Þakka þér fyrir að heimsækja Nature.com. Þú ert að nota vafraútgáfu með takmörkuðum CSS-stuðningi. Til að fá sem bestu upplifun mælum við með að þú notir uppfærðan vafra (eða slökkvir á samhæfingarstillingu í Internet Explorer). Til að tryggja áframhaldandi stuðning sýnum við síðuna án stíla og JavaScript.
Sýnir hringekju með þremur glærum í einu. Notaðu hnappana Fyrri og Næsta til að fletta í gegnum þrjár glærur í einu, eða notaðu rennihnappana í lokin til að fletta í gegnum þrjár glærur í einu.
Í ferskvatnsumhverfi sést oft hraðari tæring á kolefnis- og ryðfríu stáli. 22 mánaða köfunarrannsókn í ferskvatnstankum var gerð hér með níu stáltegundum. Hraðari tæring sást í kolefnis- og krómstáli og steypujárni, en í ryðfríu stáli sást engin sýnileg tæring, jafnvel eftir 22 mánuði. Greining á örverusamfélaginu sýndi að við almenna tæringu auðguðust Fe(II)-oxandi bakteríur á fyrstu stigum tæringar, Fe(III)-afoxandi bakteríur á stigi tæringarþróunar og súlfat-afoxandi bakteríur á tæringarstigi á lokastigi tæringar vörunnar. Þvert á móti voru Beggiatocaea bakteríur sérstaklega fjölmennar í stáli með 9% Cr sem varð fyrir staðbundinni tæringu. Þessi samsetning örverusamfélaga var einnig frábrugðin þeirri sem var í vatns- og botnsetsýnum. Þannig, eftir því sem tæringin þróast, gengst örverusamfélagið undir miklar breytingar og járnháð orkuefnaskipti örvera skapa umhverfi sem getur auðgað aðrar örverur.
Málmar geta eyðilagt og tærst vegna ýmissa eðlis- og efnafræðilegra umhverfisþátta eins og sýrustigs, hitastigs og jónaþéttni. Sýrar aðstæður, hár hiti og klóríðþéttni hafa sérstaklega áhrif á tæringu málma1,2,3. Örverur í náttúrulegu og byggðu umhverfi hafa oft áhrif á slit og tæringu málma, hegðun sem birtist í örverutæringu (MIC)4,5,6,7,8. MIC finnst oft í umhverfi eins og innanhússpípum og geymslutönkum, í málmsprungum og í jarðvegi, þar sem það birtist skyndilega og þróast hratt. Þess vegna er mjög erfitt að fylgjast með og greina örverur snemma, þannig að greining á örverum er venjulega framkvæmd eftir tæringu. Fjölmargar rannsóknir á örverum hafa verið birtar þar sem súlfat-afoxandi bakteríur (SRB) fundust oft í tæringarafurðum9,10,11,12,13. Hins vegar er enn óljóst hvort SRB stuðla að upphaf tæringar, þar sem greining þeirra byggist á greiningu eftir tæringu.
Nýlega hafa, auk joðoxandi baktería21, verið greint frá ýmsum járnbrjótandi örverum, svo sem járnbrjótandi SRB14, metanógen15,16,17, nítrat-minnkandi bakteríum18, járnoxandi bakteríum19 og asetógen20. Við loftfirrtar eða ör-loftfirrtar rannsóknarstofuaðstæður tæra flestar þeirra núllgild járn og kolefnisstál. Að auki benda tæringarferli þeirra til þess að járntærandi metanógen og SRB stuðli að tæringu með því að safna rafeindum úr núllgildu járni með því að nota utanfrumuhýdrógenasa og fjölhem cýtókróm, talið í sömu röð22,23. MIC eru skipt í tvo flokka: (i) efnafræðileg MIC (CMIC), sem er óbein tæring af völdum örveruframleiddra tegunda, og (ii) raf-MIC (EMIC), sem er bein tæring vegna rafeindatæringar málmsins24. EMIC sem auðveldað er með utanfrumurafeindaflutningi (EET) er mjög áhugavert þar sem örverur með EET eiginleika valda hraðari tæringu en örverur sem ekki eru EET. Þó að hraðatakmarkandi svörun CMIC við loftfirrtar aðstæður sé H2 framleiðsla með róteindalækkun (H+), þá á EMIC sér stað í gegnum EET efnaskipti, sem eru óháð H2 framleiðslu. Verkunarháttur EET í ýmsum örverum tengist afköstum örverufrumnaeldsneytis og rafmyndunar25,26,27,28,29. Þar sem ræktunarskilyrði þessara tærandi örvera eru frábrugðin þeim sem eru í náttúrulegu umhverfi, er ekki ljóst hvort þessi örverutæringarferli endurspegla tæringu í reynd. Því er erfitt að fylgjast með MIC verkunarháttum sem þessar tærandi örverur valda í náttúrulegu umhverfi.
Þróun DNA-raðgreiningartækni hefur auðveldað rannsóknir á smáatriðum örverusamfélöga í náttúrulegu og tilbúnu umhverfi, til dæmis hefur örverusniðið byggt á 16S rRNA genaröðinni með því að nota nýja kynslóð raðgreiningartækja verið notað á sviði örveruvistfræði30,31,32. Fjölmargar MIC rannsóknir hafa verið birtar sem hafa lýst örverusamfélögum í jarðvegi og sjó13,33,34,35,36. Auk SRB hefur einnig verið greint frá auðgun á Fe(II)-oxandi (FeOB) og nítrunargerlum í tæringarsýnum, t.d. FeOB, eins og Gallionella spp. og Dechloromonas spp., og nítrunargerlum, eins og Nitrospira, spp., í kolefnis- og koparberandi stáli í jarðvegsmiðlum33. Á sama hátt hefur hröð nýlenduvæðing járnoxandi baktería sem tilheyra flokkunum Zetaproteobacteria og Betaproteobacteria sést í nokkrar vikur á kolefnisstáli í sjónum36. Þessi gögn benda til framlags þessara örvera til tæringar. Hins vegar, í mörgum rannsóknum, er tímalengd og tilraunahópar takmarkaðir og lítið er vitað um gang örverusamfélaga við tæringu.
Hér rannsökum við MIC-gildi kolefnisstáls, krómstáls, ryðfrítt stál og steypujárns með því að nota niðurdýfingarrannsóknir í loftháðu ferskvatnsumhverfi með sögu um MIC-atvik. Sýni voru tekin eftir 1, 3, 6, 14 og 22 mánuði og tæringarhraði hvers málms og örveruþáttar var rannsakaður. Niðurstöður okkar veita innsýn í langtímadýnamík örverusamfélaga meðan á tæringu stendur.
