自然界中存在一类微生物，它们能够利用二氧化碳和无机含氮化合物作为碳源和氮源，通过化能合成作用合成细胞物质，同时利用外界无机物的氧化释放能量。这类微生物的营养方式称为化能合成作用。例如，硝化细菌通过NH3和HNO2的氧化反应释放能量，进而合成有机物。硫细菌则能够氧化H2S，将其转化为体内的硫，当环境中缺乏H2S时，这类细菌会将体内的硫氧化成硫酸。铁细菌能够氧化硫酸亚铁，利用氧化反应释放的能量合成有机物。此外，还有能够利用分子态氢和氧之间反应释放的能量，并以碳酸作为唯一碳源生长的细菌，即氢细菌。

这些微生物的活动对于维持地球上的物质循环平衡以及环境净化具有重要意义。例如，在土壤中，硝化细菌的活动可以提高土壤肥力，增加植物可利用的氮素营养。利用硫细菌可以降低土壤pH值，提高土壤矿质盐的溶解度，从而改善作物的矿质营养。通过利用某些自养微生物的化能合成作用，可以在贫矿尾矿中进行细菌浸矿，提高矿产资源的回收率。此外，氢细菌可用于单细胞蛋白生产，其最大优点在于原料丰富，取之不尽。然而，某些微生物也可能对人类造成危害，比如对金属的腐蚀。

这些微生物不仅在自然环境中发挥着重要作用，而且在工业生产和环境保护中也有广泛应用。例如，利用化能合成作用可以提高贫矿尾矿的利用效率，降低生产成本。同时，通过控制和利用这些微生物的活动，还可以有效净化废水和废气，减少环境污染。

总之，化能合成作用是微生物的一种重要代谢方式，对于维持生态平衡和资源循环具有重要意义。通过深入研究和应用，可以更好地利用这些微生物为人类社会的发展服务。