硫酸盐还原菌杀菌剂应用现状及研究进展.
油气田中的硫酸盐还原菌
学药剂，从而改变采出水某一项或几项水质指标的技术措施的实施。
一、前言
污水中主要细菌
硫酸盐还原菌 SRB 铁细菌 FB 腐生菌 TGB
厌氧菌是指在无氧环境中比在有氧条件下生长好的细菌；这类细菌 缺乏完整的代谢酶体系，其能量代谢以无氧发酵的方式进行。
汇 报 提 纲
一、前言 二、SRB的生存条件 三、SRB对系统的危害 四、控制SRB危害的常用措施及分析方法
酵获得能量而生长，但所有的SRB都不能以氧作为电子受体，一般来说，
氧抑制其生长。
二、SRB的生存条件
SRB生理学
SRB的分解代谢过程
代谢分解
电子传递
氧化
二、SRB的生存条件
SRB生理学
从上述过程可以看出，有机物不仅是SRB的碳源，也是SRB的能源，硫
酸盐中氧化态的硫元素，仅作为最终电子接受体起作用。还可以看出，在
一、前言
化学是解决油气田钻、采、输过程中存在的影响油气田开发效益和安 全运行等诸多问题的重要手段之一。
各门基础化学（无机化学、有机化学、物理化学、腐蚀电化学、表面 化学、胶体化学、分析化学、结构化学、量子化学等基础的或专门的化学 知识），是油田化学的基础或深入研究解决某些具体问题的工具。
油气田的污水处理，是油田化学中的油气田集输化学这一部分的重要
二、SRB的生存条件
SRB生理学
SRB研究历程
1891 1895 1903 1925 第一次从埋地钢材的腐蚀产物中分离出SRB Beijerinck首次发现SRB Delden发表了关于海水中耐盐菌种的指导 Elien发现了一种嗜热的SRB
1930
70年代以前
Baars发表了系统 SRB的论文
研究内容之一。所谓污水，是指从油气井产出液中脱出的水，统称油气田 污水，简称污水。
环境对硫酸盐还原菌生长的影响
环境对硫酸盐还原菌生长的影响一、硫酸盐还原菌的概述硫酸盐还原菌是一类以硫酸盐为电子受体进行呼吸作用的厌氧细菌，其代表物种为Desulfovibrio vulgaris。
硫酸盐还原菌在自然界中广泛存在，可以在海底、泥沼、沉积物和地下水中找到它们的踪迹。
同时，硫酸盐还原菌也是一类重要的微生物资源，可以应用于生物处理、环境修复和能源开发等领域。
二、环境对硫酸盐还原菌生长的影响1. pH值pH值是指溶液中氢离子（H+）浓度的负对数。
对于大多数细菌而言，其适宜生长的pH范围为6.5-7.5。
而硫酸盐还原菌则需要在较低的pH环境下生长，其适宜生长的pH范围为6.0-7.0。
2. 温度温度是影响细菌生长和代谢活动的重要因素之一。
对于大多数细菌而言，其适宜生长温度范围为20-45℃。
而硫酸盐还原菌则需要在较高的温度下生长，其适宜生长温度范围为30-45℃。
3. 氧气含量氧气是细菌代谢过程中必不可少的因素之一。
然而，硫酸盐还原菌是一类厌氧细菌，不能在含氧环境下进行呼吸作用。
因此，硫酸盐还原菌只能在无氧或微氧环境中生长。
4. 硫酸盐浓度硫酸盐是硫酸盐还原菌进行呼吸作用的电子受体之一。
然而，过高或过低的硫酸盐浓度都会对硫酸盐还原菌的生长产生负面影响。
通常情况下，硫酸盐浓度应该控制在0.1-5%之间。
5. 其他环境因素除了上述因素外，其他环境因素也会对硫酸盐还原菌的生长产生影响。
例如，营养物质、微量元素、有机物质等都会影响硫酸盐还原菌的生长和代谢活动。
三、环境因素对硫酸盐还原菌生长的作用机制1. pH值pH值的变化会影响细胞内外离子平衡，从而影响细胞代谢和生长。
