Nature.com saytına daxil olduğunuz üçün təşəkkür edirik. Siz məhdud CSS dəstəyi ilə brauzer versiyasından istifadə edirsiniz. Ən yaxşı təcrübə üçün sizə yenilənmiş brauzerdən istifadə etməyi tövsiyə edirik (və ya Internet Explorer-də Uyğunluq rejimini söndürün). Bundan əlavə, davamlı dəstəyi təmin etmək üçün biz saytı üslub və JavaScript olmadan göstəririk.
Eyni anda üç slayddan ibarət karuseli göstərir. Eyni anda üç slayd arasında hərəkət etmək üçün Əvvəlki və Sonrakı düymələrindən istifadə edin və ya bir anda üç slayd arasında hərəkət etmək üçün sonundakı sürüşmə düymələrindən istifadə edin.
Şirin su mühitlərində tez-tez karbon və paslanmayan poladların sürətlənmiş korroziyası müşahidə olunur. Burada doqquz dərəcəli poladdan istifadə etməklə 22 aylıq şirin su çəninin dalğıc tədqiqatı aparılıb. Karbon və xromlu poladlarda və çuqunlarda sürətlənmiş korroziya müşahidə olundu, paslanmayan poladda isə 22 aydan sonra da görünən korroziya müşahidə olunmadı. Mikrob icmasının təhlili göstərdi ki, ümumi korroziya zamanı Fe(II)-oksidləşdirici bakteriyalar korroziyanın ilkin mərhələsində, Fe(III)-reduksiya edən bakteriyalar korroziyanın inkişafı mərhələsində, sulfat-reduksiya edən bakteriyalar isə korroziya mərhələsində zənginləşmişdir. məhsulun korroziyasının son mərhələsindəki mərhələ. Əksinə, Beggiatocaea bakteriyaları lokal korroziyaya məruz qalmış 9% Cr ilə poladda xüsusilə çox idi. Mikrob icmalarının bu tərkibləri də su və dib çöküntü nümunələrindən fərqlənirdi. Beləliklə, korroziya irəlilədikcə mikrob icması dramatik dəyişikliklərə məruz qalır və dəmirdən asılı mikrobların enerji mübadiləsi digər mikroorqanizmləri zənginləşdirə biləcək bir mühit yaradır.
Metallar pH, temperatur və ion konsentrasiyası kimi müxtəlif fiziki və kimyəvi ətraf mühit amillərinə görə xarab ola və korroziyaya uğraya bilər. Asidik şərait, yüksək temperatur və xlorid konsentrasiyası metalların korroziyasına xüsusilə təsir göstərir1,2,3. Təbii və tikilmiş mühitlərdə mikroorqanizmlər tez-tez metalların aşınmasına və korroziyasına təsir edir, bu davranış mikrob korroziyasında (MIC)4,5,6,7,8 ifadə edilir. MİK tez-tez qapalı borular və saxlama çənləri kimi mühitlərdə, metal yarıqlarda və torpaqda olur, burada qəfil yaranır və sürətlə inkişaf edir. Buna görə də MİK-lərin monitorinqi və erkən aşkarlanması çox çətindir, ona görə də MİK analizi adətən korroziyadan sonra aparılır. Korroziya məhsullarında sulfat reduksiya edən bakteriyaların (SRB) tez-tez aşkar edildiyi MİK-in çoxsaylı nümunələri haqqında məlumat verilmişdir9,10,11,12,13. Bununla belə, SRB-lərin korroziyanın başlanmasına töhfə verib-verməməsi qeyri-müəyyən olaraq qalır, çünki onların aşkarlanması korroziyadan sonrakı təhlilə əsaslanır.
Bu yaxınlarda yod oksidləşdirən bakteriyalara21 əlavə olaraq, dəmiri parçalayan SRB14, metanogenlər15,16,17, nitrat reduksiya edən bakteriyalar18, dəmiri oksidləşdirən bakteriyalar19 və asetogenlər20 kimi müxtəlif dəmir parçalayan mikroorqanizmlər haqqında məlumat verilmişdir. Anaerob və ya mikroaerob laboratoriya şəraitində onların əksəriyyəti sıfır valentli dəmir və karbon poladını korroziyaya uğradır. Bundan əlavə, onların korroziya mexanizmləri göstərir ki, dəmir-korroziyalı metanogenlər və SRB-lər müvafiq olaraq hüceyrədənkənar hidrogenazlar və multihem sitoxromlardan istifadə edərək sıfır valentli dəmirdən elektronları toplamaqla korroziyaya kömək edir22,23. MİK-lər iki növə bölünür: (i) mikroblar tərəfindən istehsal olunan növlər tərəfindən dolayı korroziya olan kimyəvi MİK (CMIC) və (ii) metalın elektron tükənməsi ilə birbaşa korroziya olan elektrik MİK (EMIC)24. Hüceyrədənkənar elektron ötürülməsi (EET) ilə asanlaşdırılan EMİK böyük maraq doğurur, çünki EET xüsusiyyətlərinə malik mikroorqanizmlər EET olmayan mikroorqanizmlərə nisbətən daha sürətli korroziyaya səbəb olur. Anaerob şəraitdə CMIC-nin sürəti məhdudlaşdıran reaksiyası protonun azaldılması (H+) yolu ilə H2 istehsalı olsa da, EMIC H2 istehsalından asılı olmayan EET metabolizmi ilə davam edir. Müxtəlif mikroorqanizmlərdə EET-in mexanizmi mikrob hüceyrə yanacağının və elektrobiosintezin performansı ilə bağlıdır25,26,27,28,29. Bu aşındırıcı mikroorqanizmlər üçün kultura şəraiti təbii mühitdən fərqli olduğundan, bu müşahidə edilən mikrob korroziya proseslərinin praktikada korroziyanı əks etdirib- əks etdirmədiyi aydın deyil. Buna görə də təbii mühitdə bu aşındırıcı mikroorqanizmlərin yaratdığı MİK mexanizmini müşahidə etmək çətindir.
DNT sekvensiyası texnologiyasının inkişafı təbii və süni mühitlərdə mikrob icmalarının təfərrüatlarının öyrənilməsini asanlaşdırdı, məsələn, mikrob ekologiyası sahəsində yeni nəsil sekvenserlərdən istifadə etməklə 16S rRNA gen ardıcıllığına əsaslanan mikrob profilinin yaradılmasından istifadə edilmişdir30,31. ,32. Torpaq və dəniz mühitlərində ətraflı mikrob icmalarına malik olan çoxsaylı MİK tədqiqatları nəşr edilmişdir13,33,34,35,36. SRB ilə yanaşı, korroziya nümunələrində Fe(II)-oksidləşdirici (FeOB) və nitrifikasiya edən bakteriyalarla zənginləşdirmə, məsələn, Gallionella spp. və Dechloromonas spp., və Nitrospira kimi nitrifikasiya edən bakteriyalar da bildirilmişdir. spp., torpaq mühitində Karbon və mis tərkibli poladlarda33. Eynilə, dəniz mühitində Zetaproteobacteria və Betaproteobacteria siniflərinə aid olan dəmir oksidləşdirici bakteriyaların sürətli kolonizasiyası karbon poladında bir neçə həftə ərzində müşahidə edilmişdir 36 . Bu məlumatlar bu mikroorqanizmlərin korroziyaya töhfəsini göstərir. Bununla belə, bir çox tədqiqatlarda müddət və eksperimental qruplar məhduddur və korroziya zamanı mikrob icmalarının dinamikası haqqında çox az şey məlumdur.
Burada MİK hadisələrinin tarixi olan aerob şirin su mühitində immersion tədqiqatlarından istifadə edərək karbon polad, xrom polad, paslanmayan polad və çuqun MİK-lərini araşdırırıq. Nümunələr 1, 3, 6, 14 və 22 aylarda götürülmüş və hər bir metalın və mikrob komponentinin korroziya dərəcəsi öyrənilmişdir. Nəticələrimiz korroziya zamanı mikrob icmalarının uzunmüddətli dinamikasına dair fikir verir.
