海洋环境下腐蚀微生物研究进展北大核心

海洋环境的复杂多变性使海洋腐蚀成为一个日益严重的全球性问题。海洋腐蚀在造成巨大经济损失的同时,还带来了严重的环境污染以及人员安全问题,使其成为海洋经济发展中必须要解决的关键问题。据统计海洋环境中20%的腐蚀由微生物引起,腐蚀微生物(microbiologically influenced corrosion,MIC)以生物膜的形式存在于金属表面,其主要包括细菌、古菌、真菌及藻类等。基于对以往研究的综述,本文总结了这4类海洋微生物的研究进展,阐述了海洋腐蚀环境中腐蚀微生物的种类、群落组成影响因素及其作用机理等内容;同时,文中概述了微生物对金属材料促进腐蚀或抑制腐蚀的影响因素及其作用机制,并归纳了当前海洋环境中微生物腐蚀的防治方法;最后,本研究对海洋环境下微生物腐蚀研究及防治的发展趋势进行了论述,以期为腐蚀机制的研究与防腐工作的实施提供参考。     

微生物腐蚀及腐蚀机理研究进展

在不同的环境中,不同种类的微生物能在材料上附着繁殖,其生命活动会引起或加剧材料的腐蚀。根据种类及功能的不同,腐蚀微生物可以分为硫酸盐还原菌、硫氧化菌、产酸菌、铁氧化细菌、铁还原细菌、硝酸盐还原菌以及产粘液细菌等。微生物腐蚀几乎能使所有现用的材料受到严重影响,破坏材料的结构与性能,在建筑、运输管道、工业环境(石油化工等)以及海洋环境中造成巨大的安全隐患和财产损失。本文概述了目前发现的腐蚀相关微生物的类群和特性,以及相对应的微生物腐蚀机理,为防护和控制材料的微生物腐蚀提供理论指导。     

参与金属腐蚀的微生物及其控制

参与金属腐蚀的微生物及其控制王公德（山东省潍坊市第一职业中专２６１０２１）微生物对金属的腐蚀,早在本世纪初就已被人们所发现。到了３０年代,荷兰学者克尔提出硫酸盐还原菌参与金属腐蚀中阴极去极化理论后才开始受到重视。每年因微生物腐蚀造成的损失,占金属腐蚀...     

微生物抑制金属腐蚀机理的研究进展

传统金属防腐方法成本较高或者容易产生次生环境问题。微生物防腐蚀是一项新的绿色防腐技术,随着越来越多抗腐蚀微生物的发现,以及有益菌膜研究的开展,研究者们发现了微生物抑制金属腐蚀的众多机理,本文对此进行了归纳总结。微生物可以通过生物驱除、分泌腐蚀抑制剂、生成胞外多聚物、降低溶解氧、形成生物膜屏障、分泌生物表面活性剂、噬菌体控制、非生物膜屏障等过程控制和减缓金属腐蚀。金属的微生物腐蚀抑制作用通常不是由单一机制引起的,而是多种机制共同作用的结果。深入理解微生物抑制金属腐蚀的机理,有利于为减缓金属腐蚀行为提供借鉴。     

太原市集中供热管网循环水中有害微生物的研究

调查了山西太原市集中供热循环水系统中主要造成管网腐蚀的有害微生物,包括粘液异养菌,硫酸盐还原菌,铁细菌,真菌,测定了各菌群的数量分布,类型及与水温之间的关系。结果表明：在管网供热期间,循环水中有害菌菌数普遍低于管网腐蚀的菌数指标;停止供热期间,循环水中菌数超标,对管网赞成一定的腐蚀。     

太原市集中供热管网循环水中有害微生物的研究*

调查了山西太原市集中供热循环水系统中主要造成管网腐蚀的有害微生物,包括粘液异养菌、 硫酸盐还原菌、铁细菌、真菌;测定了各菌群的数量分布、类型及与水温之间的关系。结果表明：在管 网供热期间,循环水中有害菌菌数普遍低于管网腐蚀的菌数指标;停止供热期间,循环水中菌数超 标,对管网造成一定的腐蚀。     

高温油藏生物膜内硫酸盐还原菌的腐蚀机理及防治策略

硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)广泛分布于高温、高压及高盐的石油油藏中,在油藏硫循环中起主导作用。SRB能在油藏生物膜内生长,有微量低分子有机酸时利用硫酸盐为电子受体并将其还原成硫化氢。硫化氢会腐蚀管道,导致原油泄露等其他安全问题,每年造成的经济损失超过7 000亿元。本文首先总结了油藏生物膜内微生物菌群多样性,分析了生物膜内SRB及其相关菌群的协同腐蚀机理;然后讨论了高温油藏SRB介导的硫氮氢生物地球化学循环过程、胞外电子传递机制及其腐蚀作用,并通过几个高温油藏SRB生物膜内腐蚀的现场案例进一步阐明了SRB的腐蚀机制。在此基础上,提出了应对高温油藏生物膜内SRB腐蚀的生物纳米防治策略,这为高温油藏管道防腐提供了新思路。     

