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《海洋环境中微生物腐蚀及其防护研究进展_杨慧》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、化学与生物工程2010,Vol.27No.1综述专论1Chemistry&Bioengineering海洋环境中微生物腐蚀及其防护研究进展杨慧,薛小平,傅增祥,王伟,宋凯,呼延霆,汪桦(西北工业大学生命科学院,陕西西安710072)摘要:微生物腐蚀是当前我国海洋工程设施发展亟待解决的问题。综述了近几年来海洋环境中微生物腐蚀的研究方法及其防控措施,重点对液中高压脉冲电场杀菌技术做了详细的概括和分析。关键词:微生物膜;微生物腐蚀;硫酸盐还原菌;液中高压脉冲电场中图分类号:Q939198文献标识码:A文章编号:1672-5425(2010)01-0001-05由于各种微生物的生命活动而造成海
2、洋环境中使必行。用的各种材料的腐蚀过程统称为微生物腐蚀(Micro-1硫酸盐还原菌形成的微生物膜及其腐蚀作biologicallyinfluencedcorrosion,MIC)。附着于材料用表面的微生物膜是诱发材料表面生物性腐蚀的重要因素,微生物的附着是高度自发过程,它几乎可以导致所SRB在金属表面附着、繁殖生长,新陈代谢产物[1]有材料的腐蚀,其中最主要的是由硫酸盐还原菌在金属表面形成微生物膜,其主要成分是水(占70%(SRB)引起的腐蚀。硫酸盐还原菌是微生物腐蚀中最~95%)和细菌粘液物质(由高聚糖、蛋白质等组成,又[2][3~5]重要的菌,在自然界分布很广,属于典型的专性厌氧称
3、为胞外高聚物,简称EPS)。微生物膜的基质具2-2-菌,在无氧状态下,将SO4还原为S而繁殖。每年有抗毒物影响的能力,其物理化学性质决定了微生物仅因硫酸盐还原菌产生的硫化氢的腐蚀作用就可以使膜中的生命活动。在微生物膜中,EPS一般占干膜的石油工业的生产、运输和贮存设备遭受高达数亿美元60%~95%左右,而微生物所占比例很小。EPS是由的损失,因此,微生物腐蚀的危害是巨大的。然而,这固体表面与液体或气体环境介质之间的粘液物质形成种损失长期以来一直没有引起人们足够的重视。随着的凝胶相(因而可采用凝胶模拟微生物膜),微生物在我国经济的迅速发展,海洋采油平台、海水淡化设施、其中活动时,凝胶起扩
4、散屏障作用,由此产生浓度梯海港设施、船设备、海水冷却工程等海洋工程设施面临度。细胞高聚物如丙酮酸或糖醛酸中荷电基团的存在的微生物腐蚀问题日益严重,海洋工程设施的防微生显著地影响着EPS的物理性质(如强度和粘性)。通物腐蚀成为当前亟待解决的问题。常情况下EPS是亲水的,因此EPS也能赋予疏水表[4,6,7]通过对微生物腐蚀领域长期系统的研究发现,海面以亲水性质,使得界面/表面性质发生变化。水中的微生物可以使各种类型的材料在海水中浸泡几EPS具有粘性,容易粘附各种颗粒物质如粘土、个小时就形成一层包含细菌、藻类等水生生物及其代腐殖质或碎片等,这些吸附物也影响着微生物膜的性[8]谢产物的微生物
5、粘膜,成为其它海洋生物和细菌生长质。此外,EPS含有带羧酸官能团的多糖,易捕获和繁殖的/土壤0。随后的微生物腐蚀都是通过这层微金属离子,由此改变微生物膜的微观环境,从而影响微生物膜发生的。因此,控制微生物腐蚀的有效方法之生物腐蚀行为。一就是控制微生物膜的生长。迄今为止,控制微生物在水环境中,微生物易吸附在固体表面。当物体腐蚀唯一有效的措施是使用化学杀菌剂。但由于效果浸没入海水后,有机碎片容易粘附在表面上,形成一层不理想且不符合环保要求,化学杀菌剂将越来越受到厚度约5~10nm的薄膜,从而改变物体表面的性质,限制,发展高效、环保的新型微生物腐蚀控制措施势在尤其是静电荷和润湿度。这层薄膜是
6、微生物膜进一步基金项目:中国博士后科学基金资助项目(20080441193)收稿日期:2009-10-23作者简介:杨慧(1981-),女,山东青岛人,博士,讲师,研究方向:微生物学;通讯作者:薛小平,博士,教授。E-mail:xuexp99@gmail.com,kittyyh@nwpu1edu1cn。2杨慧等:海洋环境中微生物腐蚀及其防护研究进展/2010年第1期[9,10]发展的基础。微生物在固体表面的附着可能是趋来反映材料、环境的相互作用机制和特征,统称为腐蚀向性或随机性运动造成的,部分微生物会有选择地运信号学。有关微生物腐蚀的电化学研究方法的优缺点动并附着在材料的特定部位,部分
7、吸附着的微生物也见表1。会由于自身的运动或水体的动力学方面的因素而脱离表1微生物腐蚀的电化学研究方法比较附着点,附着紧密的微生物繁衍生长并新陈代谢产生Tab11Comparisonofelectrochemicalstudieson多聚物,最终形成微生物膜。microbiologicallyinfluencedcorrosion微生物膜的形成是一个高度自发的过程,是一个编号研究方法优缺点伴随SRB的生长和消亡、环境不断变化的动态过程。腐蚀易于测