Cədvəl 1-də göstərildiyi kimi, bu tədqiqatda doqquz metaldan istifadə edilmişdir. Hər bir materialdan on nümunə şirin su hovuzuna batırıldı. Proses suyunun keyfiyyəti aşağıdakı kimidir: 30 ppm Cl-, 20 mS m-1, 20 ppm Ca2+, 20 ppm SiO2, bulanıqlıq 1 ppm və pH 7.4. Nümunə götürmə nərdivanının altındakı həll olunmuş oksigen (DO) konsentrasiyası təqribən 8,2 ppm və suyun temperaturu mövsümi olaraq 9 ilə 23°C arasında dəyişirdi.
Şəkil 1-də göstərildiyi kimi, ASTM A283, ASTM A109 Şərt #4/5, ASTM A179 və ASTM A395 çuqun mühitlərində 1 ay batırıldıqdan sonra ümumiləşdirilmiş korroziya şəklində karbon polad səthində qəhvəyi korroziya məhsulları müşahidə edildi. Bu nümunələrin çəki itkisi zamanla artdı (Əlavə Cədvəl 1) və korroziya dərəcəsi ildə 0,13-0,16 mm təşkil etdi (Şəkil 2). Eynilə, korroziya dərəcəsi təxminən 0,13 mm/il olan aşağı Cr tərkibli (1% və 2,25%) poladlarda ümumi korroziya müşahidə edilmişdir (Şəkil 1 və 2). Bunun əksinə olaraq, 9% Cr olan polad, contaların yaratdığı boşluqlarda meydana gələn lokal korroziya nümayiş etdirir. Bu nümunənin korroziya dərəcəsi təxminən 0,02 mm/il təşkil edir ki, bu da ümumi korroziyaya malik poladdan əhəmiyyətli dərəcədə aşağıdır. Bunun əksinə olaraq, 304 və -316 tipli paslanmayan poladlarda görünən korroziya yoxdur, təxmin edilən korroziya dərəcələri <0,001 mm y−1 təşkil edir. Bunun əksinə olaraq, 304 və -316 tipli paslanmayan poladlarda təxmini sürətlənmə sürətləri <0,001 mm y−1 olmaqla, görünən korroziya göstərmir. Naprotiv, 304 və 316 stali tipov nerjaveyuщie nə proyavlyayut vidimoy korzii, ona görə də bu skorosty korosty korstыy sostavlyaet <0,001 mm/год. Bunun əksinə olaraq, 304 və 316 tipli paslanmayan poladlar təxmin edilən korroziya sürəti <0,001 mm/il olmaqla görünən korroziya göstərmir.相比之下，304 和-316 型不锈钢没有显示出可见的腐蚀，估计腐蚀速率<0.011 mm相比之下，304 和-316 型不锈钢没有显示出可见的腐蚀，估计腐蚀速率<0.011 mm Naprotiv, nerjaveyuщie stali tipa 304 və -316 nə təmizlənmiş vidimoy zədələmələri ilə səliqəli zədələnmələr <0,001 mm/год. Bunun əksinə olaraq, 304 və -316 tipli paslanmayan poladlar dizayn korroziya dərəcəsi <0,001 mm/il olan görünən korroziya göstərməmişdir.
Hər bir nümunənin (hündürlük 50 mm × eni 20 mm) kirəcdən təmizləmədən əvvəl və sonra makroskopik şəkilləri göstərilir. 1 metr, 1 ay; 3 metr, 3 ay; 6 metr, 6 ay; 14 metr, 14 ay; 22 metr, 22 ay; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, vəziyyət 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, polad 1% Cr; 3C polad, 2,25% Cr polad; polad 9C, polad 9% Cr; S6, 316 paslanmayan polad; S8, tip 304 paslanmayan polad.
Korroziya dərəcəsi çəki itkisi və daldırma müddətindən istifadə etməklə hesablanmışdır. S, ASTM A283, SP, ASTM A109, bərkimiş 4/5, FC, ASTM A395, B, ASTM A179, 1C, polad 1% Cr, 3 C, polad 2.25% Cr, 9 C, polad 9% Cr, S6, tip 316; S8, tip 304 paslanmayan polad.
Əncirdə. Şəkil 1 də göstərir ki, karbon poladı, aşağı Cr polad və çuqun korroziya məhsulları 3 ay suya batırıldıqdan sonra daha da inkişaf edir. Ümumi korroziya dərəcəsi 22 aydan sonra tədricən 0,07 ~ 0,08 mm/il azaldı (Şəkil 2). Bundan əlavə, 2,25% Cr poladın korroziya dərəcəsi digər korroziyaya məruz qalmış nümunələrdən bir qədər aşağı idi, bu da Cr-nin korroziyaya mane ola biləcəyini göstərir. Ümumi korroziyaya əlavə olaraq, ASTM A179-a əsasən, 22 aydan sonra təqribən 700 µm korroziya dərinliyi ilə lokallaşdırılmış korroziya müşahidə edilmişdir (Şəkil 3). Korroziya dərinliyi və daldırma müddəti ilə hesablanmış yerli korroziya dərəcəsi 0,38 mm/il təşkil edir ki, bu da ümumi korroziyadan təxminən 5 dəfə sürətlidir. ASTM A395 ərintisinin korroziya dərəcəsi aşağı qiymətləndirilə bilər, çünki korroziya məhsulları 14 və ya 22 aylıq suya batırıldıqdan sonra miqyasını tamamilə aradan qaldırmır. Ancaq fərq minimal olmalıdır. Bundan əlavə, korroziyaya uğramış aşağı xromlu poladda çoxlu kiçik çuxurlar müşahidə edilmişdir.
3D baxış lazer mikroskopundan istifadə edərək maksimum dərinlikdə ASTM A179 və 9% Cr poladdan tam şəkil (miqyas çubuğu: 10 mm) və lokallaşdırılmış korroziya (miqyas çubuğu: 500 µm). Tam şəkildəki qırmızı dairələr ölçülmüş lokallaşdırılmış korroziyanı göstərir. 9% Cr poladın əks tərəfdən tam görünüşü Şəkil 1-də göstərilmişdir.
Şəkildə göstərildiyi kimi. 2, 9% Cr olan polad üçün 3-14 ay ərzində korroziya müşahidə olunmadı və korroziya dərəcəsi praktiki olaraq sıfır idi. Bununla belə, yerli korroziya 22 aydan sonra müşahidə edildi (Şəkil 3) çəki itkisi ilə hesablanmış 0,04 mm/il korroziya dərəcəsi. Maksimum lokallaşdırılmış korroziya dərinliyi 1260 µm-dir və korroziya dərinliyi və daldırma müddəti (22 ay) ilə təxmin edilən lokallaşdırılmış korroziya dərəcəsi 0,68 mm/ildir. Korroziyanın başladığı nöqtə dəqiq bilinmədiyi üçün korroziya dərəcəsi daha yüksək ola bilər.
Bunun əksinə olaraq, hətta 22 aylıq suya batırıldıqdan sonra paslanmayan poladda heç bir görünən korroziya müşahidə olunmadı. Kireçdən təmizlənmədən əvvəl səthdə bir neçə qəhvəyi hissəciklər müşahidə olunsa da (şək. 1), onlar zəif yapışmışdılar və korroziya məhsulları deyildilər. Tərəzi çıxarıldıqdan sonra metal paslanmayan polad səthdə yenidən göründüyü üçün korroziya dərəcəsi praktiki olaraq sıfırdır.
Amplikon ardıcıllığı metal səthlərdə, su və çöküntülərdə korroziya məhsulları və biofilmlərdə zamanla mikrob icmalarının fərqlərini və dinamikasını anlamaq üçün həyata keçirilmişdir. 31 328-124 183 oxunuş arasında olmaqla, ümumilikdə 4 160 012 oxunuş əldə edilib.