Eins og fram kemur í töflu 1 voru níu málmar notaðir í þessari rannsókn. Tíu sýni af hverju efni voru sett í laug af fersku vatni. Gæði vinnsluvatnsins eru sem hér segir: 30 ppm Cl-, 20 mS m-1, 20 ppm Ca2+, 20 ppm SiO2, grugg 1 ppm og pH 7,4. Styrkur uppleysts súrefnis (DO) neðst í sýnatökustiganum var um það bil 8,2 ppm og vatnshitinn var á bilinu 9 til 23°C eftir árstíðum.
Eins og sést á mynd 1, eftir eins mánaðar dýfingu í ASTM A283, ASTM A109 skilyrði #4/5, ASTM A179 og ASTM A395 steypujárnsumhverfi, sáust brúnar tæringarafurðir á yfirborði kolefnisstálsins í formi almennrar tæringar. Þyngdartap þessara sýna jókst með tímanum (viðbótartafla 1) og tæringarhraðinn var 0,13–0,16 mm á ári (mynd 2). Á sama hátt hefur almenn tæring sést í stáli með lágt Cr-innihald (1% og 2,25%) með tæringarhraða upp á um 0,13 mm/ár (myndir 1 og 2). Aftur á móti sýnir stál með 9% Cr staðbundna tæringu sem á sér stað í rifum sem myndast af þéttingum. Tæringarhraðinn í þessu sýni er um 0,02 mm/ár, sem er marktækt lægri en hjá stáli með almennri tæringu. Aftur á móti sýna ryðfrítt stál af gerðinni 304 og 316 enga sýnilega tæringu, með áætluðum tæringarhraða <0,001 mm á ári. Aftur á móti sýna ryðfrítt stál af gerðinni 304 og 316 enga sýnilega tæringu, með áætluðum hröðunarhraða <0,001 mm á ári. Напротив, нержавеющие стали типов 304 og 316 не проявляют видимой коррозии, при эстом расчетная срозии <0.001 мм/год. Aftur á móti sýna ryðfrítt stál af gerðunum 304 og 316 enga sýnilega tæringu, með áætluðum tæringarhraða <0,001 mm/ári.相比之下，304 和-316 型不锈钢没有显示出可见的腐蚀，估计腐蚀速玀<0.001 mm。相比之下，304 和-316 型不锈钢没有显示出可见的腐蚀，估计腐蚀速玀<0.001 mm。 Напротив, нержавеющие стали типа 304 og -316 не показали видимой коррозии с расчетной скоростью корростью 0,0001. Aftur á móti sýndi ryðfrítt stál af gerðinni 304 og -316 enga sýnilega tæringu með hönnunartæringarhraða <0,001 mm/ári.
Sýndar eru stórsjármyndir af hverju sýni (hæð 50 mm × breidd 20 mm) fyrir og eftir afkalkun. 1 metri, 1 mánuður; 3 metrar, 3 mánuðir; 6 metrar, 6 mánuðir; 14 metrar, 14 mánuðir; 22 metrar, 22 mánuðir; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, skilyrði 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, stál 1% Cr; 3C stál, 2,25% Cr stál; stál 9C, stál 9% Cr; S6, 316 ryðfrítt stál; S8, gerð 304 ryðfrítt stál.
Tæringarhraðinn var reiknaður út frá þyngdartapi og dýfingartíma. S, ASTM A283, SP, ASTM A109, hert 4/5, FC, ASTM A395, B, ASTM A179, 1C, stál 1% Cr, 3 C, stál 2,25% Cr, 9 C, stál 9% Cr, S6, gerð 316 ryðfrítt stál; S8, gerð 304 ryðfrítt stál.
Á mynd 1 sést einnig að tæringarafurðir kolefnisstáls, lágkrómatstáls og steypujárns þróast frekar eftir 3 mánaða vatnsdýfingu. Heildartæringarhraðinn lækkaði smám saman í 0,07 ~ 0,08 mm/ári eftir 22 mánuði (mynd 2). Að auki var tæringarhraðinn í 2,25% krómstáli örlítið lægri en í öðrum tærðum sýnum, sem bendir til þess að króm geti hamlað tæringu. Auk almennrar tæringar, samkvæmt ASTM A179, sást staðbundin tæring eftir 22 mánuði með tæringardýpi upp á um 700 µm (mynd 3). Staðbundin tæringarhraði, reiknuð út frá tæringardýpi og dýfingartíma, er 0,38 mm/ári, sem er um 5 sinnum hraðari en almenn tæring. Tæringarhraða ASTM A395 málmblöndu má vanmeta þar sem tæringarafurðir fjarlægja ekki alveg skala eftir 14 eða 22 mánaða vatnsdýfingu. Munurinn ætti þó að vera lágmarks. Að auki sáust margar litlar holur í tærða lágkrómatstálinu.
Heildarmynd (kvarðastika: 10 mm) og staðbundin tæring (kvarðastika: 500 µm) af ASTM A179 og 9% Cr stáli á hámarksdýpi með þrívíddar leysigeislasmásjá. Rauðu hringirnir á heildarmyndinni gefa til kynna mælda staðbundna tæringu. Heildarmynd af 9% Cr stálinu frá bakhliðinni er sýnd á mynd 1.
Eins og sést á mynd 2, fyrir stál með 9% Cr, sást engin tæring innan 3-14 mánaða og tæringarhraðinn var nánast enginn. Hins vegar sást staðbundin tæring eftir 22 mánuði (mynd 3) með tæringarhraða upp á 0,04 mm/ár, reiknað út frá þyngdartapi. Hámarks staðbundin tæringardýpt er 1260 µm og staðbundin tæringarhraði sem áætluð er með því að nota tæringardýpt og ídýfingartíma (22 mánuðir) er 0,68 mm/ár. Þar sem nákvæmur punktur þar sem tæringin byrjar er ekki þekktur, gæti tæringarhraðinn verið hærri.
Hins vegar sást engin sýnileg tæring á ryðfríu stáli, jafnvel eftir 22 mánaða dýfingu. Þó að nokkrar brúnar agnir hafi sést á yfirborðinu áður en kalkið var fjarlægt (Mynd 1), voru þær veikt festar og voru ekki tæringarafurðir. Þar sem málmurinn birtist aftur á yfirborði ryðfría stálsins eftir að kalkið er fjarlægt, er tæringarhraðinn nánast enginn.
Röðun á amplikonum hefur verið framkvæmd til að skilja muninn og gangverk örverusamfélaga með tímanum í tæringarefnum og líffilmum á málmyfirborðum, í vatni og setlögum. Alls bárust 4.160.012 mælingar, á bilinu 31.328 til 124.183 mælingar.