对于硫酸盐还原菌而言，较低的pH值可以促进其生长，主要是因为在酸性环境下，硫酸盐还原菌能够更好地利用有机物质进行代谢活动。
2. 温度温度的变化会影响细胞膜结构和酶活性，从而影响细胞代谢和生长。
对于硫酸盐还原菌而言，较高的温度可以促进其生长，主要是因为在高温环境下，硫酸盐还原菌能够更好地利用有机物质进行代谢活动。
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。
油田杀菌剂的发展现状和趋势
油田杀菌剂的发展现状和趋势在油田二次采油中，需要大量回注水，由于回注水中一般都含有硫酸盐还原菌（SRB）、腐生菌（TGB）和铁细菌等易引起金属腐蚀、地层堵塞、化学剂变质等一系列不利于注水采油的细菌微生物。
同时回注水含有较高的钙镁离子，易产生注水管线和地层严重结垢，从而引起注水管线和地层堵塞。
这些都给油田生产运行造成巨大的经济损失。
因此，一般都需要在污水回注前投加杀菌剂和缓蚀阻垢剂进行预处理。
杀菌剂的发展现状目前油田所使用的杀菌剂一般都是沿用民用水和工业循环水的药剂，按其杀菌机理可分为有氧型杀菌剂和非氧型杀菌剂。
由于油田环境及对水质的要求不同，细菌的种类及其危害不同，故对杀菌剂的性能要求也不同。
对油田危害最大的细菌有硫酸盐还原菌、铁细菌和腐生菌，因此，选择杀菌剂要针对这些细菌入手。
硫酸盐还原菌是厌氧菌，可氧化含碳有机化合物或氢、还原硫酸盐产生H2S。
它生存的pH范围很宽，可在5.5～9.0之间，油田一般存在的硫酸盐还原菌是去磺孤菌属，主要是成群或成菌落附着在管壁上，它的主要危害是对金属表面的去极化作用；由于其氢化酶的作用，将硫酸盐还原成硫化物和初生态氧［O］，而［O］与［H］去极化生成H2O，靠它的去极化作用加速对管道和设备的腐蚀，腐蚀产物FeS又可以堵塞管道和注水井。
由于硫酸盐还原菌的危害最大，几乎从各个方面妨碍采油，所以，近年人们很重视对它的研究，如发现硫酸盐还原菌的新菌株、其氧化含碳有机物的范围等。
腐生菌又称粘液形成菌，是好气异养菌，它分泌大量的粘液附着在管线和设备上，造成生物垢堵塞注水井和过滤器，同时，也会产生氧浓差电池而引起设备和管道的腐蚀及给硫酸盐还原菌提供生存、繁殖的环境等。
其中最重要的腐生菌—铁细菌是分布很广的多目多科细菌，它主要是将亚铁氧化成高价铁，利用铁氧化释放的能量满足其生存的需要，它的危害比一般腐生菌的危害大，往往是检测杀菌剂效果时选用的菌种。
细菌和其它生物一样，也要受到环境因素的制约。
硫酸盐还原菌SRB
硫酸盐还原菌( Sulfate-Reducing Bacteria,简称SRB) 是一种厌氧的微生物；广泛存在于土壤、海水、河水、地下管道以及油气井等缺氧环境中。
在伯杰细菌鉴定手册第九版中SRB被归纳到第7类群中，有4组14个属。
早在1924年，BENGOUGH和MAY 就认为SRB产生的H2S对埋在地下的铁构件的腐蚀起着重要作用，1934年，荷兰学者库尔和维卢特提出了SRB对金属腐蚀作用的机制；随后，邦克（1939）、HEDELAI （1940）、史塔克和威特（1945）也证实腐蚀的主要细菌有铁细菌（好氧）和SRB(厌氧)，土壤中钢铁的腐蚀主要是后者[2]。
研究表明在无氧或极少氧情况下,它能利用金属表面的有机物作为碳源,并利用细菌生物膜内产生的氢,将硫酸盐还原成硫化氢,从氧化还原反应中获得生存的能量[3]。
根据硫酸盐还原菌的生长繁殖条件、腐蚀活动机制和作用对象等因素,SRB 腐蚀的防治可以分为物理方法、化学方法、阴极保护方法、微生物保护方法和防腐材料保护方法等几种[4]。
