海洋微生物腐蚀de研究进展
生物杀藻剂——溶藻微生物的研究进展
多真核藻 类 的细胞 中发现 了病毒 或病 毒类粒 子 ，迄
今 为止 ，在 ｌ 个 已知的真 核藻 纲 中，只有 裸藻 纲 ４
（ ｕ ｌ ｏ ｈｃａ ） Ｅ ｇｅ ｐ ｙ ｅｅ、矽藻纲 （ ａ ｉａｉ ｈ ｃａ） ｎ Ｂ ｃ ｌｒ ｐ ｙ ｅ ｅ、针胞 ｌ ｏ
藻 纲 （ ａ ｈｄｐ ｙ ｅｅ Ｒ ｐ ｉｏ ｈ ｃａ ）以及 Ｔｉｏ ｈ ｃａ 等 ４ ｒ ｐ ｙｅｅ ｂ 个纲 没 有发现 病毒 或病 毒类粒 子 ，常 见真 核藻类 病毒和
Ａｂｓ ｒ ｃ ：Ｅ ｔ ｐ ｉａｉｎｈ ｓｂ ｃ ｍｅａｇ ｎ ｒｌ ｎ ｉ ｎ ｅ ｔｌ ｒｂｅ ａｌ ｖ ｒ ｈ ｒ ｅｅ ｔ ｅ ｒ． ｉ ｅ ｉｗ ｔ ａ ｔ ｕｒ ｈｃ ｔ ａ ｅ ｏ ｅ ｅａ ｖｒ ｍ ｎａ ｏ ｌｍ ｌｏ ｅ ｅｗｏ ｌ ｉ ｒｃｎ ａｓ Ｔｈｓｒｖｅ ｏ ｏ ｅ ｏ ｐ ｔ ｄｎ ｙ
收稿 日期：２０ｌ ｌ一０１—２７ 基金项 目： 上海市科 技兴 农推广 项 目资助 ［ 农科推 字 （００第 ４—５号】 沪 ２ １）
会 （ Ｔ Ｉ Ｖ）细菌病 毒分会参 照噬菌 体 的分类 方式 ， Ｃ
将 蓝 藻 病 毒 分 为 三 大 类 ： 肌 尾 噬 菌 体 科
（ ｙ ｖ ｉ ｅ， Ｍ ｏｉｄ ）其特征是含有＿条中央管和能伸缩的 ｒａ 尾 巴，常见 的如 ＡＳ １ ，Ｎ— ，Ａ １ ） 一 ；长 ｌ ．（ ，Ａ ２等 Ｌ
Ｓ Ｎ Ｘ ｕｍｉ， Ａ ｉ ｏ ｇ Ｚ Ｎ ｅ ｚ ｏ ｇ Ｓ Ｅ Ｊ ｎｙｎ 。 Ｕ ｉ— ｎ Ｗ Ｎ Ｑ — ｎ ， ＨＥ Ｇ Ｐ ｉ ｈ ｎ ， Ｈ Ｎ ａ －ｉｇ ｄ — ｉ
（ｃｏ ｌ ｆ ｇｉ ｌ ｒ ａｄＢｏｏ ｙ Ｓ ａ ｇ ａＪ ｏｏ ｇ ｉｅｓｙ Ｓ ａｇ ａ ２ ０４ ， ｈ ａ Ｓｈ ｏ ｏ ｒ ｕｔ ｅ ｎ ｉｌｇ ， ｈｎ ｈ ｉｉ ｔｎ ｖｒ ｔ， ｈｎ ｈ ｉ ０ ２ ０ Ｃ ｉ ） Ａ ｃ ｕ ａ Ｕｎ ｉ ｎ
典型微生物腐蚀的研究进展
微生物腐 蚀过程被 认 为是 以下现 象组 成： 腐 蚀， 微生 物污 泥 团 ， 及在 厌 氧 系统 观 察 到 的硫 化 以
氢、 氢氧 化铁 或氢 氧化 亚铁 的存在 。这 个 过程 与 产
（ ）阴极 去 极 化 理 论 ： ｕｒ提 出 了硫 酸 盐 还 １ Ｋｈ 原菌 腐蚀 的 经典 理 论 阴极 去 极 化 作 用 ｊ 。他 认 为 硫酸 盐还 原菌 的作 用 是使 氢 原子 从 金属表 面 除 去 ， 从而 使腐 蚀过 程继 续 进行 。在有 氧 的溶 液 中 ， 钢 碳
类金属的腐蚀 ， 碳钢 、 如 不锈钢 以及 铜合金。Ｓ Ｂ Ｒ 代谢作用产生 的 Ｈ ｓ很容易 污染水稻 等作物 ， ： 而 且 污 染空 气 。Ｓ Ｂ在 环 境工 程 中也 有很 多应 用 ， Ｒ 如
燃料 脱 硫 、 物浸 矿 、 料 、 纸 、 生 燃 造 富硫 酸 盐 的废 水
处 理 、 金属 污染 处 理 、 废 料 处 理 和原 油 泄 漏 污 重 核 染处 理等 。 １ １ １ 硫 酸盐 还原 菌 的腐 蚀机 理 ．．
中图分类号 ：Ｚ ８ ．４ Ｉｘ ０４ ）
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０７－ １ Ｘ（０８ ０ —００ ０ １０ ０ ５ ２ ０ ）４ ０ １— ４
金属 与水 溶 液 相 接 触 的表 面 会 生 成 生 物 膜 。
多 的是脱 硫弧 菌属 ， 中大部 分 是从 环境 腐蚀 点 以 其 及 石 油沉 积 中分离 出来 的 。据 报道 ，Ｒ Ｓ Ｂ能 引起 各