Shannon-vísitalan fyrir vatnssýni sem tekin voru úr vatnsinntökum og tjörnum var á bilinu 5,47 til 7,45 (Mynd 4a). Þar sem endurheimt árvatn er notað sem iðnaðarvatn getur örverusamfélagið breyst árstíðabundið. Shannon-vísitalan fyrir botnsetsýni var hins vegar um 9, sem er marktækt hærri en fyrir vatnssýni. Á sama hátt höfðu vatnssýni lægri reiknaða Chao1-vísitölur og greindar rekstrarflokkunareiningar (OTU) en setsýni (Mynd 4b, c). Þessir munir eru tölfræðilega marktækir (Tukey-Kramer próf; p-gildi < 0,01, mynd 4d), sem bendir til þess að örverusamfélögin í botnfallssýnunum eru flóknari en þau í vatnssýnunum. Þessir munir eru tölfræðilega marktækir (Tukey-Kramer próf; p-gildi < 0,01, mynd 4d), sem bendir til þess að örverusamfélögin í botnfallssýnunum eru flóknari en þau í vatnssýnunum. Эти различия статистически значимы (критерий Тьюки-Крамера; значения p <0,01, рис. 4d), что указывает на то, сообщества в образцах донных отложений более сложны, чем в образцах воды. Þessir munir eru tölfræðilega marktækir (Tukey-Kramer próf; p gildi <0,01, mynd 4d), sem bendir til þess að örverusamfélögin í setsýnum eru flóknari en í vatnssýnum.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复这些 差异 具有 统计学 （tukey-kramer 检验 ； p 值 <0.01 ， 图 4d） 表明 沉䧯物 样 沉䧯物 样有中 中 的 群落更。。。。。。。。。 Эти различия были статистически значимыми (критерий Тьюки-Крамера; p-tíðni <0,01, r. 4d), что позволя микробные сообщества в образцах донных отложений более сложными, чем в образцах воды. Þessir munir voru tölfræðilega marktækir (Tukey-Kramer próf; p-gildi <0,01, mynd 4d), sem bendir til þess að örverusamfélög í setsýnum væru flóknari en í vatnssýnum.Þar sem vatnið í yfirfallsbakkanum er stöðugt að endurnýjast og setlög setjast á botninn án vélrænnar truflunar, ætti þessi munur á örverufjölbreytni að endurspegla vistkerfið í bakkanum.
a Shannon-vísitalan, b Athuguð rekstrarflokkunareining (OTU), og c Chao1 upptökuvísitala (n=6) og vatnasvið (n=5) Vatn, botnfall (n=3), ASTM A283 (S: n=5), ASTM A109 Temper #4/5 (SP: n=5), ASTM A179 (B: n=5), ASTM A395 (FC: n=5), 1% (1 C: n=5), 2,25% (3 C: n = 5) og 9% (9 C: n = 5) Cr-stál, sem og ryðfrítt stál af gerðinni 316 (S6: n = 5) og -304 (S8: n = 5) eru sýnd sem kassalaga og hvirfillaga töflur. d p-gildi fyrir Shannon og Chao1 vísitölurnar sem fengust með ANOVA og Tukey-Kramer fjölþættum samanburðarprófum. Rauði bakgrunnurinn táknar pör með p-gildi < 0,05. Rauði bakgrunnurinn táknar pör með p-gildi < 0,05. Красные фоны представляют пары со значениями p <0,05. Rauður bakgrunnur táknar pör með p-gildi < 0,05.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. Rauður bakgrunnur táknar pör með p-gildi <0,05.Línan í miðjum kassanum, efri og neðri hluti kassans og skítugurnar tákna miðgildi, 25. og 75. hundraðshlutann, og lágmarks- og hámarksgildi, talið í sömu röð.
Shannon-vísitalan fyrir kolefnisstál, lágkrómaskál og steypujárn var svipuð og fyrir vatnssýni (Mynd 4a). Hins vegar eru Shannon-stuðlarnir fyrir ryðfría stálsýnin marktækt hærri en fyrir tærða stálsýnin (p-gildi < 0,05, mynd 4d) og svipaðir og fyrir setlögin. Hins vegar eru Shannon-stuðlarnir fyrir ryðfría stálsýnin marktækt hærri en fyrir tærða stálsýnin (p-gildi < 0,05, mynd 4d) og svipaðir og fyrir setlögin. Напротив, индексы Шеннона образцов из нержавеющей стали значительно выше, чем у корродированных сталей, <0,0,0. 4d), og аналогичны индексам отложений. Hins vegar eru Shannon-vísitalan fyrir ryðfrítt stál sýni marktækt hærri en fyrir tært stál (p-gildi < 0,05, mynd 4d) og svipuð útfellingarvísitölum.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 Напротив, индекс. 4d), как и у отложений. Hins vegar var Shannon-stuðullinn fyrir sýnin úr ryðfríu stáli marktækt hærri en fyrir ryðfría stálið (p-gildi < 0,05, mynd 4d), sem og útfellingarnar.Hins vegar var Shannon-vísitalan fyrir stál með 9% Cr á bilinu 6,95 til 9,65. Þessi gildi voru mun hærri í ótærðum sýnum eftir 1 og 3 mánuði en í tærðum sýnum eftir 6, 14 og 22 mánuði (Mynd 4a). Ennfremur eru Chao1 vísitölurnar og mæld OTU-gildi 9% Cr stálsins hærri en hjá ryðguðu sýnunum og vatnssýnunum og lægri en hjá óryðguðu sýnunum og setsýnunum (Mynd 4b, c), og munurinn er tölfræðilega marktækur (p-gildi < 0,01, Mynd 4d). Ennfremur eru Chao1 vísitölurnar og mæld OTU-gildi 9% Cr stálsins hærri en hjá ryðguðu sýnunum og vatnssýnunum og lægri en hjá óryðguðu sýnunum og setsýnunum (Mynd 4b, c), og munurinn er tölfræðilega marktækur (p-gildi < 0,01, Mynd 4d).Að auki eru Chao1 og OTU sem mælst hafa fyrir stál með 9% Cr hærri en fyrir tærð og vatnskennd sýni og lægri en fyrir ótærð og setmynduð sýni (Mynd 4b, c), og munurinn er tölfræðilega marktækur.(p-значения <0,01, рис. 4d). (p-gildi <0,01, mynd 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）.此外 ， 9% CR 钢 Chao1 指数 和 观察 的 的 rtu 高于 腐蚀 样品 水样 ， 低亁 腌 嚎亁 堒沉积物 （图 图 4b ， c） 差异 统计学 意义 （p 值 <0.01 图 图 图 图 图 ， 图  图 图 ， 图， ， ， ， ， 4d）. Кроме того, индекс Chao1 og наблюдаемые OTU стали с содержанием 9 % Cr til að nota, чем у корродированных и воц ниже, чем у некорродированных и осадочных образцов (рис. 4b,c), а разница была статистически сначически сначимой,-0. 4g). Að auki voru Chao1 vísitalan og mæld OTU fyrir 9% Cr stál hærri en fyrir tærð og vatnskennd sýni og lægri en fyrir ótærð og setsýni (Mynd 4b, c), og munurinn var tölfræðilega marktækur (p-gildi < 0,01, Mynd 4d).Þessar niðurstöður benda til þess að fjölbreytileiki örvera í tæringarafurðum sé minni en í líffilmum á ótærðum málmum.
