海洋环境中微生物附着的电化学特征及检测与控制方法研究
发布时间：2022-01-27 13:07
解决微生物腐蚀和生物污损的有效方法之一是控制微生物膜的附着和生长,首先需要通过生物或是电化学技术来检测微生物膜的生长情况,找到一定的响应和规律。本文利用电化学方法和荧光显微技术对六种金属材料微生物附着的电化学特征进行了研究。其中主要研究了钝性金属开路电位正移与其表面微生物附着的相关性,根据两者之间的相关性,研究了环境因素对钝性金属表面微生物附着状态的影响和几种微生物附着控制方法的有效性。本文主要得到了以下结论:1. 在六种海洋环境常用材料:20#低碳钢,铝,铜,钛,1Cr18Ni9Ti不锈钢和高钼钢中,微生物的附着活动对不锈钢和高钼钢这类钝化型金属的电化学状态影响最大,尤其是其开路电位的正移。因此选用钝化型不锈钢来进行微生物附着活性的深入研究。2.天然海水中钝性金属开路电位的正移与其表面微生物附着的数量之间存在着对应关系。实验证实天然海水中钝性金属开路电位的正移是由于微生物膜附着引起阳极钝化电流的减小造成的。3.黄铜电极在天然海水中的腐蚀电位长期保持稳定,且具有良好的防污性能,可以作为参比电极,与对微生物附着敏感的钝性金属电极构成组合电极用于检测和监测微生物附着程度。4.利用电位正移与...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)山东省
【文章页数】：103 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
微生物膜形成和发展示意图
第一章 绪 论种因素有关：物体表面状况、海水温度、溶解氧、盐分、硫酸盐、磷酸盐、亚硝酸盐和浮游生物等的物理、化学和生物因素等。一旦细菌附着并且形成微生物膜，那么就会引起许多问题，象热传导效率的降低、形锈垢、腐蚀等等。当生物膜在低流动性的地方生长时，它们起初可能不注，因为它不会阻碍流速或降低热传导效率。但是时间长了，微生物膜越复杂，就会出现一些细丝状物，再加上一些死细胞的残骸，严重时就道（见图 1-2、图 1-3）[1]。微生物膜可能是不完整的和高度管道化的，营养物质可以随着水流进入内部。当膜内含有过量的藻类时，膜结构会比较疏松，部分脱落的生物移到体系的其它位置，阻塞管道的同时还会为那里的细菌或真菌提供营微生物膜能够引起过滤或离子交换等设备的污损。
图 1-3．受微生物膜腐蚀的管道[1]常来说，在大多数工业水循环体系中涉及的都是由微生物膜所造成。微生物膜引起的腐蚀通常有多种原因，其中最简单的就是由于膜氧浓差问题[15]。除此之外，膜内微生物的代谢活动所产生的代谢酸面金属的阴极反应[16]。一种常见的代谢产物硫化氢，也会进一步与难溶的硫化铁，使得阳极反应速度加快。 微生物膜对金属腐蚀过程的影响.2.1 对腐蚀电位的影响最近关于不锈钢（SS）在天然海水中开路电位发生变化的大量报道显示在实验的前几天里不锈钢的开路电位就出现了明显的正移[4，en and Bardal[4]将几种不同的不锈钢电极放入流动的自然海ms-1），发现开路电位都出现了不同程度的正移，由-200mv(SCE)左
【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋细菌在不同基质表面微生物粘膜中的组成[J]. 李会荣,付玉斌,李筠,纪伟尚,徐怀恕. 青岛海洋大学学报(自然科学版). 2001(03)
[2]模拟生物膜方法研究钢在海水中的腐蚀行为[J]. 王庆飞,隋静,苏润西,孔德英,宋诗哲. 电化学. 1999(01)
[3]海洋细菌在生物表面和非生物表面附着的研究[J]. 纪伟尚,许兵,徐怀恕,R.R.Colwell. 青岛海洋大学学报. 1991(02)
[4]扇贝幼虫附着基的细菌组成及其作用[J]. 徐怀恕,许兵,纪伟尚. 水产学报. 1991(02)
[5]几种海洋附着生物对海洋用钢影响的电化学研究[J]. 洪雪宝,林瑞木,李德楷,郑健成. 海洋学报(中文版). 1989(05)
[6]海洋微型附着生物的研究:厦门港微型附着生物群落的形成与演替（夏季）[J]. 林燕顺,叶德赞,梁子原,姚瑞梅. 海洋通报. 1986(01)
本文编号：3612542
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)山东省
【文章页数】：103 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
微生物膜形成和发展示意图
第一章 绪 论种因素有关：物体表面状况、海水温度、溶解氧、盐分、硫酸盐、磷酸盐、亚硝酸盐和浮游生物等的物理、化学和生物因素等。一旦细菌附着并且形成微生物膜，那么就会引起许多问题，象热传导效率的降低、形锈垢、腐蚀等等。当生物膜在低流动性的地方生长时，它们起初可能不注，因为它不会阻碍流速或降低热传导效率。但是时间长了，微生物膜越复杂，就会出现一些细丝状物，再加上一些死细胞的残骸，严重时就道（见图 1-2、图 1-3）[1]。微生物膜可能是不完整的和高度管道化的，营养物质可以随着水流进入内部。当膜内含有过量的藻类时，膜结构会比较疏松，部分脱落的生物移到体系的其它位置，阻塞管道的同时还会为那里的细菌或真菌提供营微生物膜能够引起过滤或离子交换等设备的污损。
图 1-3．受微生物膜腐蚀的管道[1]常来说，在大多数工业水循环体系中涉及的都是由微生物膜所造成。微生物膜引起的腐蚀通常有多种原因，其中最简单的就是由于膜氧浓差问题[15]。除此之外，膜内微生物的代谢活动所产生的代谢酸面金属的阴极反应[16]。一种常见的代谢产物硫化氢，也会进一步与难溶的硫化铁，使得阳极反应速度加快。 微生物膜对金属腐蚀过程的影响.2.1 对腐蚀电位的影响最近关于不锈钢（SS）在天然海水中开路电位发生变化的大量报道显示在实验的前几天里不锈钢的开路电位就出现了明显的正移[4，en and Bardal[4]将几种不同的不锈钢电极放入流动的自然海ms-1），发现开路电位都出现了不同程度的正移，由-200mv(SCE)左
【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋细菌在不同基质表面微生物粘膜中的组成[J]. 李会荣,付玉斌,李筠,纪伟尚,徐怀恕. 青岛海洋大学学报(自然科学版). 2001(03)
[2]模拟生物膜方法研究钢在海水中的腐蚀行为[J]. 王庆飞,隋静,苏润西,孔德英,宋诗哲. 电化学. 1999(01)
[3]海洋细菌在生物表面和非生物表面附着的研究[J]. 纪伟尚,许兵,徐怀恕,R.R.Colwell. 青岛海洋大学学报. 1991(02)
[4]扇贝幼虫附着基的细菌组成及其作用[J]. 徐怀恕,许兵,纪伟尚. 水产学报. 1991(02)
[5]几种海洋附着生物对海洋用钢影响的电化学研究[J]. 洪雪宝,林瑞木,李德楷,郑健成. 海洋学报(中文版). 1989(05)
[6]海洋微型附着生物的研究:厦门港微型附着生物群落的形成与演替（夏季）[J]. 林燕顺,叶德赞,梁子原,姚瑞梅. 海洋通报. 1986(01)
本文编号：3612542
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