典 型 微 生 物 腐 蚀 的研 究 进 展 米
海洋微塑料污染及生物降解研究进展
海洋微塑料污染及生物降解研究进展作者：伍珊来源：《现代商贸工业》2019年第09期摘要：塑料因其易制造、功能多样、使用方便等原因多年来被大量生产并使用，但由此而产生的环境污染问题愈发严重。
优其是近年来研究发现大多数塑料制品被丢弃后并未完全降解，大量的塑料碎屑在海洋及陆地水体中形成了微塑料污染，对环境、生物及人类健康造成了威胁，目前海洋微塑料污染的相关研究主要集中在监测分布、毒性分析领域，降解方法的研究刚刚兴起。
从海洋微塑料污染的来源、危害、监测、分析以及生物降解等几个方面综述了相关研究进展，并对海洋微塑料生物降解技术的发展进行了讨论及展望。
关键词：海洋微塑料，生物降解，可水解塑料，不可水解塑料中图分类号：TB 文献标识码：Adoi：10.19311/ki.1672-3198.2019.09.096塑料是以单体为原料，通过加聚或者缩聚反应聚合而成，大多添加一些其它化学物质以改变性能的高分子聚合物。
由于易制造、成本低、化学性质稳定、温度耐受范围广、防水性好，自上世纪30年代被发明以来，在世界范围内的使用迅速普及，生产量逐年稳定提高，至今全球已生产了超过83亿吨塑料。
应用广泛的塑料包括聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙、聚氨酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙酯。
这些塑料在环境中被物理、化学和生物的作用逐渐腐蚀，大的塑料废品易在环境作用力的效果下被碎片化，但这些塑料大约需要400年左右时间才能被彻底降解，大多数塑料会形成粒径小、密度低，能在风力、洋流等外力作用下进行迁移的塑料碎屑，直径小于5mm的塑料碎屑被称为微塑料。
微塑料污染的产生对海洋环境有多方面的危害，已经在国际上引起广泛的关注。
1 微塑料的来源全球每年约有800万吨塑料流入海洋。
海洋中的微塑料通常来源于陆地河流流入、渔业及石油等海上作业环节。
日常生活用品中的添加的各种塑料颗粒、工业使用的塑料原料等最终经过不完全的污水处理过程由河流进入海洋，其主要化学成分为聚氨酯、聚苯乙烯等。
一种新型防海洋微生物附着系统的分析与应用
０ 引 言
自从人类 从事海 洋活 动 以来 ， 洋微 生物 的污 损 问题 就成 为限制 人类对 海 洋 资源 开 发利 用 的一 个重要 海 障碍。海洋微 生物 在船舶 管路系统 特别是海 水管路 以及热交换 器 中的附着会 使船舶 管路设施 的腐蚀 破坏加 剧 、 用寿命 显著 缩 短 。现代 船 舶管 路 系统 ， 了 防止藤 壶等 微生 物 的生 长 和 附着 ， 采用 ＭＧ ＳＭａｉ 使 为 常 Ｐ （ ｒｅ ｎ
第 ８ 第４ 卷 期
２０ 年 １ 月 ０９ ２
南通 航运 职 业 技术 学 院学 报
Ｊ Ｕ ＮＡ Ｆ Ｎ Ｎ Ｏ Ｇ Ｖ ＡＨＯＮ Ｌ＆ Ｔ Ｃ Ｎ Ｃ ＬＳ Ｐ １ Ｇ Ｃ Ｌ Ｇ Ｏ Ｒ Ｌ Ｏ Ａ Ｔ Ｎ ＯＣ Ａ Ｅ Ｈ Ｉ Ａ Ｈ１ Ｐ Ｎ ０ Ｉ Ｅ
Ｖｏ ． ． ｉ８Ｎｏ４
１ 海洋微生物腐蚀 的机理
１１ 腐蚀方 式 ．
微生物 腐蚀是 指 由微 生物 引起 或加速 的腐蚀 。海洋 微生物种 类繁 多 ， 统 计有 ２ 多种 ， 据 亿 而且相对 于陆 地微 生物而 言 ， 它们 能够 耐受海 洋特有 的高盐 、 高压 、 低营养 、 低光照 等极端 条件 ， 物种 、 因组成和生态功 在 基 能上具 有多样性 。因此 ， 其对 金属进 行腐 蚀 的形 式和机 理也是 多样 的 。海 洋微 生物 对金属 的腐蚀 并非微生 物直接食用 金属 ， 而是其 生命 活动 的结 果直接或 间接参 与 了金 属 的腐 蚀过 程 。腐蚀 方式大 体可分 为 以下三
