გმადლობთ, რომ ეწვიეთ Nature.com-ს. თქვენ იყენებთ ბრაუზერის ვერსიას შეზღუდული CSS მხარდაჭერით. საუკეთესო გამოცდილებისთვის გირჩევთ გამოიყენოთ განახლებული ბრაუზერი (ან გამორთოთ თავსებადობის რეჟიმი Internet Explorer-ში). გარდა ამისა, მუდმივი მხარდაჭერის უზრუნველსაყოფად, ჩვენ ვაჩვენებთ საიტს სტილებისა და JavaScript-ის გარეშე.
ერთდროულად სამი სლაიდის კარუსელის ჩვენება. ერთდროულად სამ სლაიდს შორის გადასაადგილებლად გამოიყენეთ „წინა“ და „შემდეგი“ ღილაკები, ან ერთდროულად სამ სლაიდს შორის გადასაადგილებლად გამოიყენეთ ბოლოში არსებული სლაიდერის ღილაკები.
მტკნარი წყლის გარემოში ხშირად შეინიშნება ნახშირბადის და უჟანგავი ფოლადების დაჩქარებული კოროზია. აქ ჩატარდა 22-თვიანი მტკნარი წყლის ავზში ჩაყვინთვის კვლევა ცხრა კლასის ფოლადის გამოყენებით. დაჩქარებული კოროზია დაფიქსირდა ნახშირბადის და ქრომის ფოლადებსა და თუჯში, ხოლო უჟანგავ ფოლადში ხილული კოროზია 22 თვის შემდეგაც კი არ დაფიქსირებულა. მიკრობული საზოგადოების ანალიზმა აჩვენა, რომ ზოგადი კოროზიის დროს, Fe(II)-ის დამჟანგავი ბაქტერიები გამდიდრდა კოროზიის ადრეულ ეტაპზე, Fe(III)-ის აღმდგენი ბაქტერიები - კოროზიის განვითარების ეტაპზე, ხოლო სულფატის აღმდგენი ბაქტერიები - პროდუქტის კოროზიის საბოლოო ეტაპზე. პირიქით, Beggiatocaea ბაქტერიები განსაკუთრებით მრავალრიცხოვანი იყო ფოლადში, სადაც 9% Cr ლოკალიზებული კოროზიის ქვეშ იმყოფებოდა. მიკრობული საზოგადოების ეს შემადგენლობა ასევე განსხვავდებოდა წყლისა და ფსკერის ნალექის ნიმუშებში არსებული შემადგენლობებისგან. ამრიგად, კოროზიის პროგრესირებასთან ერთად, მიკრობული საზოგადოება განიცდის მკვეთრ ცვლილებებს და რკინაზე დამოკიდებული მიკრობული ენერგიის მეტაბოლიზმი ქმნის გარემოს, რომელსაც შეუძლია სხვა მიკროორგანიზმების გამდიდრება.
ლითონები შეიძლება დაზიანდეს და კოროდირდეს სხვადასხვა ფიზიკური და ქიმიური გარემო ფაქტორების გამო, როგორიცაა pH, ტემპერატურა და იონების კონცენტრაცია. მჟავე პირობები, მაღალი ტემპერატურა და ქლორიდების კონცენტრაცია განსაკუთრებით მოქმედებს ლითონების კოროზიაზე1,2,3. ბუნებრივ და აშენებულ გარემოში მიკროორგანიზმები ხშირად ახდენენ გავლენას ლითონების ცვეთასა და კოროზიაზე, რაც გამოიხატება მიკრობული კოროზიით (MIC)4,5,6,7,8. MIC ხშირად გვხვდება ისეთ გარემოში, როგორიცაა შიდა მილები და შესანახი ავზები, ლითონის ნაპრალებში და ნიადაგში, სადაც ის მოულოდნელად ჩნდება და სწრაფად ვითარდება. ამიტომ, MIC-ების მონიტორინგი და ადრეული გამოვლენა ძალიან რთულია, ამიტომ MIC ანალიზი ჩვეულებრივ ტარდება კოროზიის შემდეგ. აღწერილია MIC-ის მრავალი შემთხვევა, რომლებშიც სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიები (SRB) ხშირად გვხვდება კოროზიის პროდუქტებში9,10,11,12,13. თუმცა, გაურკვეველი რჩება, ხელს უწყობენ თუ არა SRB კოროზიის დაწყებას, რადგან მათი აღმოჩენა ეფუძნება კოროზიის შემდგომ ანალიზს.
