硫酸盐还原菌微生物腐蚀研究进展_李迎霞

—30—全面腐蚀控制2005年第19卷第1期硫酸盐还原菌微生物腐蚀研究进展李迎霞弓爱君（北京科技大学应用科学学院，北京100083）摘要：本文简单介绍了硫酸盐还原菌(SRB)引起的微生物腐蚀(MIC)的各种机理、环境因素引起的SRB的生长与变异及SRB腐蚀防控措施的研究进展。关键词：硫酸盐还原菌微生物腐蚀机理ProgressinStudiesonMicrobiologicallyInfluencedCorrosionbySulfate-reducingBacteriaLiYingxiaGongAijun(AppliedScienceSchool,BeijingUniversityofScienceandTechnology,Beijing100083)Abstract:Themechanismsofsulfate-reducingbacteria(SRB)relatedmicrobiologicallyinfluencedcorrosion(MIC)hasbeenintroducedinthispaperaswellastheprogressofenvironmentalfactorsthateffectthegrowthanddifferentiationofSRB.MethodsforpreventionofMICarealsodiscussed.Keywords：SRB;MIC;mechanism由于微生物的生命活动而引起或促进材料腐蚀进程的现象统称为微生物腐蚀(MIC)。MIC是1910年由R.H.Gaines首次指出的，它是城市供水系统及污水处理系统和油井、石油输送管线等中普遍存在的现象。1934年，荷兰学者Von.W.Kuhr等提出硫酸盐还原菌(SRB)参与金属腐蚀的阴极去极化的理论[1]之后，人们对MIC开始重视起来。MIC现象中的厌氧菌主要是SRB，SRB是一些能够把SO42-还原成H2S而自身获得能量的各种细菌的统称，是一种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，常生存在好气性硫细菌的沉积物下面。最适宜的生长温度是20～30℃，可以在高达50～60℃的温度下存活。在金属腐蚀中起作用的SRB多属于微生物分类中的脱硫弧菌属。SRB能在厌氧条件下大量繁殖，产生黏液物质，加速垢的形成、造成注水管道的堵塞，并使管道设施发生局部腐蚀，以致出现穿孔，给地下管线、海底电缆、工业注水系统等工业设施带来严重危害，造成经济上的损失。因此，微生物腐蚀及其防治一直受到人们的关注，本文对SRB的腐蚀作用机理、SRB的生长变异以及防控措施进行了综述，并提出了设想。1SRB腐蚀作用机理有关SRB致腐蚀作用的机理有阴极去极化机理、浓差电池机理、局部电池机理、代谢产物机理、沉积物下的酸腐蚀机理、阳极区固定机理等。1.1阴极去极化机理Kuhr率先提出SRB对金属腐蚀作用的阴极去极化机理[1]，这是目前最经典的SRB腐蚀机理。他认为，在缺氧条件下，SRB可产生阴极去极化作用，使SO42-离子氧化被吸附的氢，从而加快了析氢腐蚀反应。反应如下：阳极：4Fe→4Fe2++8e阴极：8H++8e→8HSRB引起的阴极去极化作用：SO42-+8H→S2-+4H2O水分解：8H2O→8H++8OH-腐蚀产物：Fe2++S2-→FeS3Fe2++6OH-→3Fe(OH)2总反应：4Fe+SO42-+4H2O→FeS+3Fe(OH)2+2OH-作者：李迎霞，女，讲师，研究方向为微生物应用及微生物腐蚀，现在北京科技大学应用学院生物科学与技术系。全面腐蚀控制TOTALCORROSIONCONTROL第19卷第1期2005年2月Vol.19No.1Feb.2005DOI:10.13726/j.cnki.11-2706/tq.2005.01.006—31—全面腐蚀控制2005年第19卷第1期因此，造成了金属构件的局部损坏，并生成黑色的硫化物。SRB的代谢产物与金属基体相互作用、加速了金属的腐蚀过程。后来的Booth等人证实了细菌细胞中的氢化酶、硫化氢都可以促进去极化作用，促进金属腐蚀的进行[2]，为阴极去极化理论提供了依据，并完善和丰富了阴极去极化理论。1.2浓差电池机理1958年，Starkey提出金属表面的腐蚀产物会形成气差或者浓差电池[2]。由于SRB等厌氧微生物的存在，金属表面的腐蚀一般伴随着厌氧腐蚀，而SRB等在金属附近形成的低氧区更加速了腐蚀。1964年，Goldmen认为，金属腐蚀是由于硫化亚铁在金属表面形成浓差电池而产生的[3]。吕人豪也提出金属的腐蚀过程与形成氧的浓差电池有关[4]。1.3局部电池机理1971年，R.A.King等[5]提出：SRB产生的S2-与Fe作用产生的FeS附着在