微生物对海水入侵响应特征及指示意义的研究进展
微生物对海水入侵响应特征及指示意义的研究进展支传顺;胡晓农;陈麟;焦裕飞;白晶【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2024(51)2【摘要】海水入侵是全球性环境地质问题,对沿海城市的供水安全及生态环境造成严重威胁。
微生物对环境变化具有高度的敏感性,近年来许多学者开始关注微生物对海水入侵的响应特征,为海水入侵调查研究提供了新的思路与方法。
为了充分认识该领域的研究进展,基于Web of Science核心数据库,利用文献计量学可视化分析方法对海水入侵微生物响应特征研究现状、热点及趋势进行分析。
文献分析结果表明:该新兴研究领域的成果集中出现在2011年以后,发文量和引文量呈现上升趋势;中国积极参与海水入侵微生物响应特征研究,其发文量及高引用指数均位居世界第二位,研究成果具有较高的学术影响力;由关键词聚类分析可知,该领域热门研究方向包括地下水微生物群落对海水入侵的响应研究、土壤微生物群落对海水入侵的响应研究、元素地球化学循环与微生物作用研究。
研究结果表明:咸-淡水交互区微生物群落演替受盐度、溶解氧、温度、有机碳、pH值等多种因子的共同影响,其主控因子随水文地质条件的不同而变化;海水入侵会影响微生物介导的碳、氮、硫、铁等物质循环过程;在含水层中发现的典型海洋细菌及嗜盐古菌对海水入侵的识别具有重要指示意义,相关技术是海水入侵传统调查方法的有力补充,在古海水入侵、现代海水入侵的辨别应用中具有较大优势和潜力。
【总页数】12页(P192-203)【作者】支传顺;胡晓农;陈麟;焦裕飞;白晶【作者单位】济南大学水利与环境学院;中国地质调查局沈阳地质调查中心【正文语种】中文【中图分类】P641.3【相关文献】1.海水入侵影响下的地下水化学演化及其指示意义——以深圳市宝安区为例2.地下水微量元素与同位素特征对海水入侵和地下水起源的指示意义——以深圳市宝安区为例3.海水入侵区含水层中原核微生物多样性和群落结构特征及其意义4.福寿螺肠道微生物群落特征与其入侵关系的研究进展5.宁绍平原东部新石器遗址地层碱土金属元素地球化学特征以及对海水入侵事件的指示因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
硫酸盐还原菌的船舶腐蚀研究进展
硫酸盐还原菌的船舶腐蚀研究进展顾彩香;李伟;朱冠军;吉桂军;田晓禹【摘要】总结了对船舶腐蚀最严重的硫酸盐还原茵的腐蚀机理,阐述了硫酸盐还原茵对船舶材料腐蚀防护的研究进展并对未来防腐研究进行了展望.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2010(000)005【总页数】6页(P52-56,153)【关键词】硫酸盐还原菌;船舶;腐蚀机理;防腐;展望【作者】顾彩香;李伟;朱冠军;吉桂军;田晓禹【作者单位】上海海事大学商船学院,上海,200135;上海海事大学商船学院,上海,200135;上海海事大学商船学院,上海,200135;上海海事大学商船学院,上海,200135;上海海事大学商船学院,上海,200135【正文语种】中文【中图分类】TG174.4微生物腐蚀(Microbiologically Influenced Corrosion，简称MIC)是指微生物引起的腐蚀或受微生物影响的腐蚀[1]。
船舶在海洋上航行，与海水接触部分不仅受海水强烈的电化学腐蚀，还受海洋生物附着的污损，许多海洋生物和微生物能吸附于船底、螺旋浆、船舶管路及其他金属结构表面并生长和繁殖。