ბოლო დროს, იოდის დამჟანგავი ბაქტერიების21 გარდა, აღინიშნა სხვადასხვა რკინის დამშლელი მიკროორგანიზმები, როგორიცაა რკინის დამშლელი SRB14, მეთანოგენები15,16,17, ნიტრატის აღმდგენი ბაქტერიები18, რკინის დამჟანგავი ბაქტერიები19 და აცეტოგენები20. ანაერობული ან მიკროაერობული ლაბორატორიული პირობების პირობებში, მათი უმეტესობა აზიანებს ნულვალენტიან რკინას და ნახშირბადოვან ფოლადს. გარდა ამისა, მათი კოროზიის მექანიზმები მიუთითებს, რომ რკინის კოროზიის გამომწვევი მეთანოგენები და SRB-ები ხელს უწყობენ კოროზიას ნულვალენტიანი რკინადან ელექტრონების შეგროვებით, შესაბამისად, უჯრედგარე ჰიდროგენაზების და მულტიჰემური ციტოქრომების გამოყენებით22,23. მიკროელემენტები იყოფა ორ ტიპად: (i) ქიმიური მიკროელემენტი (CMIC), რომელიც არის მიკრობულად წარმოქმნილი სახეობებით გამოწვეული არაპირდაპირი კოროზია და (ii) ელექტრული მიკროელემენტი (EMIC), რომელიც არის ლითონის ელექტრონების გამოფიტვით გამოწვეული პირდაპირი კოროზია24. უჯრედგარე ელექტრონების გადაცემით (EET) განპირობებული ელექტროელემენტი დიდ ინტერესს იწვევს, რადგან EET თვისებების მქონე მიკროორგანიზმები იწვევენ უფრო სწრაფ კოროზიას, ვიდრე არა-EET მიკროორგანიზმები. მიუხედავად იმისა, რომ ანაერობულ პირობებში CMIC-ის სიჩქარის შემზღუდველი რეაქციაა H2-ის წარმოება პროტონის აღდგენის (H+) გზით, EMIC მიმდინარეობს EET მეტაბოლიზმის გზით, რომელიც დამოუკიდებელია H2-ის წარმოებისგან. EET-ის მექანიზმი სხვადასხვა მიკროორგანიზმში დაკავშირებულია მიკრობული უჯრედული საწვავის და ელექტრობიოსინთეზის მუშაობასთან25,26,27,28,29. რადგან ამ კოროზიული მიკროორგანიზმების კულტივირების პირობები განსხვავდება ბუნებრივ გარემოში არსებული პირობებისგან, გაურკვეველია, ასახავს თუ არა ეს დაკვირვებული მიკრობული კოროზიის პროცესები კოროზიას პრაქტიკაში. ამიტომ, რთულია ამ კოროზიული მიკროორგანიზმების მიერ ბუნებრივ გარემოში გამოწვეული MIC მექანიზმის დაკვირვება.
დნმ-ის სეკვენირების ტექნოლოგიის განვითარებამ ხელი შეუწყო მიკრობული თემების დეტალების შესწავლას ბუნებრივ და ხელოვნურ გარემოში, მაგალითად, მიკრობული პროფილირება 16S rRNA გენის თანმიმდევრობაზე დაყრდნობით ახალი თაობის სეკვენსერების გამოყენებით გამოყენებული იქნა მიკრობული პროფილირების სფეროში30,31. ,32. გამოქვეყნდა მრავალი MIC კვლევა, რომლებმაც დეტალურად აღწერეს მიკრობული თემები ნიადაგსა და საზღვაო გარემოში13,33,34,35,36. SRB-ის გარდა, ასევე აღინიშნა Fe(II)-დამჟანგავი (FeOB) და ნიტრიფიკაციური ბაქტერიებით გამდიდრება კოროზიის ნიმუშებში, მაგ. FeOB, როგორიცაა Gallionella spp. და Dechloromonas spp., და ნიტრიფიკაციური ბაქტერიებით, როგორიცაა Nitrospira, გამდიდრება ნიადაგის გარემოში ნახშირბადის და სპილენძის შემცველ ფოლადებში33. ანალოგიურად, საზღვაო გარემოში, ნახშირბადის ფოლადზე რამდენიმე კვირის განმავლობაში დაფიქსირდა Zetaproteobacteria და Betaproteobacteria კლასების რკინის დამჟანგავი ბაქტერიების სწრაფი კოლონიზაცია36. ეს მონაცემები მიუთითებს ამ მიკროორგანიზმების წვლილზე კოროზიაში. თუმცა, ბევრ კვლევაში ხანგრძლივობა და ექსპერიმენტული ჯგუფები შეზღუდულია და კოროზიის დროს მიკრობული საზოგადოებების დინამიკის შესახებ ცოტა რამ არის ცნობილი.
