Экология микроорганизмов: Конспект лекций № 1-5. Введение в экологию микроорганизмов. Симбиотические взаимоотношения микроорганизмов с животными и человеком, страница 26

Биологический круговорот фосфора включает минерализацию и ассимиляцию фосфорсодержащих соединений (Рис. 7). Бактерии, вызывающие минерализацию органических соединений фосфора, относятся к родам Pseudomonas, Bacillus и др. Кроме того, в данном процессе принимают участие грибы из родов Penicillium, Aspergillus, Rhizopus, Candida и др. Освобождающиеся при минерализации ионы фосфорной кислоты (РО₄^3-) соединяются с рядом ионов металлов, в результате чего получаются фосфорнокислые соли кальция, магния, железа и других элементов. Растения и многие микроорганизмы затем поглощают доступные им фосфатные ионы, из которых внутри клетки синтезируются органические фосфорсодержащие соединения.

Таким образом, на первый взгляд круговорот фосфора является достаточно простым и включает по существу только два этапа: минерализацию и ассимиляцию. Вместе с тем следует отметить некоторые детали этих процессов. Во-первых, несмотря на быстрое функционирование круговорота фосфора и относительное обилие фосфатов в почвах, фосфат служит фактором, ограничивающим рост многих организмов, так как большая часть земных запасов фосфора находится в виде нерастворимых солей кальция, железа или алюминия. Эти соединения фосфора, входящие в состав минералов, недоступны или слабо доступны растениям.

Однако многие  микроорганизмы могут переводить нерастворимые соединения фосфорной кислоты в растворимое состояние. К ним относятся представители бактерий и грибов. Растворение фосфатов в почве происходит в результате образования углекислого газа или различных кислот. Что касается углекислого газа, то он появляется в результате  процессов дыхания и в присутствии воды переходит в угольную кислоту, которая  более или менее быстро растворяет нерастворимый фосфат. Мобилизация нерастворимых соединений фосфора происходит также благодаря образованию микроорганизмами органических кислот и кетокислот при неполном окислении углеводов или их брожении.

В некоторых случаях растворению фосфатов способствует азотная кислота, образуемая нитрифицирующими бактериями, и серная кислота, появляющаяся в результате деятельности бактерий, окисляющих серу. Все это повышает растворимость фосфатов и, следовательно, увеличивает доступность фосфора для растений.

Вместе с тем растворимые фосфаты постоянно переносятся  из почвенной среды в океан, и такой процесс является в основном однонаправленным. Таким образом, доступность фосфата для сухопутных форм жизни зависит от непрерывного перевода в раствор нерастворимых фосфатных отложений. А в этом процессе очень важную роль играют микроорганизмы.

Применение микроорганизмов для решения проблем охраны окружающей среды.Как известно, проблема охраны окружающей среды приобрела мировое значение. Научно-технический прогресс, принесший человеку неоспоримые блага, имеет и обратную сторону. При сжигании угля, нефти, торфа, битумов в биогеохимический круговорот элементов включается масса окислов углерода, соединений серы, азота, фосфора, кремния и других веществ, влияющих на нормальное функционирование компонентов биосферы. Уничтожение лесов на обширных пространствах, распашка целинных земель, неумеренное применение минеральных удобрений существенно изменяют сложившиеся в природе циклы основных химических элементов. Заметно повышается концентрация отдельных соединений в почвенных и речных водах. Нитриты и нитраты могут проникать в водоносные горизонты почвы на десятки метров, поступать в воды рек и озер и накапливаться там в дозах, опасных для человека и животных.

Увеличение соединений органического углерода, азота, фосфора в водоемах обусловлено во многом поступлением колоссального количества фекальных масс из крупных и мелких населенных пунктов, а также навоза из животноводческих районов. Эта проблема особенно остро стоит в связи с созданием крупных животноводческих комплексов. Негативное влияние на окружающую среду оказывают разнообразные ядохимикаты, которые широко используются в сельском хозяйстве. Это разнообразные инсектициды, гербициды, фунгициды, которые, как правило, могут накапливаться в почве, в водоемах, в растениях. Мало того, что эти соединения оказывают неблагоприятное влияние на окружающую среду, нарушают ход естественных процессов в природе, они, как правило, вредны для человека и животных.