腐蚀金属的微生物

自然界中有许多种腐蚀金属的微生物,损坏大量的金属。每年全世界生产的金属总量约有10亿吨,其中约有1亿吨因腐蚀而损失,而绝大部分的腐蚀损失是由微生物造成的。微生物腐蚀金属的手段是通过它们的生命活动实现的。现在已知腐蚀金属的微生物主要有三大类群。     

微生物腐蚀

金属的腐蚀主要是由于金属外部介质的化学作用或电化学作用而引起的破坏。由于微生物的生命活动也可以使金属遭到破坏,故称为微生物腐蚀。 最早指出微生物能够腐蚀金属的人是Gaines(1910年),他认为地下钢铁结构物腐蚀的部分原因是细菌活动引起的。他从腐蚀产物     

硫酸盐还原菌与油田金属管道腐蚀

硫酸盐还原菌（sulfate-reducing bacteria,SRB）是一类利用硫酸盐和其他氧化态硫化物,或利用元素硫作为电子受体,并将其还原成S2-的原核生物。在长时间开采原油过程中,地层需要通过金属管道注水来维持油气输出压力,而输水管壁上很容易形成生物膜垢。该生物膜垢的形成是微生物腐蚀发生的必要条件,也是微生物对金属腐蚀问题难以解决的主要原因。     

泸州天然气化工厂循环水系统中微生物生态分布及其主要危害菌的初步研究

在近代化工工业中,人们越来越重视细菌对金属的腐蚀和真菌对木质材料的破坏等问题。冷却水系统中产生污垢和腐蚀与水质条件及微生物生长密切相关。John和Purkiss等(1972)曾论及工业用水管道中微生物垢的形成,会降低传热效率,加速腐蚀和破坏设备。     

循环水中影响十二烷基二甲基苄基氯化铵杀菌作用的因素

季胺盐在医学上作为清洁消毒剂早巳为人们所熟知,曾密切结合致病菌类做了影响其消毒杀菌效果因素的研究。然而关于工业循环冷却水系统中应用于控制腐蚀危害微生物有关影响因素,却很少见到报道。为了控制工业循环水中微生物造成的腐蚀危害,我们针对从循环水中分离的主要腐蚀危害菌——硫酸盐还原菌、铁细菌及形成粘液的异养菌,筛选到了高     

油田硫酸盐还原菌酸化腐蚀机制及防治研究进展

硫酸盐还原菌(Sulfate reducing bacteria,SRB)是一些厌氧产硫化氢的细菌的统称,是以有机物为养料的厌氧菌。它们广泛分布于pH值6-9的土壤、海水、河水、淤泥、地下管道、油气井、港湾及锈层中,它们生存于好气性硫细菌产生的沉积物下,其最适宜的生长温度是20-30℃,可以在高达50-60℃的温度下生存,与腐蚀相关的最主要的是脱硫脱硫弧菌(Desulfovibrio desulfuricans)。 它们是许多腐蚀问题的主因,例如油田系统金属管路的腐蚀等。在海上油田生产中,海水常被注入油井用于进行2次采油。富含硫酸盐的海水能加速油藏中SRB的生长,随之H₂S大量产生,引起油田水的酸化,H₂S具有毒性和腐蚀性,增加石油和天然气中的硫含量,并可能引起油田堵塞。SRB引起的腐蚀问题是拭待解决的最主要问题。国内外治理该问题的途径主要有物理杀灭、添加化学杀菌剂等方法,但是这些方法成本高,持续效果不显著。近几年来国外学者开始重点关注利用生物竞争排斥技术(Bio-competitive inhibition technology,BCX)控制硫酸盐还原菌的生长代谢的方法,该方法的原理为通过加入特定的药剂,激活油藏中的本源微生物或加入外源微生物,使其与SRB竞争营养源或产生代谢物抑制SRB的生长代谢,进而抑制H₂S的产生。GMT-LATA的科学家对在厌氧油气储层和开采系统中硝酸盐还原菌的作用进行了最早的研究,认为该细菌可以抑制硫酸盐还原菌的代谢活动。随后BCX技术已经在国外部分油田得到了应用,国内还没有在海油生产中应用的报道,但是也有学者对该方法进行了研究。     

土壤腐蚀网站硫酸盐还原菌的研究

从我国东北、西北、西南和华北的的10多种土壤的苗蚀试验站的钢件周围及腐蚀产物中,分离、纯化了13株硫酸盐还原菌(SRB),测定了它们的形态、生理生化特性及氢化酶活性,据以确定我国广大地区土壤中分布的钢铁晦蚀厌氧腐蚀萄主要为普通脱硫弧菌(Desulfovibriavulgaris)和脱硫脱硫弧菌(D.desulfuricans)。他们对钢的腐蚀速率和其氧化酶活性存在着很好的相关性。     

一件出土饱水木漆器文物中可培养细菌的鉴定及对木材的腐蚀作用

【背景】饱水木质文物易受到微生物侵害,目前国外围绕饱水木质文物微生物病害已开展多方面研究,并取得阶段性进展,而国内在饱水木质文物微生物学技术方面的报道比较少。【目的】研究保藏水环境中出土饱水木漆器F446及水中细菌的种类,以及对木材的腐蚀作用。【方法】采用16S rRNA基因序列分析方法及生理生化试验,对饱水木漆器F446及水环境中细菌进行鉴定,并选取典型菌按5×10~8个/瓶菌量接种马尾松心材(悬于无菌自来水中),37°C培养120 d,测试木材的损失率。【结果】从F446文物和水样中分离的53株细菌中,21株被鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus),为优势菌属,其中蜡样芽孢杆菌(B.cereus)19株,病研所芽孢杆菌(B.idriensis)和苏云金芽孢杆菌(B.thuringiensis)各1株;11株菌被鉴定为短杆菌属(Brevibacterium),此外还有4株短波单孢菌属(Brevundimonas),5株粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis),5株Altererythrobacter,2株水氏黄杆菌(Flavobacterium mizutaii);另外,还有解糖假苍白杆菌(Pseudochrobactrum saccharolyticum)、梭型芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)、Leucobacter aridicollis、Ochrobactrum pseudogrignonense、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)菌株各1株。菌株A5、A6分别为类芽孢杆菌(Paenibacillus)和Altererythrobacter属中的疑似新种。从典型菌中选取15株菌回接木材进行腐蚀试验,结果显示,9株细菌与对照组比较存在极显著差异,说明这些菌对马尾松木材有一定的腐蚀作用,但是腐蚀率非常低,最高仅1.38%,表明这些细菌对试验木材马尾松腐蚀并不严重。【结论】F446木漆器文物样品中优势菌属为芽孢杆菌属(Bacillus),水样中优势菌属依次为短杆菌属(Brevibacterium)、短波单孢菌属(Brevundimonas)和Altererythrobacter。从F446木漆器文物和水样中分离出的细菌对木材的降解非常缓慢,短期内腐蚀作用有限。     

微生物污垢检测技术的特点、现状与发展趋势

微生物污垢是工业冷却水污垢的重要组成部分.在适宜条件下,引起污垢的微生物迅速繁殖.不但会显著增大污垢热阻、流动阻力和腐蚀速率,甚至还会堵塞流道而引发停机故障.本文介绍了微生物污垢的概念,阐述了微生物污垢检测技术研究的地位、作用和特点,归纳了目前已知的微生物污垢的形成过程及其主要影响因素,着重分析了目前国内外应用较广的微生物污垢检测方法、优缺点及其最新研究动态.展望了微生物污垢检测技术未来的发展趋势.     

海洋污损的微生物学过程与机制研究进展

海洋生物污损主要由微生物腐蚀(MIC)与生物淤积(MBF)造成。细菌的附着及生物被膜的形成在微观尺度为微生物腐蚀提供了环境条件,而生物淤积则从宏观层面加速了污损的进程。近年来,海洋生物污损在全球范围内造成了巨大的经济损失,各类抗污损的方法也相继开发。微生物行为在污损的形成中扮演着重要角色,包括细菌在基质上的定殖,微生物被膜的产生,微生物结构的组装以及氧化还原性质的改变等。本文中,笔者聚焦海洋污损的微生物学机制,对生物污损的发生条件、影响因素、形成机制、群体感应调节特征进行了总结,并对防控方法进行了归纳,以期从生态学层面深入认识海洋污损的动力学过程,并为开发新型环保型防污材料提供借鉴思路。     

石质文物地衣生物腐蚀及防治的研究进展

本文主要从生物因素方面考虑,分析了导致石质文物病害的主要原因和机理,并综述了国内外石质文物保护的现状、防治和修复方法。地衣是引起石质文物腐蚀的关键生物类群,与国外相比,目前国内专门针对地衣进行石质文物防治的研究鲜见报道。作者建议,石质文物的地衣生物腐蚀及防治研究应从以下方面入手：（1）石质文物地衣必须首先进行系统的种类调查;（2）对地衣腐蚀石质文物的机理进行深入研究;（3）探寻地衣病害安全有效的去除方法;（4）逐步探索地衣病害修复后的监测和预防方法。     

老君庙油田L油层注水时细菌发育的规律

注水是广泛应用的有效采油工艺。在注入水、含油层和地层水中存在着各种微生物。注入的淡水将地层水冲淡,同时带进了微生物和其它物质,加强了微生物在地层中的活动。这是引起注水层堵塞和采油设备腐蚀的重要因素。因此,油层注水后,细菌发育状况的研究不仅具有理论意义,也具有重要的实践价值,早就引起了注意(Beerstecher,1954;Davis,1967;     

腐蚀钢筋混凝土的耐久性与防护

通过对钢筋混凝土腐蚀机理的介绍和耐久性概念的阐述,从混凝土的碳化和氯离子扩散速率方面论述了影响混凝土结构耐久性的因素,最后针对影响因素提出了混凝土耐久性设计方案和混凝土后期防护措施。