აქ ჩვენ ვიკვლევთ ნახშირბადოვანი ფოლადის, ქრომირებული ფოლადის, უჟანგავი ფოლადის და თუჯის მცირე დაბინძურების კონცენტრაციას (MIC) აერობულ მტკნარი წყლის გარემოში ჩაძირვის კვლევების გამოყენებით, მცირე დაბინძურების კონცენტრაციის მოვლენების ისტორიით. ნიმუშები აღებული იქნა 1, 3, 6, 14 და 22 თვის შემდეგ და შესწავლილი იქნა თითოეული ლითონისა და მიკრობული კომპონენტის კოროზიის სიჩქარე. ჩვენი შედეგები იძლევა წარმოდგენას მიკრობული საზოგადოებების გრძელვადიან დინამიკაზე კოროზიის დროს.
როგორც ცხრილი 1-დან ჩანს, კვლევაში გამოყენებული იქნა ცხრა ლითონი. თითოეული მასალის ათი ნიმუში ჩაეფლო მტკნარი წყლის აუზში. ტექნოლოგიური წყლის ხარისხი შემდეგია: 30 ppm Cl-, 20 mS m-1, 20 ppm Ca2+, 20 ppm SiO2, სიმღვრივე 1 ppm და pH 7.4. გახსნილი ჟანგბადის (DO) კონცენტრაცია ნიმუშების აღების კიბის ძირში დაახლოებით 8.2 ppm იყო და წყლის ტემპერატურა სეზონურად 9-დან 23°C-მდე მერყეობდა.
როგორც ნაჩვენებია ნახაზ 1-ში, ASTM A283, ASTM A109 Condition #4/5, ASTM A179 და ASTM A395 თუჯის გარემოში 1 თვის განმავლობაში ჩაძირვის შემდეგ, ყავისფერი კოროზიის პროდუქტები ნახშირბადოვანი ფოლადის ზედაპირზე დაფიქსირდა გენერალიზებული კოროზიის სახით. ამ ნიმუშების წონის კლება დროთა განმავლობაში გაიზარდა (დამატებითი ცხრილი 1) და კოროზიის სიჩქარე იყო 0.13–0.16 მმ წელიწადში (ნახ. 2). ანალოგიურად, ზოგადი კოროზია დაფიქსირდა ქრომის დაბალი შემცველობის (1% და 2.25%) ფოლადებში, დაახლოებით 0.13 მმ/წელიწადში კოროზიის სიჩქარით (ნახ. 1 და 2). ამის საპირისპიროდ, 9% ქრომის შემცველი ფოლადი ავლენს ლოკალიზებულ კოროზიას, რომელიც ხდება შუასადებების მიერ წარმოქმნილ ნაპრალებში. ამ ნიმუშის კოროზიის სიჩქარე დაახლოებით 0.02 მმ/წელიწადშია, რაც მნიშვნელოვნად დაბალია ზოგადი კოროზიის მქონე ფოლადისას. ამის საპირისპიროდ, 304 და 316 ტიპის უჟანგავი ფოლადები არ ავლენენ ხილულ კოროზიას, კოროზიის სავარაუდო სიჩქარით <0.001 მმ წლიურად. ამის საპირისპიროდ, 304 და 316 ტიპის უჟანგავი ფოლადები არ ავლენენ ხილულ კოროზიას, სავარაუდო აჩქარების სიჩქარით <0.001 მმ წ−1. Напротив, нержавеющие стали типов 304 и 316 не проявляют видимой коррозии, при этом расчетная скорость коррозии составляет <0,001 მმ/წ. ამის საპირისპიროდ, 304 და 316 ტიპის უჟანგავი ფოლადები არ ავლენენ ხილულ კოროზიას, კოროზიის სავარაუდო სიჩქარით <0.001 მმ/წელიწადში.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<0.00 მმ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<0.00 მმ Напротив, нержавеющие стали типа 304 и -316 не покажуваат ხილული კოროზიები со расчетной скоростью კოროზიები <0,001 მმ/წ. ამის საპირისპიროდ, 304 და -316 ტიპის უჟანგავი ფოლადები არ ავლენდნენ ხილულ კოროზიას, რომლის საპროექტო კოროზიის სიჩქარე <0.001 მმ/წელიწადში იყო.