Suqəbuledicilərdən və gölməçələrdən götürülmüş su nümunələrinin Şennon indeksləri 5,47-7,45 arasında dəyişmişdir (şək. 4a). Qaytarılmış çay suyu sənaye suyu kimi istifadə edildiyi üçün mikrob icması mövsümi olaraq dəyişə bilər. Bunun əksinə olaraq, dib çöküntü nümunələrinin Şennon indeksi təxminən 9 olmuşdur ki, bu da su nümunələrindən xeyli yüksəkdir. Eynilə, su nümunələri çöküntü nümunələrindən daha aşağı hesablanmış Chao1 indekslərinə və müşahidə edilən əməliyyat taksonomik vahidlərinə (OTU) malik idi (Şəkil 4b, c). Bu fərqlər statistik cəhətdən əhəmiyyətlidir (Tukey-Kramer testi; p-dəyərləri < 0,01, Şəkil 4d), çöküntü nümunələrindəki mikrob icmalarının su nümunələrindəkindən daha mürəkkəb olduğunu göstərir. Bu fərqlər statistik cəhətdən əhəmiyyətlidir (Tukey-Kramer testi; p-dəyərləri < 0,01, Şəkil 4d), çöküntü nümunələrindəki mikrob icmalarının su nümunələrindəkindən daha mürəkkəb olduğunu göstərir. Bu müxtəlif statistik göstəricilər (kriteriya Tyuki-Kramera; значения p <0,01, ris. 4d), belə ki, bu, hər hansı bir mikrobların mövcudluğu ilə əlaqədardır. Bu fərqlər statistik cəhətdən əhəmiyyətlidir (Tukey-Kramer testi; p dəyərləri <0.01, Şəkil 4d), çöküntü nümunələrindəki mikrob icmalarının su nümunələrindən daha mürəkkəb olduğunu göstərir.这些差异具有统计学意义（Tukey-Kramer 检验；p 值< 0.01，图4d），表明沉积物样本中的微生物群落比水样中的微生物群落更。」这些 差异 具有 统计学 （tukey-kramer 检验 ； p 值 <0.01 ， 图 4d） 表明 沉积物明 沉积物样中 中 的 群落更。。。。。。。。。 Eti müxtəlif statistik göstəricilər (kriteriy Tyuki-Kramera; p-znachение <0,01, ris. 4d), belə ki, hər hansı bir statistik göstəriciyə sahibdirlər. Bu fərqlər statistik cəhətdən əhəmiyyətli idi (Tukey-Kramer testi; p-dəyəri <0.01, Şəkil 4d), çöküntü nümunələrindəki mikrob icmalarının su nümunələrindən daha mürəkkəb olduğunu göstərir.Daşqın hövzəsində su daim yeniləndiyindən və çöküntülər mexaniki pozulmadan hövzənin dibinə çökdüyündən mikrob müxtəlifliyindəki bu fərq hövzədəki ekosistemi əks etdirməlidir.
a Şennon indeksi, b Müşahidə edilən əməliyyat taksonomik vahidi (OTU) və c Chao1 qəbul etmə indeksi (n=6) və hövzə (n=5) Su, çöküntü (n=3), ASTM A283 (S: n=5), ASTM A109 Temper #4/5 (SP: n=5), (ASTM:FC5), (ASTM:FC5) n=5), 1% (1 C: n=5), 2,25% (3 C: n = 5) və 9% (9 C: n = 5) Cr-poladlar, eləcə də 316 (S6: n = 5) və -304 (S8: n = 5) tipli paslanmayan poladlar qutu şəklində və qamçı şəklində göstərilir. d ANOVA və Tukey-Kramer çoxsaylı müqayisə testlərindən istifadə edərək əldə edilən Shannon və Chao1 indeksləri üçün p-dəyərləri. Qırmızı fonlar p-dəyərləri < 0,05 olan cütləri təmsil edir. Qırmızı fonlar p-dəyərləri < 0,05 olan cütləri təmsil edir. Красные фоны представляют пары со значениями p <0,05. Qırmızı fon p-dəyərləri < 0,05 olan cütləri təmsil edir.红色背景代表p 值< 0.05 的对。红色背景代表p 值< 0.05 的对。 Красные фоны представляют пары с p-значениями <0,05. Qırmızı fon p-dəyərləri <0,05 olan cütləri təmsil edir.Qutunun ortasındakı xətt, qutunun yuxarı və aşağı hissəsi və bığlar müvafiq olaraq medianı, 25-ci və 75-ci persentilləri və minimum və maksimum dəyərləri təmsil edir.
Karbonlu polad, aşağı xromlu polad və çuqun üçün Şennon indeksləri su nümunələri üçün olanlara bənzəyirdi (şəkil 4a). Bunun əksinə olaraq, paslanmayan polad nümunələrinin Şannon indeksləri korroziyaya uğramış poladlarınkindən əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir (p-dəyərləri < 0,05, Şəkil 4d) və çöküntülərin göstəricilərinə oxşardır. Bunun əksinə olaraq, paslanmayan polad nümunələrinin Şannon indeksləri korroziyaya uğramış poladlardan əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir (p-dəyərləri < 0,05, Şəkil 4d) və çöküntülərin göstəricilərinə oxşardır. Naprotiv, indeksi Shennona obraztsov is nerjaveyuschey stali znachitelno vыshe, chem u kordirovannıx Staley (znachiya p <0,05, ris. 4d), və analoji indeksləri əks etdirir. Bunun əksinə olaraq, paslanmayan polad nümunələrinin Şannon indeksləri korroziyaya uğramış poladlardan əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir (p-dəyərləri < 0,05, Şəkil 4d) və depozit indekslərinə bənzəyir.相比之下，不锈钢样品的香农指数明显高于腐蚀钢的香农指数（p 值< 0.05，图4d），与沉积物相似。相比之下，不锈钢样品的香农指数明显高于腐蚀钢的香农指数（p 值< 0.05，图4d），与沉积物〸 Naprotiv, indeks Shennona obrazsov is nerjaveyuschey stali by isnachitelno vыshe, chem u kordirovannoy stali (znaachie p <0,05, ris. 4d), как и у отложений. Bunun əksinə olaraq, paslanmayan polad nümunələrinin Şannon indeksi, çöküntü kimi korroziyaya uğramış poladdan (p dəyəri <0,05, Şəkil 4d) əhəmiyyətli dərəcədə yüksək idi.Bunun əksinə olaraq, 9% Cr olan çeliklər üçün Shannon indeksi 6,95 ilə 9,65 arasında dəyişdi. Bu dəyərlər 1 və 3 ayda korroziyaya uğramamış nümunələrdə 6, 14 və 22 ayda korroziyaya uğramış nümunələrə nisbətən daha yüksək olmuşdur (Şəkil 4a). Bundan əlavə, 9% Cr poladlarının Chao1 indeksləri və müşahidə olunan OTU-ları korroziyaya uğramış və su nümunələrindən daha yüksəkdir və korroziyaya uğramamış və çöküntü nümunələrindən daha aşağıdır (Şəkil 4b, c) və fərqlər statistik cəhətdən əhəmiyyətlidir (p-dəyərləri < 0,01, Şəkil 4d). Bundan əlavə, 9% Cr poladlarının Chao1 indeksləri və müşahidə olunan OTU-ları korroziyaya uğramış və su nümunələrindən daha yüksəkdir və korroziyaya uğramamış və çöküntü nümunələrindən daha aşağıdır (Şəkil 4b, c) və fərqlər statistik cəhətdən əhəmiyyətlidir (p-dəyərləri < 0,01, Şəkil 4d).Bundan əlavə, 9% Cr olan poladların Chao1 və müşahidə olunan OTU-su korroziyaya uğramış və sulu nümunələrdən daha yüksəkdir və korroziyaya uğramamış və çöküntü nümunələrindən daha aşağıdır (Şəkil 4b, c) və fərqlər statistik cəhətdən əhəmiyyətlidir.(p-znachiya <0,01, ris. 4d). (p-dəyərləri <0,01, Şəkil 4d).此外，9% Cr 钢的Chao1 指数和观察到的OTU高于腐蚀样品和水样，低于未腐蚀样品和沉积物样品（图4b，c），差异具有统计学意义（p值<0.01，图4d）〼此外 ， 9% CR 钢 Chao1 指数 和 观察 的 的 rtu 高于 腐蚀 样品 水样 ， 低于 腐距沉积物 （图 图 4b ， c） 差异 统计学 意义 （p 值 <0.01 图 图 图 ， （图 ， ， ， 图 图 ， 图 图， ， ， ， ， 4d）. Krome togo, indeks Chao1 və nablyudaemыe OTU stali s soderjaniem 9 % Cr byly on, chem u kordirovannıx və vodnıx obraztsov, və nije, chem u nekorrodirovannıx və osadochnıx obraztsov (ris. 4b,c), zıla stachimot (ris. значение < 0,01, рис. Bundan əlavə, 9% Cr poladın Chao1 indeksi və müşahidə olunan OTU korroziyaya uğramış və sulu nümunələrdən daha yüksək və korroziyasız və çöküntü nümunələrindən daha aşağı idi (Şəkil 4b, c) və fərq statistik cəhətdən əhəmiyyətli idi (p-dəyəri < 0,01, Şəkil 4d).Bu nəticələr göstərir ki, korroziya məhsullarında mikrob müxtəlifliyi korroziyaya uğramamış metallar üzərindəki biofilmlərə nisbətən daha aşağıdır.