特别是在温暖的海域和春夏两季，这些有害生物迅速生长繁殖，污损特别严重。
这些海洋生物和微生物能破坏船体表面防腐蚀保护层使船体的漆膜脱落，吸附在船底、螺旋桨表面增加了船舶的阻力，增加了油耗；吸附在船舶管路中造成管路的堵塞，而有些附着生物本身就对金属有腐蚀作用[2]。
海水和微生物腐蚀缩短船舶的使用寿命，增加了维护、维修的费用，严重威胁着船舶的安全。
目前海洋微生物约有1 500多种[3]，在船舶上已发现和钢铁腐蚀有关的微生物腐蚀主要有：硫酸盐还原菌、铁细菌、氧化硫杆菌、排流感菌、脱硫弧菌属、脱硫肠状菌属等。
其中以硫酸盐还原菌（sulfate reducing bacteria，简称SRB）的数量最大、范围最广、危害最严重[4-5]。
随着经济的发展，目前船舶运输业已担负全球80%-90%的货运量，而硫酸盐还原菌普遍存在于船舶舱底水、海水管道等环境中，因此，防止SRB对船舶的腐蚀是材料科学、腐蚀科学和微生物学等共同关注的课题。
海洋酸化现象及其对生物多样性影响
海洋酸化现象及其对生物多样性影响简介在过去的几十年里，人类活动导致了大量的二氧化碳排放。
这些排放不仅引起了全球气温升高，还造成了一个被忽视的环境问题——海洋酸化。
海洋酸化是指海洋水体中的酸碱度降低，主要是由于大气中的二氧化碳溶解在海水中形成碳酸，进而导致水体的酸化。
本文将探讨海洋酸化现象及其对生物多样性的影响。
海洋酸化的原因海洋酸化的主要原因是人类活动导致的大量二氧化碳排放。
工业化、交通和能源等活动释放出的二氧化碳直接进入大气层，然后一部分被海洋吸收。
二氧化碳的溶解导致海洋中的碳酸浓度升高，使得水体的酸碱度降低。
此外，农业和城市化过程中的废物排放也会导致海洋污染，从而加剧了海洋酸化的问题。
影响生物多样性的机制海洋酸化对生物多样性产生的影响主要有两个机制：直接影响和间接影响。
直接影响：酸化的海水对海洋生物的生理功能产生直接影响。
酸性水体中的高浓度碳酸会干扰海洋生物体内的酸碱平衡，使得部分微生物、浮游生物和底栖生物受到威胁。
酸性水体中的高浓度碳酸还可能导致腐蚀性增加，影响珊瑚和贝类等生物的壳体和骨骼形成。
间接影响：酸化的海水对海洋食物链和生态系统的稳定性产生间接影响。
海洋食物链是由各个生物环节相互依赖而形成的，其中浮游生物在整个食物链中起到关键作用。
然而，酸化的海水会影响浮游生物的生长和繁殖，进而对整个食物链造成影响。
酸化的海洋还可能导致底栖生物栖息地的改变，影响到棘皮动物、软体动物和鱼类等多种生物的生存条件。
对生物多样性的影响海洋酸化对生物多样性产生了广泛而复杂的影响。
以下是其中的几个方面：珊瑚礁：珊瑚礁是海洋生态系统中的热点区域，它们提供了无数的栖息地和食物来源。
然而，酸化的海洋会对珊瑚产生直接影响，导致珊瑚的生长速度变慢，免疫力下降，易受到海洋病害的侵袭。
这将严重威胁到整个珊瑚礁生态系统的稳定性和生物多样性。
贝类：贝类也是受到海洋酸化影响较大的生物群体之一。
酸化的海洋会降低贝类的存活率和繁殖能力，影响到它们的种群数量和分布范围。
海洋生态修复技术的研究进展
海洋生态修复技术的研究进展海洋，占据了地球表面约 71%的面积，是生命的摇篮，也是地球上最为神秘和复杂的生态系统之一。
然而，随着人类活动的不断加剧，海洋生态系统面临着前所未有的压力和挑战，如过度捕捞、海洋污染、气候变化、海岸带开发等，导致海洋生态平衡被打破，生物多样性减少，生态服务功能下降。
为了保护和恢复海洋生态系统的健康，海洋生态修复技术应运而生，并在近年来取得了显著的研究进展。
一、物理修复技术物理修复技术主要是通过改变海洋环境的物理条件来促进生态系统的恢复。
其中，最常见的方法包括人工鱼礁建设和底质改良。
人工鱼礁是一种人为设置在海中的构造物，通常由混凝土、岩石、废旧船只等材料制成。
它们可以为海洋生物提供栖息、繁殖和觅食的场所，增加海洋生物的多样性和数量。
同时，人工鱼礁还能够改变水流和底质环境，促进海洋生态系统的物质循环和能量流动。
底质改良则是针对受到污染或退化的海洋底质进行处理和改善。
例如，通过疏浚、覆盖等方式去除底质中的污染物，或者添加有益的微生物和矿物质，改善底质的物理、化学和生物性质，为海洋生物的生存和生长创造良好的条件。
二、化学修复技术化学修复技术主要是通过使用化学药剂来去除海洋中的污染物，从而达到修复海洋生态系统的目的。
常见的化学修复方法包括化学氧化、化学沉淀和化学中和等。
化学氧化可以将有机污染物分解为无害物质；化学沉淀则可以使重金属等污染物形成沉淀，从而降低其在海水中的浓度；化学中和则可以调节海水的酸碱度，改善海洋环境。
然而，化学修复技术也存在一些局限性和潜在的风险。
例如，化学药剂的使用可能会对海洋生态系统造成二次污染，影响海洋生物的生存和繁殖。
因此，在使用化学修复技术时，需要谨慎选择药剂，并严格控制药剂的使用量和使用范围。
三、生物修复技术生物修复技术是利用生物的代谢作用来去除海洋中的污染物或修复受损的生态系统，具有成本低、环境友好等优点。
微生物修复是生物修复技术中的重要组成部分。
海洋微生物药用价值
姓名：孙睿班级：海洋C081 学号：086307 海洋微生物药用价值研究进展摘要：海洋微生物资源的生物多样性及其所产生生物活性物质的特异性，决定了海洋微生物作为新药物产生菌的潜力是十分巨大的。
综述了近年来从海洋中筛选具有药用价值微生物研究进展，并进行了系统分析。
关键词：海洋；海洋微生物；药用价值引言：海洋中蕴藏着约５亿种生物，是人类丰富的药源生物资源。
海洋微生物产生了大量不同于陆生生物的活性物质，这些活性物质可以作为重要的海洋药物资源。
随着环境污染的加剧和人类寿命的延长，心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和老年性痴呆症等疾病日益严重地威胁着人类健康，艾滋病、玛尔堡病毒病和伊博拉出血热等新的疾病又不断出现，仅病毒世界上平均每年就新增２～３种。
人类迫切需要寻找新的、特效的药物来治疗这些疾病，于是人们纷纷将目光投向海洋。
正文：１海洋微生物是开发新型医药品的新资源经过近半个世纪的研究，人类已利用陆栖微生物研制开发了数以干计的药物，但仍有不少疾病被视为绝症，再加上每年不断出现的新病毒，对陆栖微生物的研究已不能满足日益变化的需求。
于是利用海洋微生物开发研制新型的药物，尤其是抗癌、抗肿瘤等药物成了迫切的需要。
海洋的特殊环境如高压、低营养、低温（特别是深海）、无光照以及局部的高温和高盐等，造成了海洋微生物的多样性和特殊性。
美国海洋生物实验室米切尔・索根研究表明，海洋微生物种类多达1000万种以上。
而目前所研究和鉴别过的海洋微生物还不到海洋微生物总量的5％。
日本近年来的大量研究发现，约27%的海洋微生物具有抗菌活性。
由于海洋微生物具有独特的代谢途径和遗传背景，故可产生出不同结构和功能的天然活性物质。
所以为寻找能解决目前疑难杂症的药物提供了丰富的资源，也为微生物工业化生产新药开辟了一条崭新道路。
2.筛选具有药用价值的海洋微生物研究2.1海洋微生物研究的特点截止目前为止，对海洋微生物的研究已进行了数十年，并取得了累累硕果。
海洋微生物几丁质酶的研究进展
海洋微生物几丁质酶的研究进展杨雪松;李丽;刘红全【摘要】The advanced research progress of source,quality and catalysis mechanism of chitinase from marine microorganism was reviewed.%对海洋微生物几丁质酶的来源、性质和催化机制等方面的最新研究进展进行综述.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)016【总页数】6页(P9481-9485,9543)【关键词】几丁质酶;海洋微生物;研究进展【作者】杨雪松;李丽;刘红全【作者单位】广西民族大学化学与生态工程学院,化学与生物转化过程新技术广西高校重点实验室,广西,南宁,530006;广西民族大学化学与生态工程学院,化学与生物转化过程新技术广西高校重点实验室,广西,南宁,530006;广西民族大学化学与生态工程学院,化学与生物转化过程新技术广西高校重点实验室,广西,南宁,530006【正文语种】中文【中图分类】X145几丁质，一种以β-(1，4)糖苷键连接而成的N-乙酰氨基葡萄糖多聚物，也叫甲壳质或者甲壳素。
几丁质可由节肢动物、线虫、软体动物、真菌和其他生物合成［1］。
几丁质在结构上类似纤维素，只是纤维素C2上的羟基基团被乙酰氨基取代［2］。
几丁质在自然界的含量仅次于纤维素，据估计，每年大概有1010～1011t几丁质产生［3］。
来自海洋生物圈的几丁质占几丁质总量的绝大部分，然而几丁质在海底沉积却很少，这主要与海洋微生物对几丁质的有效分解有关。
海洋微生物通过分泌几丁质酶分解几丁质作为自身生长繁殖的碳源和氮源，推动了几丁质的再循环。
几丁质是海洋环境中一种丰富而且重要的营养和能量物质［3］，海洋微生物通过几丁质酶对几丁质进行降解和利用是海洋环境中营养物质循环的关键［3-4］，对维持海洋环境生态系统的平衡也很重要［5］。
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专论海洋微生物腐蚀的研究进展
刘光洲,吴建华(中国船舶重工集团公司七二五研究所青岛分部,青岛266071)
摘 要:介绍了国内外海洋微生物腐蚀研究的最新进展。讨论了海洋中影响金属腐蚀的几类微生物;评述了微生物腐蚀研究中涉及的微生物的培养、测量方法以及表面分析手段;简介了不锈钢、铜和铜合金、镍合金的微生物腐蚀的特征和最新研究进展,并展望了微生物腐蚀研究的发展趋势。关键词:微生物腐蚀;硫酸盐还原菌;海洋腐蚀中图分类号:TG172 文献标识码:A 文章编号:10052748X(2001)1020430204
ADVANCESINTHESTUDYOFMICROBIOLOGICALLYINFLUENCEDCORROSIONINMARINEENVIRONMENT
LIUGuang2zhou,WUJian2hua(QingdaoBranchofLuoyangShipMaterialsResearchInstitute,Qingdao266071,China)
Abstract:Inthispaper,areviewontherecentadvancesinthestudyofmicrobiologicallyinfluencedcorrosion
(MIC)inmarineenvironmentispresented.Themicroorganismsthathavebeenwidelyrecognizedandhavethepotential
toinfluencecorrosionaresummarized,includingsulfate2reducingbacteria,acid2producingbacteria,slime2producingbacteria,ammonium2producingbacteria,etal.Theadvantagesanddisadvantagesofthreeculturetechniquesandbiochemicalmethodsarediscussed.ThesurfaceanalyticaltechniquessuchasESEM/EDS,SEM/EDS,AES,XPSarereviewed.Thecharacteristicsandrecentadvancesonthemicrobiologicallyinfluencedcorrosionofstainlesssteels,copperandcopperalloys,nickelalloysarebrieflyintroduced.ThetrendsinthestudyofMICareproposed.Keywords:Microbiologicallyinfluencedcorrosion(MIC);Sulfate2reducingbacteria(SRB);Marinecorrosion
1 引 言海洋中存在着种类繁多的微生物,它们附着于工程材料表面,形成生物膜(Biofilm),在生物膜内部,pH值、溶解氧、有机物和无机物种类等因素都与海洋本体环境完全不同,生物膜内微生物的活性控制着电化学反应的速率和类型,这种受微生物影响的金属和合金的腐蚀称为微生物腐蚀(MicrobiologicallyInfluencedCorrosion,简称MIC)[1]。微生物腐蚀虽然早在60年前就已被人们所认识,但最初人们对微生物腐蚀的认识仅限于个别的微生物腐蚀失效事故的描述。到80年代中期,随着表面分析技术(如环境扫描电镜、原子力和激光共焦显微镜)的发展,人们可以测量生物膜的厚度和组成,使得精确确定微生物和腐蚀之间的空间关系成为可能,微生物腐蚀的研究也从失效事故的表面现象变为日益成熟的交叉学科。收稿日期:20002112152 影响腐蚀的微生物微生物腐蚀的本质是微生物新陈代谢的产物通过影响腐蚀反应的阴极过程或阳极过程,从而影响腐蚀速率和类型[2],因此,人们常按影响腐蚀的机
制的不同来划分微生物的种类[3]:如硫酸盐还原菌
(Sulfate2reducingBacteria,简称SRB)、产酸菌(Acid2
producingBacteria)、产粘泥菌(Slime2producingBacteria)、产氨菌(Ammonium2producingBacteria)等。硫酸盐还原菌(SRB)是一种专性厌氧菌,它是一些能够把SO2-4还原成S2-而自身获得能量、在生理和形态上完全不同的多种细菌的统称,几乎对所有的金属和合金(钛合金除外)的腐蚀都能产生影响,如碳钢、不锈钢、铜和铜合金、镍及其合金[1～3]。产酸菌能够将可溶性硫化物或氨转变为硫酸或硝酸,降低局部的pH值而加速金属的腐蚀。产粘泥菌也是海水中数量较多的一类细菌,它们能产生一种胶状的、附着力很强的沉淀物,这种沉淀物附着
・034・
第22卷第10期2001年10月腐蚀与防护CORROSION&PROTECTIONVol.22 No.10October2001在金属或合金的表面,形成差异腐蚀电池而导致局部腐蚀。产氨菌是能够产生NH+4的细菌,该类细菌对于铜和铜合金的腐蚀影响特别大,能大大提高铜合金应力腐蚀开裂的敏感性[4～6]。实际上,在天然环境中,不存在只有单一细菌的环境。S.C.Dexter认为生长在自然或人工环境中的微观生物都有影响腐蚀的潜力,这种对腐蚀的影响可以是加速、中立和减缓的[7]。当微生物成为影响腐蚀速率的主要因素时,腐蚀通常更趋局部化和更高的腐蚀穿孔速率。3 细菌的培养与测量方法SRB的培养与测量方法,分为培养方法和直接测量法两类。培养方法是先对细菌进行培养,再用显微镜或统计方法进行计数;直接测量法是最近发展起来的生物化学方法,通过测量细菌中某种特定化学物质,来确定细菌的数量。