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为什么下水道经常堵塞?罪魁祸首竟然是一种细菌,它们喜欢吃金属

科学宇宙探索者

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在我们的日常生活中,经常会遇到下水道堵塞的问题。堆积的油污,或者不小心掉落硕大的物品,都有可能会造成下水道的堵塞。下水道一旦堵塞,对于我们的日常生活来说影响非常大,不仅无法使用相关的设施,还有可能造成管道的压力过大,引起爆水管。所以遇到下水道堵塞的情况,需要及时寻找专业的人员进行解决。

然而我们是否曾经想过,下水道的堵塞不一定是人为的,有可能与某种细菌有关,而且它还非常喜欢吃金属。在我们的认知中,生物的能量来源往往都是有机物,有机物通过生化反应释放能量和营养。比如说我们人类每天吃进去的食物是蔬菜,肉类等有机物。而我们今天要介绍的主角,它虽然是生物的一种,但是却以金属作为主要的食物来源。

根据能量守恒定律,自然界的能量并不会凭空产生,也不会凭空消失,只会由一个物体 转移到另外一个物体,或者由一种形式转移到另外一种形式。杰瑞德·里德贝特是一位来自加州理工学院的生物教授,他与相关的专家在一项实验中发现,我们日常生活中常见的自来水,里面暗藏着一些以金属为食的微生物。它们通过金属发生化学反应中释放的能量,从而维持自己的生命所需。

在众多金属中,这些微生物最喜欢的金属就是锰。我们在学习化学反应的时候,绝大多数的伴随能量变化的化学反应都是产生热能的变化。比如我们最常见的燃烧反应,就是在化学反应中释放热能的典型例子。而杰瑞德这次发现,在二价锰发生化学反应生成四价锰这一过程中,会释放出一些化学能。而这些吃金属的微生物正是凭着这些化学能为生。

在科学发明与创造的道路上,许多成就都是来自于偶然的情况。杰瑞德与他的团队能够发现这些神奇的微生物,同样也是出自于意外。杰瑞德在几个月之前完成一项实验,他把实验剩下的锰并没有保存起来,而是直接丢到了水槽里面。当他出差了几个月之后,回来后的他发现,原来在水槽中的锰是单质,结果回来之后却变成了黑色的氧化物。这一现象使杰瑞德开展了一系列的实验。

经过验证,水槽里面的氧化物的确是氧化锰。但是原来的水槽中除了锰单质之外,并没有其他氧化物的存在,仅凭空气中的氧气并无法完成这样的反应。经过杰瑞德团队严谨的实验以及分析,他们最终认为,是自来水中存在一些具有氧化功能的微生物,把原来的二价锰离子氧化成四价。

这与下水道堵塞有什么关系呢?随着人类工业化的进程,许多原本在大自然属于微量元素的元素成为了大量元素。下水道中增多的锰离子在这些微生物的作用下生成氧化锰,从而堵塞了我们的下水道。

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