Əncirdə. Şəkil 5a, üç əsas klasterin müşahidə olunduğu bütün nümunələr üçün UniFrac ölçülməmiş məsafəyə əsaslanan Əsas Koordinat Analizi (PCoA) planını göstərir. Su nümunələrindəki mikrob icmaları digər icmalardan əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənirdi. Çöküntülərdəki mikrob birliklərinə paslanmayan poladdan olan birliklər də daxildir, halbuki onlar korroziya nümunələrində geniş yayılmışdır. Bunun əksinə olaraq, 9% Cr olan polad xəritəsi korroziyaya uğramamış və korroziyaya uğramış qruplara bölünür. Nəticə etibarilə, metal səthlərdə və korroziya məhsullarındakı mikrob icmaları suda olanlardan əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir.
Bütün nümunələrdə (a), suda (b) və metallarda (c) ölçülməmiş UniFrac məsafələrinə əsaslanan əsas koordinat analizi (PCoA) planı. Dairələr hər klasteri vurğulayır. Trayektoriyalar ardıcıl olaraq seçmə dövrlərini birləşdirən xətlərlə təmsil olunur. 1 metr, 1 ay; 3 metr, 3 ay; 6 metr, 6 ay; 14 metr, 14 ay; 22 metr, 22 ay; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, vəziyyət 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, polad 1% Cr; 3C polad, 2,25% Cr polad; polad 9C, polad 9% Cr; S6, 316 paslanmayan polad; S8, tip 304 paslanmayan polad.
Xronoloji ardıcıllıqla düzüldükdə, su nümunələrinin PCoA sahələri dairəvi düzülüşdə idi (Şəkil 5b). Bu dövrə keçidi mövsümi dəyişiklikləri əks etdirə bilər.
Bundan əlavə, metal nümunələrinin PCoA sahələrində yalnız iki klaster (korroziyaya uğramış və korroziyaya uğramamış) müşahidə edilmişdir, burada (9% xromlu polad istisna olmaqla) mikrob icmasının 1 aydan 22 aya qədər yerdəyişməsi də müşahidə edilmişdir (Şəkil 5c). Bundan əlavə, korroziyaya uğramış nümunələrdə keçidlər korroziyaya uğramamış nümunələrə nisbətən daha çox olduğundan, mikrob icmalarında dəyişikliklər və korroziyanın inkişafı arasında korrelyasiya var idi. 9% Cr olan polad nümunələrində iki növ mikrob icması aşkar edilmişdir: 1 və 6 aylıq nöqtələr, paslanmayan poladın yaxınlığında və digərləri (3, 14 və 22 aylar), korroziyaya uğramış poladın yaxınlığında yerləşən nöqtələrdə. 1 ay və 6 ayda DNT çıxarılması üçün istifadə edilən kuponlar korroziyaya uğramayıb, 3, 14 və 22 aylıq kuponlar isə korroziyaya uğrayıb (Əlavə Şəkil 1). Buna görə də, korroziyaya uğramış nümunələrdəki mikrob icmaları su, çöküntü və korroziyaya uğramamış nümunələrdəkilərdən fərqlənirdi və korroziya irəlilədikcə dəyişdi.
Su nümunələrində müşahidə edilən mikrob icmalarının əsas növləri Proteobakteriyalar (30,1-73,5%), Bacteroidtes (6,3-48,6%), Planctomycetota (0,4-19,6%) və Aktinobakteriyalar (0-17,7%) olub, onların nisbi bolluğu nümunədən nümunəyə (məsələn, nisbi bolluq) dəyişirdi. gölməçənin suyu abstrakt sudan daha yüksək idi. Bu fərq daşqın çənində suyun qalma müddətindən təsirlənə bilər. Bu növlər dib çöküntü nümunələrində də müşahidə edilmişdir, lakin onların nisbi bolluğu su nümunələrindəkindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənmişdir. Bundan əlavə, Acidobacteriota (8,7-13,0%), Chloroflexi (8,1-10,2%), Nitrospirota (4,2-4,4%) və Desulfobacterota (1,5-4,4%)%-nin nisbi tərkibi su nümunələrindəkindən daha yüksək olmuşdur. Desulfobacterota-nın demək olar ki, bütün növləri SRB37 olduğundan, çöküntüdəki mühit anaerob olmalıdır. Desulfobacterota korroziyaya təsir göstərsə də, risk son dərəcə aşağı olmalıdır, çünki onların hovuz suyunda nisbi bolluğu <0,04% təşkil edir. Desulfobacterota korroziyaya təsir göstərsə də, risk son dərəcə aşağı olmalıdır, çünki onların hovuz suyunda nisbi bolluğu <0,04% təşkil edir. Desulfobacterota, zərərsizləşdirilir, zərərsizləşdirilir, riskə məruz qalır, risk altındadır, çox böyük otnossitelnoe soderjanie v vode hovuza sabitlənir <0,04%. Desulfobacterota korroziyaya təsir göstərsə də, hovuz suyunda onların nisbi bolluğu <0,04% olduğu üçün risk son dərəcə aşağı olmalıdır.尽管脱硫杆菌门可能影响腐蚀，但风险应该极低，因为它们在池水中的带%4. <0,04%. Desulfobacillus tipi Desulfobacillus rütubətini aradan qaldıra bilər, risk altında ola bilər, səliqəsizliyi aradan qaldıra bilər. Desulfobacillus növü korroziyaya təsir göstərə bilsə də, onların hovuz suyunda nisbi bolluğu <0,04% olduğu üçün risk son dərəcə aşağı olmalıdır.
RW və Hava müvafiq olaraq su qəbulu və hövzədən su nümunələrini təmsil edir. Çöküntü-C, -E, -W hövzənin dibinin mərkəzindən, həmçinin şərq və qərb tərəfdən götürülmüş çöküntü nümunələridir. 1 metr, 1 ay; 3 metr, 3 ay; 6 metr, 6 ay; 14 metr, 14 ay; 22 metr, 22 ay; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, vəziyyət 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, polad 1% Cr; 3C polad, 2,25% Cr polad; polad 9C, polad 9% Cr; S6, 316 paslanmayan polad; S8, tip 304 paslanmayan polad.