Á mynd 5a sést aðalhnitgreining (PCoA) byggð á óveginni UniFrac fjarlægð fyrir öll sýni, þar sem þrír meginklasar komu fram. Örverusamfélög í vatnssýnum voru marktækt frábrugðin öðrum samfélögum. Örverusamfélögin í botnfellingunum innihéldu einnig samfélög úr ryðfríu stáli, en þau voru útbreidd í tæringarsýnunum. Aftur á móti er kortið af stáli með 9% Cr skipt í ótærð og tærð klasa. Þar af leiðandi eru örverusamfélög á málmyfirborðum og tæringarafurðum marktækt frábrugðin þeim í vatni.
Aðalhnitgreining (PCoA) byggð á óvegnum UniFrac fjarlægðum í öllum sýnum (a), vatni (b) og málmum (c). Hringir merkja hvern klasa. Ferlarnir eru táknaðir með línum sem tengja sýnatökutímabilin í röð. 1 metri, 1 mánuður; 3 metrar, 3 mánuðir; 6 metrar, 6 mánuðir; 14 metrar, 14 mánuðir; 22 metrar, 22 mánuðir; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, skilyrði 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, stál 1% Cr; 3C stál, 2,25% Cr stál; stál 9C, stál 9% Cr; S6, 316 ryðfrítt stál; S8, gerð 304 ryðfrítt stál.
Þegar PCoA-myndirnar úr vatnssýnunum voru raðaðar í tímaröð voru þær í hringlaga uppröðun (mynd 5b). Þessi hringrás gæti endurspeglað árstíðabundnar breytingar.
Að auki sáust aðeins tveir klasar (tærðir og ótærðir) á PCoA-myndunum af málmsýnum, þar sem (fyrir utan 9% krómstál) sást einnig breyting á örverusamfélaginu frá 1 til 22 mánuði (Mynd 5c). Þar að auki, þar sem breytingarnar í tærðum sýnum voru meiri en í ótærðum sýnum, var fylgni milli breytinga á örverusamfélögum og framvindu tæringar. Í stálsýnum með 9% króm komu í ljós tvær gerðir örverusamfélaga: punktar eftir 1 og 6 mánuði, staðsettir nálægt ryðfríu stáli, og aðrir (3, 14 og 22 mánuði), staðsettir á punktum nálægt tærðu stáli. 1 mánuður og mælikvarðar sem notaðir voru til DNA-útdráttar eftir 6 mánuði voru ekki tærðir, en mælikvarðar eftir 3, 14 og 22 mánuði voru tærðir (Viðbótarmynd 1). Þess vegna voru örverusamfélögin í tærðum sýnum frábrugðin þeim í vatni, seti og ótærðum sýnum og breyttust eftir því sem tæringin þróaðist.
Helstu gerðir örverusamfélaga sem sáust í vatnssýnum voru Proteobacteria (30,1–73,5%), Bacteroidetes (6,3–48,6%), Planctomycetota (0,4–19,6%) og Actinobacteria (0–17,7%). Hlutfallslegur fjöldi þeirra var mismunandi eftir sýnum (Mynd 6). Til dæmis var hlutfallslegur fjöldi Bacteroidetes í tjörnarvatni hærri en í óinnteknu vatni. Þessi munur getur verið háður dvalartíma vatnsins í yfirfallstankinum. Þessar gerðir sáust einnig í botnsetsýnum, en hlutfallslegur fjöldi þeirra var marktækt frábrugðinn því sem var í vatnssýnum. Að auki var hlutfallslegt innihald Acidobacteria (8,7–13,0%), Chloroflexi (8,1–10,2%), Nitrospirota (4,2–4,4%) og Desulfobacterota (1,5–4,4%) hærra en í vatnssýnum. Þar sem næstum allar tegundir Desulfobacterota eru SRB37, verður umhverfið í setinu að vera loftfirrt. Þótt Desulfobacterota hafi hugsanlega áhrif á tæringu, ætti hættan að vera afar lítil þar sem hlutfallslegt magn þeirra í sundlaugarvatninu er <0,04%. Þótt Desulfobacterota hafi hugsanlega áhrif á tæringu, ætti hættan að vera afar lítil þar sem hlutfallslegt magn þeirra í sundlaugarvatninu er <0,04%. Хотя Desulfobacterota, возможно, влияют на коррозию, риск должен быть чрезвычайно низким, поскольку ихотносанку ихотносанку воде бассейна составляет <0,04%. Þótt Desulfobacterota geti haft áhrif á tæringu ætti hættan að vera afar lítil þar sem hlutfallslegt magn þeirra í sundlaugarvatni er <0,04%.尽管脱硫杆菌门可能影响腐蚀，但风险应该极低，因为它们在池它们在池水中倚縸. <0,04% Хотя тип Desulfobacillus может влиять на коррозию, риск должен быть крайне низким, поскольку их относиансительнов styrkur <0,04%. Þótt Desulfobacillus afbrigðið geti haft áhrif á tæringu ætti hættan að vera afar lítil þar sem hlutfallslegt magn þeirra í sundlaugarvatni er <0,04%.
RW og Loft tákna vatnssýni úr vatnsinntökunni og vatnasviðinu, talið í sömu röð. Setmyndanir-C, -E, -W eru setmyndanir tekin úr miðjum botni vatnasviðsins, sem og úr austur- og vesturhliðinni. 1 metri, 1 mánuður; 3 metrar, 3 mánuðir; 6 metrar, 6 mánuðir; 14 metrar, 14 mánuðir; 22 metrar, 22 mánuðir; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, skilyrði 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, stál 1% Cr; 3C stál, 2,25% Cr stál; stál 9C, stál 9% Cr; S6, 316 ryðfrítt stál; S8, gerð 304 ryðfrítt stál.