ნაჩვენებია თითოეული ნიმუშის მაკროსკოპული გამოსახულებები (სიმაღლე 50 მმ × სიგანე 20 მმ) ნადების მოცილებამდე და მოშორების შემდეგ. 1 მეტრი, 1 თვე; 3 მეტრი, 3 თვე; 6 მეტრი, 6 თვე; 14 მეტრი, 14 თვე; 22 მეტრი, 22 თვე; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, მდგომარეობა 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, ფოლადი 1% Cr; 3C ფოლადი, 2.25% Cr ფოლადი; ფოლადი 9C, ფოლადი 9% Cr; S6, 316 უჟანგავი ფოლადი; S8, 304 ტიპის უჟანგავი ფოლადი.
კოროზიის სიჩქარე გამოითვალა წონის დაკლებისა და ჩაძირვის დროის გამოყენებით. S, ASTM A283, SP, ASTM A109, გამაგრებული 4/5, FC, ASTM A395, B, ASTM A179, 1C, ფოლადი 1% Cr, 3 C, ფოლადი 2.25% Cr, 9 C, ფოლადი 9% Cr, S6, 316 ტიპის უჟანგავი ფოლადი; S8, 304 ტიპის უჟანგავი ფოლადი.
ნახ. 1-ზე ასევე ჩანს, რომ ნახშირბადოვანი ფოლადის, ქრომის დაბალი შემცველობის ფოლადის და თუჯის კოროზიის პროდუქტები 3-თვიანი წყალში ჩაძირვის შემდეგ კიდევ უფრო ვითარდება. საერთო კოროზიის სიჩქარე თანდათან შემცირდა 0.07 ~ 0.08 მმ/წელიწადში 22 თვის შემდეგ (სურათი 2). გარდა ამისა, 2.25%-იანი ქრომის შემცველი ფოლადის კოროზიის სიჩქარე ოდნავ დაბალი იყო სხვა კოროზირებულ ნიმუშებთან შედარებით, რაც მიუთითებს, რომ ქრომს შეუძლია კოროზიის დათრგუნვა. ზოგადი კოროზიის გარდა, ASTM A179-ის მიხედვით, ლოკალიზებული კოროზია დაფიქსირდა 22 თვის შემდეგ, დაახლოებით 700 მკმ კოროზიის სიღრმით (სურ. 3). ლოკალური კოროზიის სიჩქარე, რომელიც გამოითვლება კოროზიის სიღრმისა და ჩაძირვის დროის გამოყენებით, არის 0.38 მმ/წელიწადში, რაც დაახლოებით 5-ჯერ უფრო სწრაფია, ვიდრე ზოგადი კოროზია. ASTM A395 შენადნობის კოროზიის სიჩქარე შეიძლება არასაკმარისად შეფასდეს, რადგან კოროზიის პროდუქტები სრულად არ აშორებენ ნალექს წყალში ჩაძირვის 14 ან 22 თვის შემდეგ. თუმცა, სხვაობა მინიმალური უნდა იყოს. გარდა ამისა, კოროზირებულ დაბალი ქრომის შემცველ ფოლადში ბევრი პატარა ორმო დაფიქსირდა.
ASTM A179-ის და 9%-იანი ქრომის შემცველი ფოლადის სრული გამოსახულება (მასშტაბის ზოლი: 10 მმ) და ლოკალიზებული კოროზია (მასშტაბის ზოლი: 500 µm) მაქსიმალურ სიღრმეზე, 3D ლაზერული მიკროსკოპის გამოყენებით. სრულ გამოსახულებაზე წითელი წრეები მიუთითებს გაზომილ ლოკალიზებულ კოროზიაზე. 9%-იანი ქრომის შემცველი ფოლადის სრული ხედი უკანა მხრიდან ნაჩვენებია ნახაზ 1-ში.
როგორც ნახ. 2-ზეა ნაჩვენები, 9% ქრომის შემცველი ფოლადის შემთხვევაში, 3-14 თვის განმავლობაში კოროზია არ დაფიქსირებულა და კოროზიის სიჩქარე პრაქტიკულად ნულის ტოლი იყო. თუმცა, ლოკალიზებული კოროზია დაფიქსირდა 22 თვის შემდეგ (ნახ. 3) წონის დაკლების გამოყენებით გამოთვლილი კოროზიის სიჩქარით 0.04 მმ/წელიწადში. ლოკალიზებული კოროზიის მაქსიმალური სიღრმეა 1260 მკმ, ხოლო კოროზიის სიღრმისა და წყალში ჩაძირვის დროის (22 თვე) გამოყენებით შეფასებული ლოკალიზებული კოროზიის სიჩქარე 0.68 მმ/წელიწადში შეადგენს. რადგან კოროზიის დაწყების ზუსტი წერტილი უცნობია, კოროზიის სიჩქარე შესაძლოა უფრო მაღალი იყოს.