Cins səviyyəsində Trichomonadaceae ailəsinə aid olan təsnif edilməmiş bakteriyaların, eləcə də Neosfinqozin, Pseudomonas və Flavobacteriumların bütün fəsillərdə bir qədər yüksək nisbəti (6-19%) müşahidə edilmişdir. Kiçik əsas komponentlər kimi onların payları dəyişir (şək. 1). . 7a və b). Qollarda Flavobacterium, Pseudovibrio və Rhodoferrobacter-in nisbi bolluğu yalnız qışda daha yüksək olmuşdur. Eynilə, hövzənin qış sularında Pseudovibrio və Flavobacterium-un daha yüksək miqdarı müşahidə edilmişdir. Beləliklə, su nümunələrindəki mikrob birlikləri mövsümdən asılı olaraq dəyişdi, lakin tədqiqat dövründə kəskin dəyişikliklərə məruz qalmadı.
a Qəbul suyu, b Hovuz suyu, c ASTM A283, d ASTM A109 temperaturu #4/5, e ASTM A179, f ASTM A395, g 1% Cr, h 2.25% Cr və i 9% Cr polad , j Tip-316 və paslanmayan polad K-0.
Proteobakteriyalar bütün nümunələrdə əsas tərkib hissəsi idi, lakin korroziya irəlilədikcə onların korroziyaya uğramış nümunələrdə nisbi bolluğu azaldı (şək. 6). ASTM A179, ASTM A109 Temp No 4/5, ASTM A179, ASTM A395 və 1% və 2,25% Cr nümunələrində proteobakteriyaların nisbi bolluğu 89,1%, 85,9%, 89,6%, 784,5% azalıb. , 83,8% müvafiq olaraq 43,3%, 52,2%, 50,0%, 41,9%, 33,8% və 31,3% təşkil edir. Bunun əksinə olaraq, Desulfobacterota-nın nisbi bolluğu korroziyanın inkişafı ilə tədricən <0,1%-dən 12,5-45,9%-ə qədər artır. Bunun əksinə olaraq, Desulfobacterota-nın nisbi bolluğu korroziyanın inkişafı ilə tədricən <0,1%-dən 12,5-45,9%-ə qədər artır. Naprotiv, относительное содержание Desulfobacterota postepenno увеличивается ilə <0,1% -dən 12,5-45,9% -ə qədər işləmək üçün. Bunun əksinə olaraq, korroziya irəlilədikcə Desulfobacterota-nın nisbi bolluğu tədricən <0,1%-dən 12,5-45,9%-ə qədər artır.相反，随着腐蚀的进展，脱硫杆菌的相对丰度从<0,1% 逐渐增加㈰12,5-45,9%相反，随着腐蚀的进展，脱硫杆菌的相对丰度从<0.1% Naprotiv, otnositelnaya chislennost Desulfobacillus postepenno увеличивалась üçün <0,1% -dən 12,5-45,9% -ə qədər işləmək üçün. Bunun əksinə olaraq, korroziya irəlilədikcə Desulfobacillus-un nisbi bolluğu tədricən <0,1%-dən 12,5-45,9%-ə qədər artdı.Beləliklə, korroziya irəlilədikcə Proteobactereira Desulfobacterota ilə əvəz olundu.
Bunun əksinə olaraq, korroziyasız paslanmayan poladdakı biofilmlər eyni nisbətdə müxtəlif bakteriyaları ehtiva edirdi. Proteobakteriyalar (29,4–34,1%), Planctomycetota (11,7–18,8%), Nitrospirota (2,9–20,9%), Acidobacteriota (8,6–18,8%), Bacteroidota (3,1–9,2%) və Xloroflexi (2,8%). Paslanmayan polad nümunələrində Nitrospirota nisbətinin tədricən artdığı aşkar edilmişdir (Şəkil 6). Bu əmsallar çöküntü nümunələrindəki nisbətlərə bənzəyir, bu da Şəkil 5a-da göstərilən PCoA planına uyğundur.
Tərkibində 9% Cr olan polad nümunələrində iki növ mikrob icması müşahidə edildi: 1 aylıq və 6 aylıq mikrob icmaları dib çöküntü nümunələrindəki ilə oxşar idi, eyni zamanda 3, 14 və 22-ci korroziya nümunələrində proteobakteriyaların nisbəti əhəmiyyətli dərəcədə artdı. aylar Bundan əlavə, 9% Cr polad nümunələrindəki bu iki mikrob icması Şəkil 5c-də göstərilən PCoA süjetindəki split klasterlərə uyğun gəlirdi.
Cins səviyyəsində təyin olunmamış bakteriya və arxelərdən ibarət >2000 OTU müşahidə edilmişdir. Cins səviyyəsində təyin olunmamış bakteriya və arxelərdən ibarət >2000 OTU müşahidə edilmişdir.Cins səviyyəsində naməlum bakteriyalar və arxelərdən ibarət 2000-dən çox OTU müşahidə edilmişdir.Cins səviyyəsində 2000-dən çox OTU müəyyən edilməmiş bakteriya və arxeyləri ehtiva edən müşahidə edilmişdir. Onların arasında biz hər bir nümunədə yüksək əhaliyə malik 10 OTU-ya diqqət yetirdik. Bu, 58,7-70,9%, 48,7-63,3%, 50,2-70,7%, 50,8-71,5%, 47,2-62,7%, 38,4 -64,7%, 12,8-49,7%, 17,5-4218% və AST-da 4218% əhatə edir. A179. , ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395, 1%, 2.25% və 9% Cr poladları və Tip 316 və -304 paslanmayan poladlar.
ASTM A179, ASTM A109 Temp No 4/5, ASTM A179, ASTM A395 kimi korroziya nümunələrində və 1% və 2,25% Cr olan poladlarda Fe(II) oksidləşdirici xassələri olan xlorsuzlaşdırılmış monolitlərin nisbətən yüksək tərkibi müşahidə edilmişdir. korroziyanın erkən mərhələsi (1 ay 3 ay, şək. 7c-h). Dechloromonas nisbəti zamanla azaldı, bu da Proteobakteriyaların azalmasına uyğun gəldi (Şəkil 6). Bundan əlavə, korroziyaya uğramamış nümunələrdə biofilmlərdə Dechloromonas nisbəti <1% təşkil edir. Bundan əlavə, korroziyaya uğramamış nümunələrdə biofilmlərdə Dechloromonas nisbəti <1% təşkil edir. Krome togo, dolya Dechloromonas in biooplenkax in nekorrodirovannyh obraztsah sostavlyaet <1%. Bundan əlavə, korroziyasız nümunələrdə biofilmlərdə Dechloromonas nisbəti <1% təşkil edir.此外，未腐蚀样品的生物膜中脱氯单胞菌的比例<1%。此外，未腐蚀样品的生物膜中脱氯单胞菌的比例 < 1% Bununla belə, Dechloromonas biooplenke nekorrodirovannıx obraztsov ilə <1%. Bundan əlavə, korroziyasız nümunələrin biofilmində Dechloromonas nisbəti <1% təşkil etmişdir.Buna görə də, korroziya məhsulları arasında Dechloromonas korroziyanın erkən mərhələsində əhəmiyyətli dərəcədə zənginləşdirilmişdir.
Bunun əksinə olaraq, ASTM A179, ASTM A109 temperli #4/5, ASTM A179, ASTM A395 və 1% və 2,25% Cr olan poladlarda SRB Desulfovibrio növlərinin nisbəti nəhayət 14 və 22 aydan sonra artdı (Şəkil 7c–h) Desulfofibrion korroziyanın ilkin mərhələlərində, su nümunələrində (şək. 7a, b) və korroziyaya uğramamış biofilmlərdə (şək. 7j, j) çox aşağı idi və ya aşkar edilməmişdir. Bu, Desulfovibrio-nun korroziyanın ilkin mərhələlərində korroziyaya təsir göstərməsə də, əmələ gələn korroziya məhsullarının mühitinə üstünlük verdiyini qəti şəkildə göstərir.