Á ættkvíslarstigi sást örlítið hærra hlutfall (6–19%) óflokkaðra baktería af ættinni Trichomonadaceae, sem og Neosphingosine, Pseudomonas og Flavobacterium, á öllum árstíðum. Sem minniháttar aðalþættir er hlutur þeirra breytilegur (Mynd 1). . 7a og b). Í þverám var hlutfallslegur fjöldi Flavobacterium, Pseudovibrio og Rhodoferrobacter aðeins hærri á veturna. Á sama hátt sást hærra innihald Pseudovibrio og Flavobacterium í vetrarvatni vatnasviðsins. Þannig voru örverusamfélög í vatnssýnum breytileg eftir árstíðum, en gengust ekki undir verulegar breytingar á rannsóknartímabilinu.
a Inntaksvatn, b Sundlaugarvatn, c ASTM A283, d ASTM A109 hitastig #4/5, e ASTM A179, f ASTM A395, g 1% Cr, h 2,25% Cr, og i 9% Cr stál, j Tegund-316 og ryðfrítt stál K-304.
Próteobakteríur voru aðal innihaldsefnin í öllum sýnunum, en hlutfallslegur fjöldi þeirra í tærðu sýnunum minnkaði eftir því sem tæringin þróaðist (Mynd 6). Í sýnunum ASTM A179, ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395 og 1% og 2,25% Cr, minnkaði hlutfallslegur fjöldi próteobaktería úr 89,1%, 85,9%, 89,6%, 79,5%, 84,8%, 83,8% eru 43,3%, 52,2%, 50,0%, 41,9%, 33,8% og 31,3% í sömu röð. Hins vegar eykst hlutfallslegur fjöldi Desulfobacterota smám saman úr <0,1% í 12,5–45,9% með framgangi tæringar. Hins vegar eykst hlutfallslegur fjöldi Desulfobacterota smám saman úr <0,1% í 12,5–45,9% með framgangi tæringar. Напротив, относительное содержание Desulfobacterota stækkar með <0,1% til 12,5–45,9% miðað við meiri vöxt. Hins vegar eykst hlutfallslegur fjöldi Desulfobacterota smám saman úr <0,1% í 12,5–45,9% eftir því sem tæringin þróast.相反，随着腐蚀的进展，脱硫杆菌的相对丰度从<0,1% 逐渐增加到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% Напротив, относительная численность Desulfobacillus постепенно увеличивалась með <0,1% til 12,5–45,9% miðað við meiri vöxt. Hins vegar jókst hlutfallslegur fjöldi Desulfobacillus smám saman úr <0,1% í 12,5–45,9% eftir því sem tæringin þróaðist.Þannig, eftir því sem tæringin þróaðist, var Proteobactereira skipt út fyrir Desulfobacterota.
Aftur á móti innihéldu líffilmur á ótærðu ryðfríu stáli sama hlutföll af mismunandi bakteríum. Próteóbakteríur (29,4–34,1%), Planctomycetota (11,7–18,8%), Nitrospirota (2,9–20,9%), Acidobacteria (8,6–18,8%), Bacteroidota (3,1–9,2%) og Chloroflexi (2,1–8,8%). Kom í ljós að hlutfall Nitrospirota í sýnum úr ryðfríu stáli jókst smám saman (Mynd 6). Þessi hlutföll eru svipuð og í botnfallssýnum, sem samsvarar PCoA-ritinu sem sýnt er á mynd 5a.
Í stálsýnum sem innihéldu 9% Cr sáust tvenns konar örverusamfélög: örverusamfélög eftir 1 mánaðar aldur og 6 mánaða aldur voru svipuð og í botnsetsýnum, en hlutfall próteóbaktería í tæringarsýnum 3, 14 og 22 jókst verulega. Að auki samsvöruðu þessi tvö örverusamfélög í 9% Cr stálsýnunum klofnum klasa í PCoA grafinu sem sýnt er á mynd 5c.
Á ættkvíslarstigi fundust >2000 OTU sem innihéldu óflokkaðar bakteríur og fornbakteríur. Á ættkvíslarstigi fundust >2000 OTU sem innihéldu óflokkaðar bakteríur og fornbakteríur.Á ættkvíslarstigi hafa yfir 2000 OTU fundist sem innihalda óþekktar bakteríur og fornbakteríur.Á ættkvíslarstigi hafa yfir 2000 OTU fundist sem innihalda ótilgreindar bakteríur og fornbakteríur. Meðal þeirra einbeittum við okkur að 10 OTU með háum stofni í hverju sýni. Þetta nær yfir 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%, 17,5-46,8% og 21,8-45,1% í ASTM A179, ASTM A109 tímaröð nr. 4/5, ASTM A179, ASTM A395, 1%, 2,25% og 9% Cr stál og ryðfrítt stál af gerð 316 og -304.
Tiltölulega hátt innihald afklóraðra einsteina með Fe(II) oxunareiginleika hefur sést í tæringarsýnum eins og ASTM A179, ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395 og stáli með 1% og 2,25% Cr á fyrstu stigum tæringar (1 mánuður og 3 mánuðir, mynd 7c-h). Hlutfall Dechloromonas minnkaði með tímanum, sem samsvaraði fækkun Proteobacteria (mynd 6). En fremur er hlutfall Dechloromonas í líffilmunum á sýnunum sem ekki tærðust <1%. En fremur er hlutfall Dechloromonas í líffilmunum á sýnunum sem ekki tærðust <1%. Hafðu samband við Dechloromonas í neyðartilvikum á neyðartilvikum á <1%. Að auki er hlutfall Dechloromonas í líffilmum á ótærðum sýnum <1%.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% Кроме того, доля Dechloromonas в биопленке некорродированных образцов была <1%. Að auki var hlutfall Dechloromonas í líffilmu ótærðra sýna <1%.Þess vegna, meðal tæringarafurða, er Dechloromonas verulega auðgað á fyrstu stigum tæringar.
Aftur á móti jókst hlutfall SRB Desulfovibrio tegunda loksins eftir 14 og 22 mánuði í ASTM A179, ASTM A109 hertu #4/5, ASTM A179, ASTM A395 og stáli með 1% og 2,25% Cr (mynd 7c–h). Desulfovibrio var mjög lítið eða ekki greinanlegt á fyrstu stigum tæringar, í vatnssýnum (mynd 7a, b) og í ótærðum líffilmum (mynd 7j, j). Þetta bendir sterklega til þess að Desulfovibrio kjósi umhverfi myndaðra tæringarafurða, þó þau hafi ekki áhrif á tæringu á fyrstu stigum tæringar.