ამის საპირისპიროდ, უჟანგავ ფოლადზე 22-თვიანი ჩაძირვის შემდეგაც კი არ დაფიქსირებულა ხილული კოროზია. მიუხედავად იმისა, რომ ნადების მოცილებამდე ზედაპირზე რამდენიმე ყავისფერი ნაწილაკი შეინიშნებოდა (სურ. 1), ისინი სუსტად იყო მიმაგრებული და კოროზიის პროდუქტებს არ წარმოადგენდა. ვინაიდან ნადების მოცილების შემდეგ ლითონი უჟანგავი ფოლადის ზედაპირზე ხელახლა ჩნდება, კოროზიის სიჩქარე პრაქტიკულად ნულის ტოლია.
ამპლიკონების სეკვენირება ჩატარდა დროთა განმავლობაში მიკრობული საზოგადოებების განსხვავებებისა და დინამიკის გასაგებად ლითონის ზედაპირებზე, წყალში და ნალექებში კოროზიის პროდუქტებსა და ბიოფილმებში. მიღებული იქნა სულ 4,160,012 წაკითხვა, რომელთა დიაპაზონი 31,328-დან 124,183-მდე იყო.
წყალმიმღებებიდან და აუზებიდან აღებული წყლის ნიმუშების შენონის ინდექსები 5.47-დან 7.45-მდე მერყეობდა (სურ. 4ა). ვინაიდან აღდგენილი მდინარის წყალი სამრეწველო წყლად გამოიყენება, მიკრობული საზოგადოება შეიძლება სეზონურად შეიცვალოს. ამის საპირისპიროდ, ფსკერული ნალექის ნიმუშების შენონის ინდექსი დაახლოებით 9 იყო, რაც მნიშვნელოვნად მაღალია წყლის ნიმუშებთან შედარებით. ანალოგიურად, წყლის ნიმუშებს ნალექის ნიმუშებთან შედარებით უფრო დაბალი გამოთვლილი Chao1 ინდექსები და დაკვირვებული ოპერატიული ტაქსონომიური ერთეულები (OTU) ჰქონდათ (სურ. 4ბ, გ). ეს განსხვავებები სტატისტიკურად მნიშვნელოვანია (ტუკი-კრამერის ტესტი; p-მნიშვნელობები < 0.01, სურ. 4დ), რაც მიუთითებს, რომ ნალექის ნიმუშებში მიკრობული საზოგადოებები უფრო რთულია, ვიდრე წყლის ნიმუშებში. ეს განსხვავებები სტატისტიკურად მნიშვნელოვანია (ტუკი-კრამერის ტესტი; p-მნიშვნელობები < 0.01, სურ. 4დ), რაც მიუთითებს, რომ ნალექის ნიმუშებში მიკრობული საზოგადოებები უფრო რთულია, ვიდრე წყლის ნიმუშებში. Эти различия статистически значимы (критерий Тьюки-Крамера; значения p <0,01, рис. 4d), ეს განსხვავებები სტატისტიკურად მნიშვნელოვანია (ტუკი-კრამერის ტესტი; p მნიშვნელობები <0.01, სურ. 4დ), რაც მიუთითებს, რომ ნალექის ნიმუშებში მიკრობული საზოგადოებები უფრო რთულია, ვიდრე წყლის ნიმუშებში.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天这些 差异 具有 统计学 （tukey-kramer 检验 ； p 值 <0.01 ， 图 4d） 表明 沉积物样中 中 的 群落更…..… Эти различия были статистически значимыми (критерий Тьюки-Крамера; p-მნიშვნელობა <0,01, рис. 4d), воды. ეს განსხვავებები სტატისტიკურად მნიშვნელოვანი იყო (ტუკი-კრამერის ტესტი; p-მნიშვნელობა <0.01, სურ. 4დ), რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ნალექის ნიმუშებში მიკრობული საზოგადოებები უფრო რთული იყო, ვიდრე წყლის ნიმუშებში.ვინაიდან გადმოდინების აუზში წყალი მუდმივად განახლდება და ნალექი აუზის ფსკერზე მექანიკური დარღვევის გარეშე ილექება, მიკრობული მრავალფეროვნების ეს განსხვავება აუზში არსებულ ეკოსისტემას უნდა ასახავდეს.