Geobacter və Geothrix kimi Fe(III)-reduksiya edən bakteriyalar (RRB) korroziyanın orta mərhələlərində (6 və 14 ay) korroziya məhsullarında aşkar edilmişdir, lakin korroziyanın gec (22 ay) mərhələlərinin nisbəti onlarda daha yüksəkdir. nisbətən aşağı (şəkil 7c, eh). Fe(II) oksidləşmə xassələrinə malik Sideroksidan cinsi oxşar davranış nümayiş etdirdi (Şəkil 7f), buna görə də FeOB, IRB və SRB nisbəti yalnız korroziyaya uğramış nümunələrdə daha yüksək idi. Bu, bu mikrob icmalarında dəyişikliklərin korroziyanın inkişafı ilə əlaqəli olduğunu güclü şəkildə göstərir.
3, 14 və 22 aydan sonra korroziyaya uğrayan 9% Cr olan poladda kükürd oksidləşdirici xüsusiyyətlər nümayiş etdirə bilən Beggiatoacea ailəsinin üzvlərinin daha yüksək nisbəti (8,5-19,6%) və sideroksidanlar (8,4-13,7%) müşahidə edildi (Şəkil 1). ). 7i) Bundan əlavə, kükürd oksidləşdirici bakteriya (SOB) olan Thiomonas 3 və 14 ayda daha çox sayda (3,4% və 8,8%) aşkar edilmişdir. Bunun əksinə olaraq, 6 aylıq paslanmamış nümunələrdə Nitrospira (12,9%) nitrat reduksiya edən bakteriyalar müşahidə edilmişdir. Daldırmadan sonra paslanmayan polad üzərindəki biofilmlərdə Nitrospiranın artan nisbəti də müşahidə edilmişdir (Şəkil 7j,k). Beləliklə, 1 və 6 aylıq korroziyasız 9% Cr poladlarının mikrob icmaları paslanmayan poladdan biofilmlərdə olanlara bənzəyirdi. Bundan əlavə, 3, 14 və 22 ayda korroziyaya uğramış 9% Cr poladın mikrob icmaları karbon və aşağı xromlu poladların və çuqunların korroziya məhsullarından fərqlənirdi.
Xlorid ionlarının konsentrasiyası metalın korroziyasına təsir etdiyi üçün şirin suda korroziyanın inkişafı adətən dəniz suyuna nisbətən daha yavaş olur. Bununla belə, bəzi paslanmayan poladlar şirin su mühitində korroziyaya uğraya bilər38,39. Bundan əlavə, bu tədqiqatda istifadə edilən şirin su hovuzunda əvvəllər korroziyaya uğramış material müşahidə edildiyi üçün MİK-dən ilkin olaraq şübhələnirdi. Uzunmüddətli immersion tədqiqatlarında korroziyanın müxtəlif formaları, üç növ mikrob icması və korroziya məhsullarında mikrob icmalarında dəyişiklik müşahidə edilmişdir.
Bu tədqiqatda istifadə edilən şirin su mühiti nisbətən sabit kimyəvi tərkibə malik və suyun temperaturu 9 ilə 23 °C arasında dəyişən mövsümi dəyişikliyə malik çaydan götürülmüş texniki su üçün qapalı çəndir. Buna görə də, su nümunələrində mikrob icmalarında mövsümi dalğalanmalar temperaturun dəyişməsi ilə əlaqələndirilə bilər. Bundan əlavə, hovuz suyundakı mikrob icması giriş suyundakından bir qədər fərqli idi (Şəkil 5b). Hovuzdakı su daşdığı üçün mütəmadi olaraq dəyişdirilir. Nəticə etibarilə, DO hətta hövzənin səthi ilə dibi arasında aralıq dərinliklərdə belə ~8.2 ppm səviyyəsində qaldı. Əksinə, çöküntünün mühiti anaerob olmalıdır, çünki o, anbarın dibində çökür və qalır və onun tərkibindəki mikrob florası (məsələn, CRP) sudakı mikrob florasından da fərqlənməlidir (şək. 6). Hovuzdakı kuponlar çöküntülərdən daha uzaqda olduğundan, aerob şəraitdə daldırma tədqiqatları zamanı yalnız şirin suya məruz qalırdılar.
Ümumi korroziya şirin su mühitində karbonlu poladda, aşağı xromlu poladda və çuqunda baş verir (Şəkil 1), çünki bu materiallar korroziyaya davamlı deyildir. Bununla belə, abiotik şirin su şəraitində korroziya dərəcəsi (0,13 mm yr-1) əvvəlki tədqiqatlardan daha yüksək idi40 (0,04 mm il-1) və mikroorqanizmlərin mövcudluğunda korroziya dərəcəsi ilə (0,02-0,76 mm il-1) müqayisə edilə bilər 1) Şirin su şəraitinə oxşar40,41,42. Bu sürətlənmiş korroziya dərəcəsi MİK üçün xarakterikdir.
Bundan əlavə, 22 aylıq daldırmadan sonra korroziya məhsulları altında bir neçə metalda lokal korroziya müşahidə edilmişdir (şək. 3). Xüsusilə, ASTM A179-da müşahidə edilən lokallaşdırılmış korroziya dərəcəsi ümumi korroziyadan təxminən beş dəfə sürətlidir. Korroziyanın bu qeyri-adi forması və sürətlənmiş korroziya dərəcəsi eyni obyektdə baş verən korroziyada da müşahidə edilmişdir. Beləliklə, bu işdə həyata keçirilən daldırma praktikada korroziyanı əks etdirir.
Tədqiq olunan metallar arasında 9% Cr polad ən şiddətli korroziyaya məruz qalmışdır, korroziya dərinliyi >1,2 mm-dir ki, bu da sürətlənmiş korroziya və korroziyanın anormal forması səbəbindən çox güman ki, MİK-dir. Tədqiq olunan metallar arasında 9% Cr polad ən şiddətli korroziyaya məruz qalmışdır, korroziya dərinliyi >1,2 mm-dir ki, bu da sürətlənmiş korroziya və korroziyanın anormal forması səbəbindən çox güman ki, MİK-dir. Sredi issledovannyx metallov stal s 9% Cr pokazala naibolee silnuyu işləməsi ilə glubinoy korrzii> 1,2 mm, çto, vertoytno, yavlyaetsya MIK iz-za uskorennoy korrupsioner və anomalnoy formaları korur. Tədqiq olunan metallar arasında 9% Cr olan polad korroziya dərinliyi >1,2 mm olan ən şiddətli korroziyanı göstərdi ki, bu, ehtimal ki, sürətlənmiş korroziya və korroziyanın anormal forması səbəbindən MİK-dir.在所研究的金属中，9% Cr 钢的腐蚀最为严重，腐蚀深度>1.2 mm，由于加速腐蚀和异常腐蚀形式／，很可能是MIC。在所研究的金属中，9% Cr Sredi issledovannıx metallov naibolee silno kordirovala stal s 9% Cr, s glubinoy korzii >1,2 mm, skoree allsego, MIK iz-za uskorennıx və anomalnıx formaları korur. Tədqiq olunan metallar arasında 9% Cr olan polad ən ciddi şəkildə korroziyaya uğradı, korroziya dərinliyi >1,2 mm, çox güman ki, korroziyanın sürətlənmiş və anomal formaları səbəbindən MİK.9% Cr polad yüksək temperatur tətbiqlərində istifadə edildiyi üçün onun korroziya davranışı əvvəllər öyrənilmişdir43,44 lakin əvvəllər bu metal üçün MİK bildirilməmişdir. Hipertermofillər istisna olmaqla, çoxsaylı mikroorqanizmlər yüksək temperaturlu mühitdə (>100 °C) qeyri-aktiv olduğundan, belə hallarda 9% Cr poladdakı MİK-ə məhəl qoyula bilməz. Çoxsaylı mikroorqanizmlər, hipertermofillər istisna olmaqla, yüksək temperatur mühitində (>100 °C) qeyri-aktiv olduğundan, belə hallarda 9% Cr poladda MİK nəzərə alına bilər. Çox yüksək mikroorqanizmlər, hipertermofilovlar üçün, yüksək temperaturda (>100 °S), MİK-də 9% Cr-də 9% Cr-dən istifadə edilə bilməz. Hipertermofillər istisna olmaqla, bir çox mikroorqanizmlər yüksək temperatur mühitində (>100°C) qeyri-aktiv olduğundan, belə hallarda 9% Cr olan poladdakı MİK-ə məhəl qoyula bilməz.由于除超嗜热菌外，许多微生物在高温环境(>100 °C)中不活跃，因此在这种情况下可以忽略9% Cr 钢中的MIC。 9% Cr 颃(>100 °C) Çox yüksək mikroorqanizmlər, krome hipertermofillər, yüksək temperaturda (>100 °S), MPK-da 9% Cr və dannom sluchae heç bir şəkildə aktiv ola bilməzlər. Hipertermofillər istisna olmaqla, bir çox mikroorqanizmlər yüksək temperaturlu mühitlərdə (>100 °C) aktivlik göstərmədiyindən, bu halda 9% Cr olan poladdakı MİK-i nəzərə almamaq olar.Bununla belə, orta temperaturlu mühitdə 9% Cr poladdan istifadə edildikdə, MİK-i azaltmaq üçün müxtəlif tədbirlər görülməlidir.
Müxtəlif mikrob icmaları və onların dəyişiklikləri korroziyaya məruz qalmamış materialın yataqlarında və biofilmlərdəki korroziya məhsullarında su ilə müqayisədə sürətlənmiş korroziyaya əlavə olaraq müşahidə edildi (Şəkil 5-7), bu korroziyanın mikrofon olduğunu güclü şəkildə göstərir. Ramirez və digərləri 13 dəniz mikrob ekosistemində 6 aydan çox 3 addımlı keçid (FeOB => SRB/IRB = > SOB) haqqında məlumat verir, burada ikinci zənginləşdirilmiş SRB tərəfindən istehsal olunan hidrogen sulfid nəhayət SOB-nin zənginləşməsinə kömək edə bilər. Ramirez və digərləri.13 ikinci zənginləşdirilmiş SRB tərəfindən istehsal olunan hidrogen sulfid nəhayət SOB-nin zənginləşməsinə töhfə verə bildiyi zaman dəniz mikrob ekosistemində 6 aydan çox 3 addımlı keçid (FeOB => SRB/IRB => SOB) haqqında məlumat verir. Ramirez et al.13 soobщaut o trehetapnom perehode (FeOB => SRB/IRB => SOB) in morskoy mikrobnoy ekosistem və texnoloji 6 ay ərzində, hər şeydən əvvəl, SRB, mümkün, SOB. Ramirez və digərləri 13 dəniz mikrobial ekosistemində 6 ay müddətində üç mərhələli keçid (FeOB => SRB/IRB => SOB) haqqında məlumat verirlər, burada SRB-nin ikincil zənginləşdirilməsi nəticəsində yaranan hidrogen sulfid nəhayət SOB zənginləşdirilməsinə kömək edə bilər. Ramirez 等人13 报告了一个超过6 个月的海洋微生物生态系统中的三步转变(FeOBIR => SR) SOB)，其中二次富集SRB 产生的硫化氢可能最终有助于SOB 的富集。Ramirez 等 人 13 报告 了 个 超过 超过 6 个 月 海洋 微生物 生态 系统 生态 系统 中 的 召 召帉转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 r srb/IRB) 漌 兆s产生 硫化氢 可能 最终 有助于 sob 的富集。 Ramirez və digərləri.13 soobschli o trexstupenchatom perexode (FeOB => SRB/IRB => SOB) 6 ay müddətində morskoy mikrobnoy ekosistemində, SRB-də 6 ay müddətində, ikinci yerdə, SRB kontekstində, обогащению SOB. Ramirez və digərləri 13 dəniz mikrob ekosistemində 6 ay müddətində üç mərhələli keçid (FeOB => SRB/IRB => SOB) haqqında məlumat verdilər ki, bu zaman SRB ikinci zənginləşdirməsindən hasil edilən hidrogen sulfid sonda SOB zənginləşdirilməsinə kömək edə bilər.McBeth və Emerson36 FeOB-da ilkin zənginləşməni bildirdilər. Eynilə, bu tədqiqatda erkən korroziya mərhələsində FeOB-nin zənginləşməsi müşahidə edilir, lakin karbon və 1% və 2.25% Cr poladlarında və çuqunda 22 ay ərzində müşahidə olunan korroziyanın irəliləməsi ilə mikrob dəyişiklikləri FeOB => IRB = > SRB (şək. 7 və 8). Eynilə, bu tədqiqatda erkən korroziya fazasında FeOB-nin zənginləşməsi müşahidə edilir, lakin karbon və 1% və 2.25% Cr poladlarında və çuqunda 22 ay ərzində müşahidə edilən korroziyanın irəliləməsi ilə mikrob dəyişiklikləri FeOB => IRB => SRB (şək. 7 və 8). Tochno tak ya v etom issledovanii nablyudaetsya obgashenyya FeOB na ranney stadii korsiii, lakin mikrobnıe ismeneniya po mere progressionia korsiii, nablyudaemыe v uglerodistıx və 1% və 2,25% Cr stalyah və 2,25% Cr stalyax və çugune OB, çuqun 2 tecvyada, => IRB = > SRB (ris. 7 və 8). Eynilə, bu tədqiqatda korroziyanın erkən mərhələsində FeOB zənginləşməsi müşahidə edilir, lakin karbon və 1% və 2.25% Cr poladlarında və çuqunda 22 ay ərzində müşahidə olunan korroziya irəlilədikcə mikrob dəyişiklikləri FeOB => IRB => SRB-dir (Şəkil 7 və 8).同样，在本研究中观察到早期腐蚀阶段FeOB 的富集，但在碳和1% 和2.25% Cr 鏿观仅2个月的铸铁中观察到的微生物随着腐蚀的进展而变化是FeOB => IRB => SRB（㛾7 和同样 ， 在 本 研究 中 观察 早期 腐蚀 阶段 feob 的 富集 ， 但 碳 和 和 1% 咅2% 咅r 22 个 的 铸铁 中 到 的 微生物 腐蚀 的 进展 而 变化 FEOB => IRB => SRB（图7㒌8） Analoji obrazlar, bu vəziyyətdə FeOB-da rannix stadiyax işləmələri, lakin mikrobioloji əməliyyatlar, 1% və 2,25% Cr stalyax və 2,25% Cr stadiyax və texnoloji bölmələr =B>IR =B>, SRB (Ris. 7 və 8). Eynilə, bu tədqiqatda korroziyanın ilkin mərhələlərində FeOB zənginləşməsi müşahidə edildi, lakin 22 ay ərzində karbon və 1% və 2.25% Cr poladlarında və çuqunda müşahidə edilən mikrobioloji dəyişikliklər FeOB => IRB => SRB (şəkil 7 və 8) idi.SRB-lər yüksək sulfat ion konsentrasiyası səbəbindən dəniz suyu mühitində asanlıqla toplana bilər, lakin şirin su mühitlərində onların zənginləşdirilməsi aşağı sulfat ion konsentrasiyası ilə gecikir. Dəniz suyunda SRB zənginləşdirilməsi tez-tez bildirilmişdir10,12,45.
a Fe(II)-dən asılı enerji mübadiləsində dəmir oksidi (qırmızı [Dechloromonas sp.] və yaşıl [Sideroxydans sp.] hüceyrələr) və Fe(III) reduksiya edən bakteriyalar (boz hüceyrələr [Geothrix sp. və Geobacter sp.]) vasitəsilə korroziyanın erkən mərhələsində üzvi karbon və azot, sonra isə anaerobik və anaerobik bakteriya. mikroorqanizmlər yığılmış üzvi maddələri istehlak edərək korroziyanın yetkin mərhələsini zənginləşdirir. b Korroziyaya davamlı metallarda mikrob icmalarında dəyişikliklər. Bənövşəyi, mavi, sarı və ağ hüceyrələr müvafiq olaraq Comamonadaceae, Nitrospira sp., Beggiatoacea və digər ailələrdən olan bakteriyaları təmsil edir.
