, а в воздух выделяют продукты реакции — углекислый газ, сероводород, метан и аммиак. Следовательно, в порах биофильтров парциальное давление кислорода должно резко падать, а давление углекислого газа возрастать. Условия равновесия внутри биофильтра и вне его создают диффузионные потоки кислорода внутрь биофильтра, а углекислого газанаружу. Наличие же загрузки, покрытой биологической пленкой, препятствует этой диффузии. При достаточно большом сопротивлении может наступить момент, когда потребление кислорода биопленкой прекратится, так как его парциальное давление в воздушном пространстве поры достигнет минимальной величины. В этом случае в теле биофильтров могут начаться процессы гниения. Опасность такого явления в наибольшей степени возиикает в капельных биофильтрах. [c.68]

В организме яды могут подвергаться разнообразным превращениям Окислению, восстановлению, соединяться с другими веществами и пр. В результате таких превращений чаще образуются менее токсичные вещества, хотя известны и обратные случаи. Так, монофторацетат не ядовит, но в организме из него образуется фтортрикарбоновая кислота (вероятно, фторлимонная), уже в малых концентрациях токсичная. В литературе имеются попытки связать токсические свойства, или по крайней мере степень токсичности, вещества с его составом и строением [1]. Известно, например, что циклические органические соединения более токсичны, чем органические соединения с открытой цепью, имеющие в своем составе те же группы. Чем выше непредельность органического соединения, тем больше его химическая и биологическая активность ацетилен более. ядовит, чем этилен, а этилен — более, чем этан. Галоидозамещенные углеводородов жирного ряда отличаются более высокой токсичностью, чем углеводороды, из которых они образуются, например галоидопроизводные метана и бензола более токсичны, чем метан или бензол. Степень насыщенности также связана с токсичностью. Однако этих наблюдений недостаточно для выводов о зависимости токсичности соединений от его структуры и их можно рассматривать как ориентировочные. Следует иметь в виду, что токсичность вещества часто зависит от особенностей (строение, структура, функциональная деятельность и т. д.) соединений, находящихся внутри клеток организма, с ко- [c.36]

Радиационные эффекты. Ионизирующее излучение может в некоторых случаях оказывать влияние на систему, в которой проводится исследование. Это относится главным образом к работам в области органической и биологической химии. Так, метиловый спирт, меченный углеродом (удельная активность —10 мкюри ммоль), с течением времени разлагается (явление авто-радиолиза ), образуя воду, метан и другие продукты из иодистого метила, меченного (удельная активность —0,2 мкюршммоль), выделяется свободный радиоактивный иод. [c.162]

Основные понятия и термины. Использование стабильных изотопов в биологических и сельскохозяйственных исследованиях базируется, прежде всего, на предположении, что каждый изотоп исследуемого элемента равноценно и пропорционально одинаково участвует во всех процессах превращения этого элемента. Однако, если элементарный азот атмосферы содержит 0,3663% стабильного изотопа азота то в других соединениях химически связанный азот имеет естественный изотопный состав, несколько отличный от естественного элементарного атмосферного азота. Так, 0 еп5 [3] в восьми исследованных почвенных образцах обнаружил содержание тяжёлого азота на 0,005% больше, чем в естественном атмосферном азоте. Вгетпег с соавторами [4] определили содержание изотопа в целинном пылеватом суглинке как 0,373%. Hoering [5, 6] приводит следующее содержание изотопа азота (ат.%) листья белого клевера — 0,362, морские водоросли — 0,367, метан — 0,361, аммонийная соль — 0,369. [c.539]

Основным видом топлива для микротурбин является природный газ, но они также могут эффективно работать и на другом коммерческом или условно бесплатном углеводородном топливе (попутный нефтяной, биологический газы, шахтный метан, сжиженный пропан, бутан, дизель или керосин). [c.188]

Это может быть 1) деградация отдельных видов отходов in situ с помощью специализированных культур микроорганизмов или их сообществ 2) введение специально подобранных культур в обычные системы переработки отходов 3) ликвидация № обезвреживание разливов нефти 4) извлечение металлов (гл. 5) 5) биологическая очистка газов от пахучих и вреднызс соединений (меркаптанов, сероводорода, цианида, хлорзаме-щенных углеводородов и т. д.) 6) получение биомассы из отходов 7) превращение отходов в метан (гл. 2). [c.275]