本文将介绍三种培养方法和直接测量法[8]。3.1 培养方法(1)最大可能菌数法(TheMostProbableNumber,简称MPN法) 该方法在标准APIRP238中有详细的描述,培养基采用以乳酸钠为碳源的液体培养基,成分列于表1。表1 MPN法培养基组成乳酸钠酵母汁维生素CMg2SO4・7H2O4.0ml1.0g0.1g0.2gK2HPO4Fe(SO4)2(NH4)26H2O3NaCl蒸馏水0.01g0.2g10g1000ml 3在商用的测试瓶中不含Fe(SO4)2(NH4)26H2O,而是用一个铁钉代替。当水样中含有SRB时,它们把SO2-4还原成S2-,S2-与Fe2+生成黑色的FeS腐蚀产物,28天后,若培养基变黑则表示有SRB存在。测试过程是先用1ml的注射器吸取1ml的待测水样,注入含有9ml培养基的测试瓶,稀释度为10倍,充分摇匀后,再用一个新的无菌注射器从该瓶中吸取1ml培养基,注入下一个测试瓶,重复以上操作形成一系列不同稀释度的测试瓶,平行样可以是3、4或5个,通过查表即得待测水样中的细菌数量[3]。(2)琼脂培养基法(AgarDeeps法) 该法是由Biosan实验室开发的一种SRB的测量法,通过培养基变黑的快慢来估计待测水样中细菌的相对含量,计数方法见表2。表2 琼脂培养基法的计数方法现象培养天数/d
12345试管全部变黑>10
6>105>104>103>102
试管中心较窄的区域变黑≥105≥104≥103≥102≥10
无变黑现象<10
5<104<103<102
<10
实验过程是用一个移液管在待测水样中蘸一
下,然后接种到一个装有半固体的琼脂培养基中,将测试瓶密封,每天检查小瓶黑的程度,按表2的方式报告细菌数量,实验时间为5天。(3)液体琼脂试管法(MeltAgarTubes法) 该
法由Nalco化学公司开发的SRB的测量法,它利用色氨酸作为唯一的营养源,其组成见表3。
表3 液体琼脂试管法的培养基成分Na2SO4色氨酸5%FeC6H5O7・3H2O琼脂蒸馏水
2.0g10.0g10.0ml20g1000ml
将测试管置于沸水中融化,然后自然冷却至40
～45℃,将待测水样稀释到10
6
,一系列稀释度的待
测水样用移液管加入到测试管底部,然后塞紧,培养三天,则水样中的细菌数量为离散的细菌群落的数量乘以水样的稀释倍数。如果试管全部变黑,无可见的细菌群落,表明SRB数量太多而超出范围。三种培养方法的优缺点:MPN法精度最高,但所需时间长,且需专用设备;琼脂培养基法的优点是简单易行,不需要专用设备,缺点是5天时间不能使SRB充分地生长,且实验中需要每天观察和记录;液体琼脂试管法的优点是不需专用设备,缺点是在现场测试中不易实现,且实验数据不易处理。3.2 直接测量法(1)三磷酸腺苷(ATP)法 该法是通过测量水
样中ATP的含量来估计SRB的总数。ATP是所有生命中都存在的化合物,Littman提出用ATP法来估计油田注水中SRB的相对含量[9]。实验方法是先将水样过滤以除去固体颗粒和盐份,再加入一种试剂使细菌释放出ATP,然后加入一种能够与ATP
发生光化学反应的酶,用光度计测量发光量,细菌的数量与测得发光量成正比。(2)体外荧光表面抗体(ECSA)法 该法是利
用SRB表面一种特殊的抗体来对SRB进行测量。附着在SRB表面的抗体与一种荧光化合物相结合,
利用一个绿色的荧光玻片,在萤光显微镜下就可看到带有这种抗体的细菌,并进行计数。(3)腺苷酰硫酸还原酶抗体(ARA)法 该法是
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刘光洲等:海洋微生物腐蚀的研究进展