Fe(III)-afoxandi bakteríur (RRB), eins og Geobacter og Geothrix, fundust í tæringarefnum á miðstigum tæringar (6 og 14 mánuðir), en hlutfall seinni (22 mánaða) stiga tæringar er hærra í þeim, tiltölulega lágt (Mynd 7c, eh). Ættkvíslin Sideroxydans með Fe(II) oxunareiginleika sýndi svipaða hegðun (Mynd 7f), þannig að hlutfall FeOB, IRB og SRB var aðeins hærra í tæringarsýnunum. Þetta bendir sterklega til þess að breytingar í þessum örverusamfélögum tengist framvindu tæringar.
Í stáli með 9% Cr sem hafði tærst eftir 3, 14 og 22 mánuði, sást hærra hlutfall meðlima af Beggiatoacea ættinni (8,5–19,6%), sem geta sýnt brennisteinsoxandi eiginleika, og sideroxidans sáust (8,4–13,7%) (Mynd 1). 7i) Að auki fannst Thiomonas, brennisteinsoxandi baktería (SOB), í hærra hlutfalli (3,4% og 8,8%) eftir 3 og 14 mánuði. Aftur á móti sáust nítrat-afoxandi bakteríurnar Nitrospira (12,9%) í 6 mánaða gömlum, ótærðum sýnum. Aukið hlutfall Nitrospira sást einnig í líffilmum á ryðfríu stáli eftir dýfingu (Mynd 7j,k). Þannig voru örverusamfélög 1 og 6 mánaða gamalla, ótærðra 9% Cr stála svipuð og í líffilmum úr ryðfríu stáli. Að auki voru örverusamfélög 9% Cr stáls sem tærðust eftir 3, 14 og 22 mánuði frábrugðin tæringarafurðum kolefnis-, lágkrómaskáls og steypujárns.
Tæring þróast venjulega hægari í ferskvatni en í sjó þar sem styrkur klóríðjóna hefur áhrif á tæringu málmsins. Hins vegar geta sum ryðfrítt stál tærst í ferskvatni38,39. Að auki var upphaflega grunur um MIC þar sem tært efni hafði áður sést í ferskvatnslauginni sem notuð var í þessari rannsókn. Í langtíma rannsóknum á örverustigi komu fram ýmsar gerðir tæringar, þrjár gerðir örverusamfélaga og breyting á örverusamfélögum í tæringarafurðum.
Ferskvatnsmiðillinn sem notaður var í þessari rannsókn er lokaður tankur fyrir tæknilegt vatn tekið úr á með tiltölulega stöðugri efnasamsetningu og árstíðabundinni breytingu á vatnshita á bilinu 9 til 23°C. Því geta árstíðabundnar sveiflur í örverusamfélögum í vatnssýnum tengst breytingum á hitastigi. Að auki var örverusamfélagið í laugarvatninu nokkuð frábrugðið því sem var í inntaksvatninu (Mynd 5b). Vatnið í lauginni er stöðugt endurnýjað vegna yfirfalls. Þar af leiðandi hélst DO við ~8,2 ppm jafnvel á millidýpi milli yfirborðs lónsins og botnsins. Þvert á móti ætti umhverfi botnfallsins að vera loftfirrt, þar sem það sest og helst á botni lónsins, og örveruflóran í því (eins og CRP) ætti einnig að vera frábrugðin örveruflórunni í vatninu (Mynd 6). Þar sem botnfallin í lauginni voru lengra frá botnfallinu voru þau aðeins útsett fyrir fersku vatni við dýfingarrannsóknir við loftháðar aðstæður.
Almenn tæring á sér stað í kolefnisstáli, lágkrómsstáli og steypujárni í ferskvatnsumhverfi (Mynd 1) þar sem þessi efni eru ekki tæringarþolin. Hins vegar var tæringarhraðinn (0,13 mm ár-1) við ólífræn ferskvatnsskilyrði hærri en í fyrri rannsóknum40 (0,04 mm ár-1) og sambærilegur við tæringarhraðann (0,02–0,76 mm ár-1) í návist örvera1) Svipað og í ferskvatnsumhverfi40,41,42. Þessi hraðari tæringarhraði er einkennandi fyrir MIC.
Að auki, eftir 22 mánaða ídýfingu, sást staðbundin tæring í nokkrum málmum undir tæringarafurðunum (Mynd 3). Einkum er staðbundin tæringarhraði sem sést samkvæmt ASTM A179 um fimm sinnum hraðari en almenn tæring. Þessi óvenjulega tegund tæringar og hraðari tæringarhraði hefur einnig sést í tæringu sem á sér stað á sama hlut. Þannig endurspeglar ídýfingin sem framkvæmd var í þessari rannsókn tæringu í reynd.
Af þeim málmum sem rannsakaðir voru sýndi 9% Cr stál mesta tæringu, með tæringardýpt >1,2 mm, sem líklega er MIC vegna hraðari tæringar og óeðlilegrar tæringar. Af þeim málmum sem rannsakaðir voru sýndi 9% Cr stál mesta tæringu, með tæringardýpt >1,2 mm, sem líklega er MIC vegna hraðari tæringar og óeðlilegrar tæringar. Среди исследованных металлов stal с 9% Cr показала наиболее сильную коррозию с глубиной коррозии> 1,2 m,m, является МИК из-за ускоренной коррозии и аномальной формы коррозии. Af þeim málmum sem skoðaðir voru sýndi stál með 9% Cr mesta tæringu með tæringardýpi >1,2 mm, sem líklega er MIC vegna hraðaðrar tæringar og óeðlilegrar myndar tæringar.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 Среди исследованных металлов наиболее сильно корродировала сталь с 9% Cr, с глубиной коррозии >1,2 мм, сегое, всего ускоренных и аномальных форм коррозии. Meðal þeirra málma sem rannsakaðir voru, tærðist stál með 9% Cr mest, með tæringardýpt >1,2 mm, líklegast MIC vegna hraðaðrar og óeðlilegrar tæringar.Þar sem 9% Cr stál er notað við háan hita hefur tæringarhegðun þess verið rannsökuð áður43,44 en ekkert MIC hefur verið skráð fyrir þennan málm áður. Þar sem fjölmargar örverur, fyrir utan hitakærar örverur, eru óvirkar í umhverfi við hátt hitastig (>100°C), má hunsa MIC í 9% Cr stáli í slíkum tilfellum. Þar sem fjölmargar örverur, fyrir utan hitakærar örverur, eru óvirkar í umhverfi með miklum hita (>100°C), má hunsa MIC í 9% Cr stáli í slíkum tilfellum. Поскольку многие микроорганизмы, за исключением гипертермофилов, неактивны в высокотемпературной среде (>10°СМС), 9% Cr в таких случаях можно не учитывать. Þar sem margar örverur, fyrir utan hitakærar örverur, eru óvirkar í umhverfi með miklum hita (>100°C), er hægt að hunsa MIC-gildið í stáli með 9% Cr í slíkum tilfellum.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) Поскольку многие микроорганизмы, кроме гипертермофилов, не проявляют активности высокотемпературных ср. стали с 9% Cr в данном случае можно не учитывать. Þar sem margar örverur, fyrir utan hitafíkla, sýna ekki virkni í umhverfi með miklum hita (>100 °C), má hunsa MIC í stáli með 9% Cr í þessu tilfelli.Hins vegar, þegar 9% Cr stál er notað í meðalhitaumhverfi, verður að grípa til ýmissa ráðstafana til að draga úr MIC.