На примере голомиктического озера можно описать биологические процессы, которые приводят к летнему расслоению и продолжаются несколько месяцев. В пронизанном лучами света эпилимнионе фитопланктон (диатомеи, жгутиковые, зеленые водоросли, цианобактерии) продуцирует биомассу. Обычно из окружающей среды в озеро поступает дополнительный органический материал. Часть этого органического вещества, в особенности частицы, содержащие целлюлозу, опускается на дно озера и разлагается. В начальной аэробной стадии разложения расходуется кислород, и на дне создаются анаэробные условия. В результате анаэробного распада образуются органические продукты брожения Н2, НдЗ, СН4 и СО2. Поскольку конвекции не происходит, эти продукты поступают из донных отложений в толщу воды очень медленно. Один только метан-главный продукт анаэробной цепи питания в донных осадках - выделяется в виде пузырьков газа. На своем пути к поверхности водоема часть метана переходит в раствор и окисляется использующими этот газ аэробными бактериями. Быстрое потребление кислорода в гиполимнионе обусловлено ускоренным распределением метана и ростом метанокисляющих бактерий. В конце концов во всем гиполимнионе создаются анаэробные условия. [c.507]

Как было отмечено выше, изонитрилы также могут выступать в качестве окислительных субстратов нитрогеназы [140—142]. Они восстанавливаются в углеводороды, содержащие атом углерода изонитрильной группы, и первичные амины, образующиеся из фрагмента R—N. Изонитрилы, так же как и азот, присоединяются к атомам переходных металлов концом молекулы. При восстановлении связанного метилизонитрила в качестве основного продукта шестиэлектронной реакции образуется метан, тогда как при восстановлении некоординированной молекулы изонитрила процесс идет в основном до диметиламина — продукта пятиэлектронной реакции. Такое сочетание свойств делает изонитрилы превосходным субстратом при изучении как биологических нитрогеназ, так и модельных систем. При использовании в качестве катализатора комплекса молибден — цистеин состава 1 1 основными продуктами восстановления изонитрила борогидридом натрия являются этилен и этан [137]. Как и в случае ацетиленовых субстратов, экспериментальные данные согласуются с каталитической активностью мономерных молибденовых комплексов. Восстановление слабо ингибируется молекулярным азотом и более эффективно подавляется окисью углерода. Опыты с N2 показали, что азот как ингибитор этой реакции восстанавливается до аммиака и что молекулы N2 и RN связываются одними и теми же центрами, по-видимому, атомами молибдена. Кроме того, азот и окись углерода — конкурентные ингибиторы восстановления изонитрилов нитрогеназой, что убедительно показывает наличие у молибдена свойств, необходимых для связывания и восстановления субстратов. На рис. 49 [c.318]

Микроорганизмы, участвующие в процессе биологической очистки, формируются в виде активного ила, который имеет вид буро-желтых мелких хлопьев размером 3—150 мкм, взвешенных в воде и представляющих собой колонии микроорганизмов, главным образом бактерий, образующих слизистые капсули — зооглеи (рис. 17.6). Имеется много видов бактерий, каждый из которых способен окислять преимущественно определенные вещества. Например, бактерии, относящиеся к виду псевдомонад, окисляют метан, к виду псевдомонас — фенолы, жирные кислоты, спирты к виду микробактериум — нефтепродукты и т. п. Поэтому, если в состав очищаемых вод будут введены новые вещества, то понадобится некоторое время, чтобы бактерии, способные разлагать именно эти вещества, размножились в достаточном количестве. [c.217]

Характер детектора, используемого для измерения радиоактивности, в значительной мере определяется требованиями, предъявляемыми к чувствительности, а также энергией частиц, образующихся при распаде атомов. Наиболее ранний метод состоял в пропускании потока из хроматографа через газовую кювету, содержащую счетчик Гейгера с тонким окощком, соединенный с измерителем скорости счета. Этот метод удовлетворителен для многих элементов, но Си Н — два изотопа, часто используемые в биологических исследованиях,— являются слабыми Р-излучателями. Тритий совсем не регистрируется, а С регистрируется очень слабо. Другой метод состоит в пропускании газа-носителя, содержащего радиоактивные вещества, через счетчик Гейгера, в результате чего можно избежать поглощения частиц стенками кк5веты. Однако наиболее часто применяемые в качестве подвижных фаз гелий и азот являются плохими наполнителями для счетчика. Это затруднение преодолевают, вводя в поток газа, выходящий из колонки, метан, благодаря чему получают смесь, обеспечивающую доста- [c.125]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология