海水环境中硫酸盐还原菌与金属电化学状态相关性研究

发布时间：2020-04-12 23:54

【摘要】：海水、河水、土壤、地下管道、油气井等处，通常都含有一定数量的硫酸盐还原菌。它不仅有害于生态环境，还会诱发金属设备及材料发生腐蚀；其代谢产物硫化物中的硫化氢是一种神经毒性的气体，会严重影响人们的身心健康和生命安全。因此，必须采取适当措施及时的检测和监测硫酸盐还原菌的存在和菌体的数量。银电极法是检测和监测硫酸盐还原菌数量的新方法，尤其应用于海水环境中硫酸盐还原菌的检测还未见报道。该法与传统的 MPN 法、免疫法和镜检法等相比具有简易、快速、原位的特点，有必要进行研究。本文用电化学方法研究了海水环境中硫酸盐还原菌的生长活动与银金属电极电化学状态的相关性。结果表明，在实验室不连续培养的条件下，在 SRB 指数生长期，活性菌体的数量和代谢产物硫离子的含量成正比。电化学极化曲线测试结果表明 SRB 对阳极过程的加速大于其对阴极的去极化作用，SRB 菌量的增加导致银电极腐蚀电位的负移，腐蚀速率的增加。金属银对 SRB 生物活性产生的硫离子有敏感响应，海水环境中银电极电位与 SRB 数量的负对数线性相关。据此研制 SRB 传感器，研究相关影响因素，实测结果与 MPN 法所得结果相符。因此，采用银电极检测海洋环境中 SRB 菌量是一种较理想的方法，具有适应性强、灵敏度高、准确度高、经济、便用的特点。该银电极传感器不失为一种原位、快速、便捷检测和监测 SRB 的方法。文中还讨论了海水环境中硫酸盐还原菌对碳钢 D36 的腐蚀电化学行为影响。在海水介质中，SRB 菌体本身及其部分新陈代谢中间产物（除一些低分子有机酸类物质）并未直接参与 D36 钢的腐蚀过程，而是 SRB 的新陈代谢导致的硫离子含量增加及少量的代谢产物低分子有机酸所引起的溶液参数变化加速了碳钢 D36 的腐蚀过程，，加速了 D36 钢的阳极过程和部分阴极过程，从而在 SRB 生长阶段增加了 D36 碳钢的腐蚀速度并在 SRB 衰亡阶段保持不变。
【图文】：

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8(c)图 1.3 微生物腐蚀形成和发展的模型（a）寻找适宜的场所；（b）菌落形成、缝隙腐蚀及阳极固定；（c）在充分发展的孔蚀上形成节瘤Fig.1.3 MIC forming and expanding model于 SRB 诱发材料腐蚀过程涉及材料、化学、电化学、微生物学等多种学

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第二章实验方法℃灭菌 15~20min 后冷却至室温。通氮气除氧 1 小时。称取硫酸亚铁 0.1g/L，在超净工作台内用紫外灯灭菌 30min 后，加入培养基中。0min。接种硫酸盐还原菌，30℃恒温培养。绝迹稀释（MPN）法每天一次测定 SRB 含量,记录生长曲线。形貌采用 Zeiss 荧光显微镜观察。观察前样品处理：将有生物附着二醛溶液（无菌海水配制）中固定 15min，然后用 0.1DAPI（一种荧色，在 1000 倍蓝色滤光油镜下进行观察。由图 2.2 可看出该硫酸盐为脱硫弧菌属。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（海洋研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：P734

【引证文献】