Ýmis örverusamfélög og breytingar á þeim sáust í útfellingum ótærðs efnis og í tæringarafurðum í líffilmum samanborið við vatn, auk hraðaðrar tæringar (Mynd 5-7), sem bendir sterklega til þess að þessi tæring sé hljóðnemi. Ramirez o.fl.13 greina frá þriggja þrepa umbreytingu (FeOB => SRB/IRB = > SOB) í vistkerfi sjávarörvera yfir 6 mánuði, þar sem vetnissúlfíð sem framleitt er með annars stigs auðguðu SRB gæti að lokum stuðlað að auðgun SOB. Ramirez o.fl.13 greina frá þriggja þrepa umbreytingu (FeOB => SRB/IRB => SOB) í vistkerfi sjávarörvera yfir 6 mánuði, þegar vetnissúlfíð sem framleitt er með annars stigs auðguðu SRB getur að lokum stuðlað að auðgun SOB. Ramirez og fleiri. сероводород, образующийся при вторичном обогащении SRB, может, наконец, способствовать обогащению SOB. Ramirez o.fl.13 greina frá þriggja þrepa umbreytingu (FeOB => SRB/IRB => SOB) í vistkerfi sjávarörvera yfir 6 mánaða tímabil, þar sem vetnissúlfíð sem myndast við aukaauðgun SRB getur að lokum stuðlað að SOB-auðgun. 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(FeOB =>SRB/FeOB => 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 中 皬号 转宏 转过 三转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 r srb/IRB) ， 公变产生 硫化氢 可能 最终 有助于 sob 的富集. Ramirez og fleiri. котором сероводород, образующийся в результате вторичного обогащения SRB, может в конечном итого споспою SOB. Ramirez o.fl.13 greindu frá þriggja þrepa umbreytingu (FeOB => SRB/IRB => SOB) í vistkerfi sjávarörvera yfir 6 mánaða tímabil, þar sem vetnissúlfíð sem myndast við aukaauðgun SRB gæti að lokum stuðlað að SOB-auðgun.McBeth og Emerson36 greindu frá frumkominni auðgun í FeOB. Á sama hátt sést auðgun FeOB á fyrstu stigum tæringar í þessari rannsókn, en örverufræðilegar breytingar með framgangi tæringar sem sjást í kolefnis- og 1% og 2,25% Cr stáli og steypujárni yfir 22 mánuði eru FeOB => IRB = > SRB (myndir 7 og 8). Á sama hátt sést auðgun FeOB á fyrstu stigum tæringar í þessari rannsókn, en örverufræðilegar breytingar með framgangi tæringar sem sjást í kolefnis- og 1% og 2,25% Cr stáli og steypujárni yfir 22 mánuði eru FeOB => IRB => SRB (myndir 7 og 8). Точно так же в этом исследовании наблюдается обогащение FeOB á ранней стадии коррозии, но микробненмые из прогрессирования коррозии, наблюдаемые в углеродистых и 1% og 2,25% Cr сталях чугуне в течение 22 mесяцев собой FeOB => IRB = > SRB (рис. 7 и 8). Á sama hátt sést í þessari rannsókn auðgun á FeOB á fyrstu stigum tæringar, en örverubreytingar eftir því sem tæringin þróast, sem sjást í kolefnis- og 1% og 2,25% Cr stáli og steypujárni yfir 22 mánuði, eru FeOB => IRB => SRB (myndir 7 og 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 钇2亻臿钇2亻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（图「。8同样 ， 在 本 研究 中 观察 早期 腐蚀 阶段 feob 的 富集 ， 但 碳 和 咇 咇 咇 咇 钇 臿 25% Cr 1% 和22 个 的 铸铁 中 到 的 微生物 腐蚀 的 进展 而 变化 FEOB => IRB => SRB（图7和8）。 Аналогичным образом, в этом исследовании наблюдалось обогащение FeOB á ранних стадиях коррозии, но микрозии, но микрозии наблюдаемые в углеродистых и 1% и 2,25% Cr сталях и чугуне в течение 22 месяцев, eða FeOB => IRB => SRB (rис. 7). Á sama hátt sást FeOB-auðgun á fyrstu stigum tæringar í þessari rannsókn, en örverufræðilegu breytingarnar sem sáust í kolefnis- og 1% og 2,25% Cr-stáli og steypujárni yfir 22 mánuði voru FeOB => IRB => SRB (Mynd 7 og 8).SRB geta auðveldlega safnast fyrir í sjó vegna mikils styrks súlfatjóna, en auðgun þeirra í ferskvatni er seinkað vegna lágs styrks súlfatjóna. Auðgun SRB í sjó hefur oft verið tilkynnt10,12,45.
a Lífrænt kolefni og köfnunarefni í gegnum Fe(II)-háð orkuumbrot járnoxíðs (rauðar [Dechloromonas sp.] og grænar [Sideroxydans sp.] frumur) og Fe(III)-afoxandi bakteríur (gráar frumur [Geothrix sp. og Geobacter sp.]) á fyrstu stigum tæringar, síðan auðga loftfirrtar súlfat-afoxandi bakteríur (SRP) og ófrumþroskaðar örverur þroskað tæringarstig með því að neyta uppsafnaðs lífræns efnis. b Breytingar á örverusamfélögum á tæringarþolnum málmum. Fjólubláar, bláar, gular og hvítar frumur tákna bakteríur úr ættunum Comamonadaceae, Nitrospira sp., Beggiatoacea og fleiri, talið í sömu röð.