但上述一些方法不是杀菌效率降低、就是花费较为昂贵。
而且像某些化学方法(杀菌剂)的使用，也给环境治理带来新的负担。
随着人们环保意识日益加强，研制和开发新的高效环保型防治方法就显得尤为重要，防止SRB腐蚀已是腐蚀科学和微生物学共同关注的课题。
一些防腐专家认为从环境的角度考虑，SRB的防治有必要从微生物学自身去寻找新的方法。
厌氧硫酸盐还原菌
厌氧硫酸盐还原菌
厌氧硫酸盐还原菌（Anaerobic sulfate-reducing bacteria）是一
类能在无氧条件下利用硫酸盐作为电子受体进行呼吸作用的微生物。
这些菌属于厌氧细菌，无法直接使用氧气作为电子受体进行呼吸，而是利用硫酸盐中的硫酸根离子进行呼吸过程中电子传递。
厌氧硫酸盐还原菌广泛存在于自然界中的水体、土壤和沉积物中，特别是在深层海床、湖泊和河床等处。
这些菌的代谢过程涉及硫酸盐还原，在缺氧条件下，它们将硫酸盐还原为硫化物，同时产生能量。
这种代谢过程的主要目的是在无氧环境下提供能量供细胞使用。
厌氧硫酸盐还原菌在地下水和沉积物中的活动也对环境中的硫循环和有毒金属的转化具有重要影响。
厌氧硫酸盐还原菌对环境具有重要意义，因为它们能够降解有机污染物和处理工业废水中的硫化物。
此外，它们在沉积物中也起着重要的生态角色，参与碳循环和能量转化过程。
对厌氧硫酸盐还原菌的研究有助于理解地球生态系统的功能和环境的生物地球化学过程。
硫酸盐还原菌在生物地球化学中的作用
硫酸盐还原菌在生物地球化学中的作用硫酸盐还原菌是一类能够利用硫酸盐作为电子受体进行代谢，并将其还原为硫化物的微生物。
这些微生物在许多生态系统中广泛存在，主要参与生物循环中的硫和碳元素，具有重要的地球化学作用。
一、硫酸盐还原菌的分类及特征硫酸盐还原菌与其他微生物一样，可以根据形态、生长条件和代谢途径进行分类。
形态上，它们可以是球形、杆状或螺旋形；生长条件上，它们可以是需氧菌、厌氧菌或兼性厌氧菌；代谢途径上，它们又可以分为有机质还原菌和硫酸盐还原菌。
硫酸盐还原菌主要利用硫酸盐作为电子受体进行代谢，并将其还原为硫化物。
这种代谢方式与其他微生物代谢有机废弃物或油脂等物质的方式不同，因为硫酸盐还原菌利用的是无机物而非有机物。
此外，硫酸盐还原菌通常是厌氧微生物，并在缺氧环境下进行代谢。
二、硫酸盐还原菌在生物循环中的作用硫酸盐还原菌在生物循环中扮演着重要的角色，其主要作用包括：1.硫元素循环：硫酸盐还原菌将硫酸盐还原为硫化物，将硫元素从氧化态还原为还原态。
这种还原作用有助于硫元素循环，使它在生态系统中得以流动。
2.碳元素循环：硫酸盐还原菌在代谢过程中会产生一些有机物质，这些有机物质可以被其他微生物利用，如甲烷菌和乙酸菌。
这些微生物将有机物质进一步代谢，将其转化为甲烷和二氧化碳，从而促进了碳元素的循环。
3.废物水处理：硫酸盐还原菌在处理含有硫酸盐的废物水时具有重要的作用。
这些微生物可以将废物水中的硫酸盐还原为硫化物，从而将废物水中的硫元素去除。
4.地下水质管理：硫酸盐还原菌在地下污染控制中也具有重要的作用。
这些微生物可以利用硫酸盐降低地下水中的铁和锰含量，并防止水井和水泵等设备中的堵塞。
三、硫酸盐还原菌的应用硫酸盐还原菌在许多方面都有着潜在的应用价值。
例如，它们可以用于火山口和地下矿井等含硫化物的环境中，将硫化物还原为硫酸盐，从而减少有毒有害气体（如硫化氢）的排放。
此外，硫酸盐还原菌还可以用于构建人工湿地，从而实现废水的自然处理。
硫酸盐还原菌有什么特性和危害-应如何控制
硫酸盐还原菌有什么特性和危害? 应如何控制?