ა შენონის ინდექსი, ბ დაკვირვებადი ოპერატიული ტაქსონომიური ერთეული (OTU) და გ Chao1 შთანთქმის ინდექსი (n=6) და აუზი (n=5) წყალი, ნალექი (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) და 9% (9 C: n = 5) Cr-ფოლადები, ასევე 316 ტიპის (S6: n = 5) და -304 (S8: n = 5) უჟანგავი ფოლადები ნაჩვენებია ყუთის ფორმის და ულვაშისებრი დიაგრამების სახით. დ შენონის და Chao1 ინდექსების p-მნიშვნელობები მიღებულია ANOVA-სა და ტუკი-კრამერის მრავალჯერადი შედარებითი ტესტების გამოყენებით. წითელი ფონი წარმოადგენს წყვილებს p-მნიშვნელობებით < 0.05. წითელი ფონი წარმოადგენს წყვილებს p-მნიშვნელობებით < 0.05. Красные фоны წარმოადგინა პარტიები მნიშვნელობით p <0,05. წითელი ფონი წარმოადგენს წყვილებს p-მნიშვნელობებით < 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 წარმოადგინა პარტიები p-მნიშვნელობებთან <0,05. წითელი ფონი წარმოადგენს წყვილებს p-მნიშვნელობებით <0.05.ჩარჩოს შუაში, ჩარჩოს ზედა და ქვედა ნაწილებში ხაზი, ასევე ულვაშები, შესაბამისად, მედიანას, 25-ე და 75-ე პროცენტილებს, ასევე მინიმალურ და მაქსიმალურ მნიშვნელობებს წარმოადგენს.
ნახშირბადოვანი ფოლადის, დაბალი ქრომის შემცველი ფოლადის და თუჯის შენონის ინდექსები წყლის ნიმუშების ინდექსების მსგავსი იყო (სურ. 4ა). ამის საპირისპიროდ, უჟანგავი ფოლადის ნიმუშების შენონის ინდექსები მნიშვნელოვნად მაღალია კოროზირებული ფოლადების ინდექსებთან შედარებით (p-მნიშვნელობები < 0.05, სურ. 4d) და ნალექების ინდექსების მსგავსია. ამის საპირისპიროდ, უჟანგავი ფოლადის ნიმუშების შენონის ინდექსები მნიშვნელოვნად მაღალია კოროზირებული ფოლადების ინდექსებთან შედარებით (p-მნიშვნელობები < 0.05, სურ. 4d) და ნალექების ინდექსების მსგავსია. Напротив, индексы Шеннона образцов из нержавеющей стали значительно выше, чем у корродированных сталей (значения p <0,05, рис. 4d), და ანალოგური ინდექსის მოთხოვნა. ამის საპირისპიროდ, უჟანგავი ფოლადის ნიმუშების შენონის ინდექსები მნიშვნელოვნად მაღალია კოროზირებული ფოლადების ინდექსებთან შედარებით (p-მნიშვნელობები < 0.05, სურ. 4დ) და მსგავსია დეპოზიტის ინდექსებისა.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, 4 დღე., 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, 4 დ., 与沉积物〸 Напротив, индекс Шеннона образцов из нержавеющей стали был значительно выше, чем у корродированной стали (მნიშვნელობა p <0,05, рис. 4d), как и у отложений. ამის საპირისპიროდ, უჟანგავი ფოლადის ნიმუშების შენონის ინდექსი მნიშვნელოვნად მაღალი იყო კოროზირებული ფოლადის ნიმუშებთან შედარებით (p მნიშვნელობა < 0.05, სურ. 4d), ისევე როგორც ნალექი.ამის საპირისპიროდ, 9%-იანი ქრომის შემცველი ფოლადებისთვის შენონის ინდექსი 6.95-დან 9.65-მდე მერყეობდა. ეს მნიშვნელობები გაცილებით მაღალი იყო არაკოროზირებულ ნიმუშებში 1 და 3 თვის შემდეგ, ვიდრე კოროზირებულ ნიმუშებში 6, 14 და 22 თვის შემდეგ (სურ. 4ა). გარდა ამისა, 9%-იანი ქრომის შემცველი ფოლადების Chao1 ინდექსები და დაკვირვებული OTU-ები უფრო მაღალია, ვიდრე კოროზირებული და წყლის ნიმუშების და უფრო დაბალია, ვიდრე არაკოროზირებული და ნალექის ნიმუშების (სურ. 4ბ, გ) და განსხვავებები სტატისტიკურად მნიშვნელოვანია (p-მნიშვნელობები < 0.01, სურ. 4დ). გარდა ამისა, 9%-იანი ქრომის შემცველი ფოლადების Chao1 ინდექსები და დაკვირვებული OTU-ები უფრო მაღალია, ვიდრე კოროზირებული და წყლის ნიმუშების და უფრო დაბალია, ვიდრე არაკოროზირებული და ნალექის ნიმუშების (სურ. 4ბ, გ) და განსხვავებები სტატისტიკურად მნიშვნელოვანია (p-მნიშვნელობები < 0.01, სურ. 4დ).