腐蚀微生物 corrosion microorganism
能引起或促进金属和无机、非金属材料破坏的微生物。1910年R.H.盖恩斯发现微生物腐蚀。1934年,荷兰学者W.H.屈尔等提出硫酸盐还原菌参与金属腐蚀过程中阴极氢去极化理论之后,微生物腐蚀被人们重视。
腐蚀微生物主要是在自然界中参与硫、铁、锰元素循环的菌类。从菌对氧的需求不同分为好氧腐蚀菌和厌氧腐蚀菌。
好氧腐蚀菌有硫杆菌属如氧化硫硫杆菌、蚀固硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、排硫硫杆菌等。它们分布于酸性矿水、土壤、江、河、海洋及其淤泥中,通过氧化元素硫和还原性硫化物产生硫酸腐蚀金属、混凝土等构件。
铁细菌能氧化水中的低价铁、锰元素成高价铁、锰氧化物,沉积于菌体外鞘或周围黏液中。它们在金属表面生长繁殖,形成由菌体代谢产物和吸附的无机离子组成的结瘤。结瘤下面氧进入困难导致氧浓差电池腐蚀。常见危害的铁细菌有嘉利翁菌属、鞘铁细菌属、纤发菌属、泉发菌属和瑙曼氏菌属的菌。
此外,一些产生黏液的好氧异养细菌(如假单胞菌、气杆菌、产碱菌、黄杆菌、芽孢杆菌等属的细菌)、真菌(如树脂枝孢霉、青霉、曲霉、交链孢霉等)以及某些藻类、原生动物,在特定条件下也可引起金属腐蚀。
厌氧腐蚀菌主要是硫酸盐还原菌。它是引起金属腐蚀的最大危害菌。广泛分布于pH为6~9的厌气的土壤、淡水、海水和淤泥中,甚至在70~80℃、700~1000个大气压地层中还能生存。该菌能利用分子氢和有机物为给氢体,以硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐等硫氧化物为受氢体进行异化性硫酸盐还原作用,产生特征性代谢产物硫化物。
硫酸盐还原菌是一群形态、生理、分布差异很大的菌群。在金属腐蚀中出现最多的代表性菌体是脱硫弧菌和普通脱硫弧菌,此类菌在厌气、湿润环境的金属构件表面生长繁殖,并通过菌的氢化酶和硫化代谢物去除阴极氢的去极化作用,催化了腐蚀电池的动力学过
程,加速腐蚀。
腐蚀微生物广泛出现在与水、土相接触的金属和非金属构件系统,如地下输油、输水、输气管道,油田采油井、注水井、深井泵,化工、化肥、石油炼制、炼钢、核电站等工业用水和冷却水系统,船舶、舰艇、贮油、贮气罐及喷气飞机油箱等都受到腐蚀微生物的危害。
为防止微生物腐蚀,人们除在小范围内采用抗菌材料外,对在土壤和水介质中大型金属设施通常采用的措施有:
①加防护层使金属构件与环境隔离,其有机保护层,如煤焦油沥青、环氧树脂漆、聚乙烯、聚氯乙烯膜、聚氨酯泡沫塑料等;无机护层如镀锌、铬、镉、钛,陶瓷,水泥等。
②阴极保护包括牺性阳极或用外加电流保护。
③投加杀菌剂,在密闭式系统中,如金属油、气贮罐、飞机油箱、工业循环冷却水系统,采用氧化型或非氧化型杀菌剂杀灭或抑制菌体生长繁殖,防止微生物腐蚀。
摘自:《中国大百科全书(第2版)》第7册,中国大百科全书出版社,2009年
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