硫酸盐还原菌是一种弧状的厌氧菌，体内有一种过氧化氢酶，能在无氧状态下将硫酸盐（亚硫酸盐、硫代硫酸盐）还原成硫化氢，从中获得生存的能量，其反应式如下∶
由于过氧化氢酶需在还原状态下才能存活，因此氧会使它们致死，过硫酸盐还原菌在有氧的情况下是不会繁殖的，所以它常生存在好氧性硫细菌的沉积物下面。
冷却水系统中如果有大量硫酸盐还原菌繁殖生长时，则会使系统发生严重的腐蚀，因为这种菌还原生成的H2S有臭味并会腐蚀钢铁，形成黑色的硫化铁沉积物，这些沉积物又会进一步引起垢下氧的浓差电池腐蚀和电偶腐蚀。
当这种菌大量存在时，仅加入氯气杀菌效果不好，因Cl2会与H2S 起反应而被消耗掉，所以需投加其他的杀生剂。
油田生产过程中硫酸盐还原菌的危害及防治探讨
油田生产过程中硫酸盐还原菌的危害及防治探讨
刘 丽娇 ’ 陈 有
（ １ ． 大 庆油 田技术培训 中心 ，黑龙江 大庆 １ ６ ３ ２ ５ ５； ２ ． 大庆油田有 限责任公司第六采油厂作 业大 队，黑龙江 大庆 １ ６ ３ １ １ ４）
膜，杀死细菌。
【 摘
要】 硫 酸盐还原 茵是一种生存 于沼泽 、井矿、土壤、地
下石 油等氧 气稀缺环境 中的一种厌氧微生物。在缺氧环境 中，硫酸 盐还原 茵生物膜 内生成一种 氢，通过与金属表 面硫酸盐进行氧化还 原反 应 获取 能量 。本 文就 油 田 生产 过 程 中 ，硫 酸 盐 还 原 茵 对 油 田机 械 等造 成的危 害做 出讨论 ，并研 究探讨检测硫酸盐还原茵的手段以 及 防 治硫 酸 盐 还 原 茵 危 害 的 各 种 方 法 。
细菌代谢产物的检测能够估算出细菌含 量。具体 方法为 ：先将 三碘 化亚 甲基蓝与维生素 ｃ进行化学反应， 生成产物为氧化性亚 甲基蓝 。 硫酸盐还原菌的代谢产物为硫离子化合物。蓝色的氧 化性亚甲基蓝 溶液 与 硫 化 物 反 应 生 成 还 原 型 甲基 蓝 ， 蓝 色 溶 液 变为 无 色 溶 液 ，根 据反应时间 以及溶剂使用量推算 出硫酸盐还原菌的活性以及含 量。 ２ ． ４荧光 原 位 杂 交 检测 技 术 荧光 原位杂交检测技术与其他检测技术不同，没有对硫 酸盐还 原菌进行培养皿培养 。荧光原位杂交检测技术涉及先进的遗传基因 领域 ， 利ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ硫酸盐还原菌独特 的 ｒ Ｒ Ｎ Ａ特异性片段制成带有荧光标记 的基 因探针 ，通过荧光基因探针与硫酸盐还原 菌特异性基因片段的 杂交结合 ，在细菌上成功标记荧光物质 ，最后再显微镜下进行观测 计量 ，得 出硫 酸 盐 还 原 菌 总 量 。 ， 荧光原位 杂交技术是利用硫酸盐还原菌特有的 ｒ Ｒ Ｎ Ａ进行细菌 标记 的新兴基 因技术，检测效率高、准确度 强，但是检测成本过高 ， 检测仪器 、试剂价格较高，并且 需要配备技术性检测人员。 ３防治硫酸盐还原 菌的方 法 近 年 来 ， 硫酸 盐还 原 菌 的 防治 方 面 取 得 越 来 越 多 的成 果 ，概 括 起来 ，消灭硫 酸盐还 原菌 的方法主要划分为三大类别 ，分别是物理 方法 、化 学 方 法 以及 生 物 方 法 。 ３ ． １ 物 理 方法 （ ｉ ）将原油注水后 ，通过紫外线、ｘ射线 、 Ｂ射线等高 能量 、 高频率的电离辐射 ，破坏硫酸盐还原菌 的基 因链 ，阻止细菌体 内的 代谢活动 ，进而灭杀细菌 。 ． （ ２ ）利用高强度的超声波 ，集中能量震碎硫酸盐还 原菌 的细胞
油田硫酸盐还原菌的危害及防治_吕红梅
图 1 SＲB 的还原过程及典型形态 Fig． 1 Ｒeduction process of SＲB
表 3 化学防治与微生物防治对比 Table 3 Comparision of chemical control and microbial control
化学防治
微生物防治（ DNB 为例）
（ 1） 杀菌剂在环境中分布不均，SＲB 不能被完全杀死 （ 2） 长期使用将产生抗药性 （ 3） SＲB 可降解和消耗杀菌剂，甚至可能会增加 SＲB 生长的培养基 （ 4） 氧化型杀菌剂对还原环境中的 SＲB 很难起到杀灭作用 （ 5） SＲB 降低采油效率，杀菌剂的毒性也给环境造成新的污染
