【摘要】：伴隨著人類對海洋的不斷開發(fā)和利用,海洋鋼結構大量應用,人們對于海洋中微生物引起的腐蝕也越來越關注。本文研究了天然海水中生物膜對316L不銹鋼腐蝕影響;同時,從天然海水中分離出來了一株新的菌種,泛菌屬菌:Pantoea sp. NIIST-186,對其進行了生物學分析,并且研究了其對不銹鋼腐蝕的影響;也針對一種電活性的海洋微生物鐵還原菌(MR-1)與不銹鋼之間的腐蝕行為進行了初步研究。 針對青島第二海水浴場海域引入海水中的不銹鋼表面附著的天然微生物膜,使用熒光顯微鏡和掃描電子顯微鏡進行了觀察,并使用能譜分析儀對生物膜進行了元素分析,并從中富集培養(yǎng)出Peatoea sp.,進行分子生物學分析確定其屬于腸桿菌,通過掃描電鏡觀察了其在不銹鋼表面的附著情況和形貌特征。使用開路電位、交流阻抗、極化曲線、表面分析等手段研究了316L不銹鋼在天然海水中的腐蝕行為進行了研究。為了進一步弄清楚天然生物膜中不同微生物的作用,采用相同的方法對兩種海洋微生物Peatoea sp.和MR-1對不銹鋼的影響進行了研究。實驗證實了在天然海水中,不銹鋼的開路電位正移了近450mV,而在滅菌海水中,不銹鋼的開路電位基本保持不變。掃描電鏡觀察到海洋微生物及其代謝產物在不銹鋼表面的附著。電化學阻抗和極化實驗結果表明,天然海水中海洋生物膜的附著使不銹鋼的耐蝕性能得到提高,這一耐蝕性能的提高與陽極抑制作用有關,海洋微生物膜的存在對不銹鋼的腐蝕抑制經歷了一個先變大后減小的過程。通過不銹鋼表面的元素分析發(fā)現(xiàn),浸泡于海水中的不銹鋼表面除了自身基體元素外,還有組成生物膜所需的碳、氧、硅等元素的聚集,此外,還發(fā)現(xiàn)了元素錳的增加。 Pantoea sp.在LB培養(yǎng)基中可以快速繁殖,24小時后可達到6.0×10~8 CFU/mL,在其生長的LB培養(yǎng)基環(huán)境中,可使體系的pH值變大,在后期隨著細菌的衰亡,又有變小的趨勢。細菌可使不銹鋼的開路電位負移,相比于無菌介質中,電位負移了近500mV,通過電化學實驗可以發(fā)現(xiàn):浸泡相同時間的不銹鋼,有菌介質中材料的極化電阻明顯小于無菌介質中的情況,有菌介質中,隨著浸泡時間的增加,不銹鋼的極化電阻也會變小,極化曲線也表現(xiàn)出在有菌條件下不銹鋼的點蝕發(fā)生較易,且點蝕發(fā)展程度較高,推斷細菌的存在對不銹鋼的腐蝕起到了加速的作用。 證實了MR-1是一種電活性的細菌,MR-1可使不銹鋼的開路電位迅速負移,這主要是由于細菌在材料表面的附著和生物膜的形成有關。電化學實驗表明MR-1對不銹鋼的腐蝕起到了抑制的作用,這種腐蝕抑制的機理可能在于細菌在材料表面附著后,通過其與導電材料表面的電子傳遞作用,將氧化有機物產生的電子傳遞給不銹鋼,導致材料開路電位的負移,同時,不銹鋼改變了作為一般電子供體的角色,而作為電子受體而受到了保護。
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（海洋研究所）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：P734
【圖文】：

圖 2.1 輸力強 1287/1260 電化學工作站Fig 2.1 Picture of Salortron 1287/1260驗方法生物實驗洋好氧微生物的富集和純化培養(yǎng)好氧微生物菌種來源于實驗用海水，分別采用修正的 LB 和 P氧微生物進行富集培養(yǎng)。LB 培養(yǎng)基成分如下：10g 蛋白胨，5mL 陳海水，pH 值為 7.0 -7.5。PGC 培養(yǎng)基的成份如下：0.5g l，0.06g CaCl2·6H2O，0.06g MgSO4·7H2O，6mL70%（質量分數，0.3g 檸檬酸鈉，1000mL 陳海水。pH 值為 6.5 ± 0.05。物富集培養(yǎng)過程如下：

圖 3.8 海水中不銹鋼浸泡不同天數的熒光顯微鏡照片（×400）pifluorescence microscopy of 316L SS exposed in natural seawater for dif（×400）描電鏡分析實驗 顯示了不銹鋼浸泡在天然海水中不同時間的掃描電鏡照片，浸泡于海水中的不銹鋼表面沒有任何物質的附著，處理過可見；b 圖為不銹鋼在海水中浸泡兩周的掃描電鏡照片，可表面的附著，微生物周圍大量絮狀物質的存在，這些可能生物體聯(lián)同其周圍的物質一起構成了生物膜，此時可以看鋼表面完全覆蓋，結合上文中電化學實驗的結果，說明了蝕行為的變化與微生物的附著和生物膜的存在密不可分。37

【引證文獻】

相關會議論文 前1條

1 聶鴛鴛;段繼周;杜敏;侯保榮;;316L不銹鋼在天然海水中的腐蝕行為及機理研究[A];中國海洋湖沼學會第十次會員代表大會2012海洋腐蝕與生物污損學術研討會摘要集[C];2012年

相關碩士學位論文 前1條

1 杜向前;海洋好氧生物膜對金屬腐蝕的抑制行為研究[D];中國科學院研究生院（海洋研究所）;2012年

本文編號：2716023