გარდა ამისა, 9% Cr შემცველი ფოლადების Chao1 და დაკვირვებული OTU უფრო მაღალია, ვიდრე კოროზირებული და წყლიანი ნიმუშების და უფრო დაბალია, ვიდრე არაკოროზირებული და დანალექი ნიმუშების (სურ. 4ბ, გ) და განსხვავებები სტატისტიკურად მნიშვნელოვანია.(p-значения <0,01, рис. 4d). (p-მნიშვნელობები <0.01, სურ. 4დ).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 ‼< 0.01;⛾4დ）.此外 ， 9% CR 钢 Chao1 指数 和 观察 的 的 rtu 高于 腐蚀 样品 水样 ， 低于 腐蓚沉积物 (图 图 4b ， c) 差异 统计学 意义 （p 值 <0.01 图 图 图 图 图 图 弌, , , , 4d ). Кроме того, ინდექსი Chao1 და ნაблюдаемые OTU стали со содержанием 9 % Cr были повеќе, чем у корродированных и водных образцов, и ниже, чем у некорродированных и осадочных артимент а4b,c. (p- значение < 0,01, рис. 4г). გარდა ამისა, 9%-იანი Cr ფოლადის Chao1 ინდექსი და დაკვირვებული OTU უფრო მაღალი იყო, ვიდრე კოროზირებული და წყლიანი ნიმუშების და უფრო დაბალი, ვიდრე არაკოროზირებული და დანალექი ნიმუშების (სურ. 4ბ, გ) და სხვაობა სტატისტიკურად მნიშვნელოვანი იყო (p-მნიშვნელობა < 0.01, სურ. 4დ).ეს შედეგები მიუთითებს, რომ კოროზიის პროდუქტებში მიკრობული მრავალფეროვნება უფრო დაბალია, ვიდრე არაკოროზირებული ლითონების ბიოფილმებში.
ნახ. 5ა-ზე ნაჩვენებია UniFrac-ის დაუწონელ მანძილზე დაფუძნებული პრინციპული კოორდინატების ანალიზის (PCoA) დიაგრამა ყველა ნიმუშისთვის, სადაც დაფიქსირებულია სამი ძირითადი კლასტერი. წყლის ნიმუშებში მიკრობული საზოგადოებები მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდა სხვა საზოგადოებებისგან. ნალექებში მიკრობული საზოგადოებები ასევე მოიცავდა უჟანგავი ფოლადის საზოგადოებებს, თუმცა ისინი ფართოდ იყო გავრცელებული კოროზიის ნიმუშებში. ამის საპირისპიროდ, 9% Cr შემცველი ფოლადის რუკა დაყოფილია არაკოროზირებულ და კოროზირებულ კლასტერებად. შესაბამისად, ლითონის ზედაპირებზე და კოროზიის პროდუქტებზე მიკრობული საზოგადოებები მნიშვნელოვნად განსხვავდება წყალში არსებული საზოგადოებებისგან.
მთავარი კოორდინატების ანალიზის (PCoA) დიაგრამა ეფუძნება UniFrac-ის დაუწონავ მანძილებს ყველა ნიმუშში (a), წყალში (b) და ლითონებში (c). წრეები გამოკვეთს თითოეულ კლასტერს. ტრაექტორიები წარმოდგენილია ხაზებით, რომლებიც თანმიმდევრულად აკავშირებს შერჩევის პერიოდებს. 1 მეტრი, 1 თვე; 3 მეტრი, 3 თვე; 6 მეტრი, 6 თვე; 14 მეტრი, 14 თვე; 22 მეტრი, 22 თვე; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, მდგომარეობა 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, ფოლადი 1% Cr; 3C ფოლადი, 2.25% Cr ფოლადი; ფოლადი 9C, ფოლადი 9% Cr; S6, 316 უჟანგავი ფოლადი; S8, 304 ტიპის უჟანგავი ფოლადი.
ქრონოლოგიური თანმიმდევრობით დალაგებისას, წყლის ნიმუშების PCoA დიაგრამები წრიულ განლაგებაში იყო (სურ. 5ბ). ციკლური გადასვლა შესაძლოა სეზონურ ცვლილებებს ასახავდეს.