Mikrob icmasında dəyişikliklərə və mümkün SRB zənginləşdirilməsinə gəldikdə, FeOB korroziyanın erkən mərhələsində vacibdir və Dechloromonas böyümə enerjisini Fe (II) oksidləşməsindən əldə edə bilər. Mikroorqanizmlər iz elementləri olan mühitlərdə yaşaya bilər, lakin onlar eksponent olaraq inkişaf etməyəcəklər. Bununla belə, bu tədqiqatda istifadə edilən daldırma hovuzu qeyri-üzvi ionları ehtiva edən iz elementlərini davamlı olaraq təmin edən 20 m3/saat axını olan daşqın hövzəsidir. Korroziyanın ilkin mərhələlərində karbon poladdan və çuqundan qara ionları ayrılır və FeOB-lər (məsələn, Dechloromonas) onlardan enerji mənbəyi kimi istifadə edirlər. Hüceyrələrin böyüməsi üçün lazım olan karbon, fosfat və azotun iz miqdarı proses sularında üzvi və qeyri-üzvi maddələr şəklində olmalıdır. Buna görə də, bu şirin su mühitində FeOB əvvəlcə karbon polad və çuqun kimi metal səthlərdə zənginləşdirilir. Sonradan, IRB-lər müvafiq olaraq enerji mənbələri və terminal elektron qəbulediciləri kimi üzvi maddələr və dəmir oksidlərini böyüdə və istifadə edə bilər. Yetkin korroziya məhsullarında FeOB və İRB-nin metabolizmi hesabına azotla zənginləşdirilmiş anaerob şərait yaradılmalıdır. Buna görə də, SRB sürətlə inkişaf edə və FeOB və IRB-ni əvəz edə bilər (Şəkil 8a).
Bu yaxınlarda Tang et al. Paslanmayan poladdan dəmirdən mikroblara birbaşa elektron ötürülməsi səbəbindən şirin su mühitində Geobacter ferroreducens tərəfindən korroziyaya uğradığını bildirdi46. EMİK-i nəzərə alaraq, EET xüsusiyyətlərinə malik mikroorqanizmlərin töhfəsi vacibdir. SRB, FeOB və IRB bu tədqiqatda EET xüsusiyyətlərinə malik olan korroziya məhsullarının əsas mikrob növləridir. Buna görə də, bu elektrokimyəvi aktiv mikroorqanizmlər EET vasitəsilə korroziyaya kömək edə bilər və korroziya məhsulları əmələ gəldikdə onların icmasının tərkibi müxtəlif ion növlərinin təsiri altında dəyişir. Əksinə, 9% Cr olan poladdakı mikrob icması digər çeliklərdən fərqlənirdi (Şəkil 8b). 14 aydan sonra FeOB ilə zənginləşdirməyə əlavə olaraq Sideroxydans, SOB47Beggiatoacea və Thiomonas da zənginləşdirildi (Şəkil 7i). Bu dəyişiklik karbon poladı kimi digər aşındırıcı materiallardan əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir və korroziya zamanı həll olunan xromla zəngin ionlardan təsirlənə bilər. Qeyd edək ki, Thiomonas təkcə kükürd oksidləşdirici xüsusiyyətlərə deyil, həm də Fe (II) oksidləşdirici xüsusiyyətlərə, EET sisteminə və ağır metallara qarşı dözümlülüyünə malikdir48,49. Onlar Fe(II)-nin oksidləşdirici fəaliyyəti və/və ya metal elektronların birbaşa istehlakı hesabına zənginləşdirilə bilər. Əvvəlki araşdırmada, fasiləsiz biofilm monitorinq sistemindən istifadə edərək Cu üzərindəki biofilmlərdə Beggiatoacea-nın nisbətən yüksək bolluğu müşahidə edilmişdir ki, bu da bu bakteriyaların Cu və Cr kimi zəhərli metallara davamlı ola biləcəyini göstərir. Ancaq Beggiatoacea'nın bu mühitdə böyüməsi üçün lazım olan enerji mənbəyi məlum deyil.
Bu tədqiqat şirin su mühitlərində korroziya zamanı mikrob icmalarında dəyişiklikləri bildirir. Eyni mühitdə mikrob icmaları metalın növünə görə fərqlənirdi. Bundan əlavə, bizim nəticələrimiz korroziyanın erkən mərhələlərində FeOB-nin əhəmiyyətini təsdiqləyir, çünki dəmirdən asılı mikrob enerji mübadiləsi SRB kimi digər mikroorqanizmlər tərəfindən bəyənilən qida ilə zəngin mühitin formalaşmasına kömək edir. Şirin su mühitlərində MİK-i azaltmaq üçün FeOB və IRB zənginləşdirilməsi məhdudlaşdırılmalıdır.
Bu tədqiqatda doqquz metaldan istifadə edilib və 50 × 20 × 1-5 mm bloklara işlənib (ASTM 395 polad və 1%, 2.25% və 9% Cr üçün qalınlıq: 5 mm; ASTM A283 və ASTM A179 üçün qalınlıq: 3 mm). mm; ASTM A109 Temper 4/5 və Tip 304 və 316 Paslanmayan Polad, qalınlıq: 1mm), iki 4mm deşik ilə. Xromlu poladlar zımpara ilə, digər metallar isə daldırmadan əvvəl 600 qumlu zımpara ilə cilalanmışdır. Bütün nümunələr 99,5% etanol ilə ultrasəs edildi, qurudulmuş və çəkilmişdir. Korroziya dərəcəsinin hesablanması və mikrobiom analizi üçün hər bir metaldan on nümunə istifadə edilmişdir. Hər bir nümunə PTFE çubuqları və boşluqları ilə nərdivan şəklində sabitlənmişdir (φ 5 × 30 mm, Əlavə Şəkil 2).
Hovuzun həcmi 1100 kubmetr, dərinliyi isə təxminən 4 metrdir. Suyun daxil olması 20 m3 h-1 olub, daşqın buraxılıb və suyun keyfiyyəti mövsümi olaraq dəyişməyib (Əlavə şək. 3). Nümunə nərdivanı çənin ortasında asılmış 3 m-lik polad məftilin üzərinə endirilir. 1, 3, 6, 14 və 22-ci aylarda hovuzdan iki dəst nərdivan çıxarıldı. Bir nərdivandan nümunələr çəki itkisini ölçmək və korroziya dərəcələrini hesablamaq üçün, digər nərdivandan nümunələr isə mikrobiom analizi üçün istifadə edilmişdir. Daldırma çənindəki həll olunmuş oksigen, həll olunmuş oksigen sensoru (InPro6860i, Mettler Toledo, Columbus, Ohayo, ABŞ) istifadə edərək səthin və dibin yaxınlığında, eləcə də ortada ölçüldü.
Nümunələrin üzərindəki korroziya məhsulları və biofilmlər plastik kazıyıcı ilə qırıntı və ya pambıq çubuqla silinərək çıxarılıb, sonra ultrasəs vannası ilə 99,5% etanolda təmizlənib. Sonra nümunələr ASTM G1-0351-ə uyğun olaraq Klark məhluluna batırıldı. Bütün nümunələr qurudulduqdan sonra çəkilmişdir. Aşağıdakı düsturdan istifadə edərək hər bir nümunə üçün korroziya dərəcəsini (mm/il) hesablayın:
burada K sabitdir (8,76 × 104), T məruz qalma vaxtıdır (h), A ümumi səth sahəsidir (sm2), W kütlə itkisidir (g), D sıxlıqdır (g sm–3).
Nümunələr çəkildikdən sonra 3D ölçən lazer mikroskopundan (LEXT OLS4000, Olympus, Tokio, Yaponiya) istifadə etməklə bir neçə nümunənin 3D təsvirləri əldə edilmişdir.