油田中 SＲB 的危害主要有： （ 1） 研究表明，油藏以及采输管等处存在着 种类众多的 SＲB，如热脱硫杆菌、脱硫肠状菌、脱 硫弧菌及脱硫杆菌等。SＲB 会造成油水井套管、 原油集输管道、注水管线、储罐和油水处理装置等 腐蚀； 在联合站脱水系统中常见的黑色老化油，也
是由 SＲB 大量繁殖而引起的钢铁的腐蚀产物，由 于其相对密度介于油和水之间而悬浮在油水界 面，增强了油水混和物的导电性，导致电脱水器运 行不稳或 跳 闸，甚 至 造 成 电 脱 水 器 极 板 击 穿［8］； 每年由于 SＲB 造成的油田生产系统的停产整修 和设备更换的经济损失无法估算［9］。
专
论
石油化工腐蚀与防护 COＲＲOSION ＆ PＲOTECTION IN PETＲOCHEMICAL INDUSTＲY 2013 年第 30 卷 第 6 期
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292Vol.29No.2 20094Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection Apr. 2009(430074::(SRB:TG174.3:A :1005–4537200902–0154-071O 2Sulfatereducing bacteria SRBH 2SSRB[1∼ 7]H 2SSRBcorrosion77%SRB SRB(microbiologicallyinduced corrosion MIC300∼ 50022:155156292:157158292 Å ( ½ Æ : Ý ¨ Ç § Å ℄«· Ü Æ Æ Æ Æ Æ 159 [27] Yi H C Liao M D Liu H Y. The manufacture of complex mixed bactericide with glutaraldehyde[J]. J. Hubei Agric. Coll. 2000 20 4 361-363 [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] Æ Æ Æ ¨ª Æ ¸ Ʋ² ¨ ¬ [J]. (¾¼ ÆÒ » ¤ ¤¹Æ2000Æ20(4 361-363ª Dai Q Y Æ Huang Q B Æ Deng Y D Æ al. Synthesis and reet 2 action of a powerful nucleophilic long chain imidazole-2 Æ aldoxime[J]. Chin. J. Org. Chem. Æ 2002 Æ 22(2 130-134 (¥ ÆÅÊ Æ ¼. ²²× ³× ÅÇ ¸ [J]. È ¤Æ2002Æ22(2 130-134 Liu H F ÆXu L M. The complex utilization of bactericides[J]. Acta Pet. Sin. Æ 1999 Æ 20(2 93-95 Þ . ¨ ¸À¼À [J]. ±Å¤¹Æ1999Æ20(2 ( ¾ Æ 93-95ª Liu H F ÆHuang L ÆJiang D S Æet al. 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Key words: SRB «bactericide « biological bactericide « polymeric bactericide should meet the practical needs take the microorganisms growth and the corresponding bactericidal mechanism as res earch guiding find out the relationship between sterilization mechanism the molecule structures and。