Hvað varðar breytingar á örverusamfélaginu og mögulega SRB-auðgun, þá er FeOB mikilvægt á fyrstu stigum tæringar, og Dechloromonas getur fengið vaxtarorku sína úr Fe(II) oxun. Örverur geta lifað í miðli sem inniheldur snefilefni, en þær munu ekki vaxa veldishraða. Hins vegar er steypipollurinn sem notaður var í þessari rannsókn yfirfallslaug, með innstreymi upp á 20 m3/klst, sem stöðugt veitir snefilefni sem innihalda ólífrænar jónir. Á fyrstu stigum tæringar losna járnjónir úr kolefnisstáli og steypujárni, og FeOB (eins og Dechloromonas) nota þær sem orkugjafa. Snefilmagn af kolefni, fosfati og köfnunarefni sem þarf til frumuvaxtar verður að vera til staðar í vinnsluvatni í formi lífrænna og ólífrænna efna. Þess vegna, í þessu ferskvatnsumhverfi, er FeOB upphaflega auðgað á málmyfirborðum eins og kolefnisstáli og steypujárni. Í kjölfarið geta IRB vaxið og notað lífrænt efni og járnoxíð sem orkugjafa og rafeindaviðtakendur, talið í sömu röð. Í þroskuðum tæringarafurðum ættu loftfirrtar aðstæður auðgaðar með köfnunarefni að skapast vegna umbrota FeOB og IRB. Þess vegna getur SRB vaxið hratt og komið í stað FeOB og IRB (Mynd 8a).
Nýlega greindu Tang o.fl. frá tæringu á ryðfríu stáli af völdum Geobacter ferroreducens í ferskvatnsumhverfi vegna beinnar rafeindaflutnings frá járni til örvera46. Með hliðsjón af rafsegulfræðilegum efnasamsetningum (EMIC) er framlag örvera með rafeindatæringareiginleika afar mikilvægt. SRB, FeOB og IRB eru helstu örverutegundir í tæringarafurðunum í þessari rannsókn, sem ættu að hafa EET eiginleika. Þess vegna geta þessar rafefnafræðilega virku örverur stuðlað að tæringu í gegnum EET og samsetning samfélags þeirra breytist undir áhrifum ýmissa jóna þegar tæringarafurðir myndast. Þvert á móti var örverusamfélagið í stáli með 9% Cr frábrugðið öðru stáli (Mynd 8b). Eftir 14 mánuði, auk auðgunar með FeOB, voru svo sem Sideroxydans, SOB47Beggiatoacea og Thiomonas einnig auðguð (Mynd 7i). Þessi breyting er greinilega frábrugðin breytingum á öðrum tærandi efnum, svo sem kolefnisstáli, og getur verið undir áhrifum krómríkra jóna sem leysast upp við tæringu. Athyglisvert er að Thiomonas hefur ekki aðeins brennisteinsoxandi eiginleika, heldur einnig Fe(II) oxandi eiginleika, EET kerfi og þungmálmaþol48,49. Þær geta auðgast vegna oxunarvirkni Fe(II) og/eða beinnar neyslu málmrafeinda. Í fyrri rannsókn sást tiltölulega mikið magn af Beggiatoacea í líffilmum á Cu með því að nota ósamfellt líffilmueftirlitskerfi, sem bendir til þess að þessar bakteríur gætu verið ónæmar fyrir eitruðum málmum eins og Cu og Cr. Hins vegar er óþekkt hvaða orkugjafi Beggiatoacea þarf til að vaxa í þessu umhverfi.
Þessi rannsókn greinir frá breytingum á örverusamfélögum við tæringu í ferskvatni. Í sama umhverfi voru örverusamfélögin mismunandi hvað varðar málmgerð. Að auki staðfesta niðurstöður okkar mikilvægi FeOB á fyrstu stigum tæringar, þar sem járnháð orkuumbrot örvera stuðla að myndun næringarríks umhverfis sem er kjörið fyrir aðrar örverur eins og SRB. Til að draga úr MIC í ferskvatni verður að takmarka auðgun FeOB og IRB.
Níu málmar voru notaðir í þessari rannsókn og unnir í blokkir, 50 × 20 × 1–5 mm að stærð (þykkt fyrir ASTM 395 stál og 1%, 2,25% og 9% Cr: 5 mm; þykkt fyrir ASTM A283 og ASTM A179: 3 mm). mm; ASTM A109 Temper 4/5 og gerð 304 og 316 ryðfrítt stál, þykkt: 1 mm), með tveimur 4 mm götum. Krómstál voru pússuð með sandpappír og aðrir málmar voru pússaðir með 600 grit sandpappír áður en þeim var dýft í bleyti. Öll sýnin voru hljóðbeitt með 99,5% etanóli, þurrkuð og vigtuð. Tíu sýni af hverjum málmi voru notuð til útreiknings á tæringarhraða og greiningar á örveruflórunni. Hvert sýni var fest í stigaformi með PTFE stöngum og millileggjum (φ 5 × 30 mm, viðbótarmynd 2).
Sundlaugin er 1100 rúmmetrar að stærð og um 4 metra djúp. Vatnsinnstreymið var 20 m3 klst., yfirfallið var losað og vatnsgæðin sveifluðust ekki eftir árstíðum (Viðbótarmynd 3). Sýnishornsstiginn er lækkaður niður á 3 metra stálvír sem hangir í miðjum tankinum. Tveir stigar voru teknir úr lauginni eftir 1, 3, 6, 14 og 22 mánuði. Sýni úr öðrum stiganum voru notuð til að mæla þyngdartap og reikna út tæringarhraða, en sýni úr hinum stiganum voru notuð til greiningar á örveruflórunni. Uppleyst súrefni í dýfingartankinum var mælt nálægt yfirborði og botni, sem og í miðjunni, með skynjara fyrir uppleyst súrefni (InPro6860i, Mettler Toledo, Columbus, Ohio, Bandaríkin).
Tæringarefni og líffilmur á sýnunum voru fjarlægð með því að skafa með plastsköfu eða þurrka með bómullarpinna og síðan hreinsuð í 99,5% etanóli með ómskoðunarbaði. Sýnin voru síðan dýft í Clark-lausn í samræmi við ASTM G1-0351. Öll sýnin voru vigtuð eftir að þurrkun lauk. Reiknið tæringarhraðann (mm/ár) fyrir hvert sýni með eftirfarandi formúlu:
þar sem K er fasti (8,76 × 104), T er útsetningartími (klst), A er heildaryfirborðsflatarmál (cm2), W er massatap (g), D er eðlisþyngd (g cm–3).
Eftir að sýnin höfðu verið vigtuð voru teknar þrívíddarmyndir af nokkrum sýnum með þrívíddar mælilasermikrosjá (LEXT OLS4000, Olympus, Tókýó, Japan).