გარდა ამისა, ლითონის ნიმუშების PCoA ნახაზებზე დაფიქსირდა მხოლოდ ორი კლასტერი (კოროზირებული და არაკოროზირებული), სადაც (9%-იანი ქრომის შემცველი ფოლადის გარდა) ასევე დაფიქსირდა მიკრობული თანასაზოგადოების ცვლილება 1-დან 22 თვემდე (სურ. 5გ). გარდა ამისა, რადგან კოროზირებულ ნიმუშებში გადასვლები უფრო დიდი იყო, ვიდრე არაკოროზირებულ ნიმუშებში, არსებობდა კორელაცია მიკრობული თანასაზოგადოებების ცვლილებებსა და კოროზიის პროგრესირებას შორის. 9% ქრომის შემცველი ფოლადის ნიმუშებში გამოვლინდა მიკრობული თანასაზოგადოებების ორი ტიპი: წერტილები 1 და 6 თვეზე, რომლებიც განლაგებულია უჟანგავი ფოლადის მახლობლად და სხვა (3, 14 და 22 თვე), რომლებიც განლაგებულია კოროზირებულ ფოლადთან ახლოს. 1 თვე და დნმ-ის ექსტრაქციისთვის გამოყენებული კუპონები 6 თვეზე არ იყო კოროზირებული, ხოლო კუპონები 3, 14 და 22 თვეზე იყო კოროზირებული (დამატებითი სურათი 1). ამიტომ, კოროზირებულ ნიმუშებში მიკრობული თანასაზოგადოებები განსხვავდებოდა წყლის, ნალექის და არაკოროზირებული ნიმუშების თანასაზოგადოებებისგან და იცვლებოდა კოროზიის პროგრესირებასთან ერთად.
წყლის ნიმუშებში დაფიქსირებული მიკრობული თემების ძირითადი ტიპები იყო Proteobacteria (30.1–73.5%), Bacteroidetes (6.3–48.6%), Planctomycetota (0.4–19.6%) და Actinobacteria (0–17.7%), მათი ფარდობითი სიმრავლე განსხვავდებოდა ნიმუშიდან ნიმუშამდე (სურ. 6), მაგალითად, Bacteroidetes-ის ფარდობითი სიმრავლე აუზის წყალში უფრო მაღალი იყო, ვიდრე აბსტრაქტულ წყალში. ამ განსხვავებაზე გავლენას შეიძლება ახდენდეს წყლის გადმოდინების ავზში ყოფნის დრო. ეს ტიპები ასევე დაფიქსირდა ფსკერის ნალექის ნიმუშებში, მაგრამ მათი ფარდობითი სიმრავლე მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდა წყლის ნიმუშებში არსებულისგან. გარდა ამისა, Acidobacteriota (8.7–13.0%), Chloroflexi (8.1–10.2%), Nitrospirota (4.2–4.4%) და Desulfobacteriota (1.5–4.4%)-ის ფარდობითი შემცველობა უფრო მაღალი იყო, ვიდრე წყლის ნიმუშებში. ვინაიდან Desulfobacteriota-ს თითქმის ყველა სახეობა SRB37-ია, ნალექში გარემო ანაერობული უნდა იყოს. მიუხედავად იმისა, რომ დესულფობაქტერიოტა შესაძლოა გავლენას ახდენდეს კოროზიაზე, რისკი უკიდურესად დაბალი უნდა იყოს, რადგან მათი ფარდობითი რაოდენობა აუზის წყალში <0.04%-ია. მიუხედავად იმისა, რომ დესულფობაქტერიოტა შესაძლოა გავლენას ახდენდეს კოროზიაზე, რისკი უკიდურესად დაბალი უნდა იყოს, რადგან მათი ფარდობითი რაოდენობა აუზის წყალში <0.04%-ია. Hotya Desulfobacterota, ძლიერად, ცვალებადობაზე, რისკი უნდა იყოს დაბალი, მაგრამ არა მხოლოდ 0,04%. მიუხედავად იმისა, რომ დესულფობაქტერიოტას შეიძლება ჰქონდეს კოროზიის გავლენა, რისკი ძალიან დაბალი უნდა იყოს, რადგან მათი ფარდობითი რაოდენობა აუზის წყალში <0.04%-ია.尽管脱硫杆菌门可能影响腐蚀，但风险应该极低，因为它们在池水中们在池水中繄%40. <0.04%. Desulfobacillus-ის ტიპი შეიძლება გავრცელდეს კოროზიულზე, რისკი უნდა იყოს დაბალი, რაც შეიძლება შემცირდეს 0,04%. მიუხედავად იმისა, რომ დესულფობაცილის ტიპს შეუძლია კოროზიაზე გავლენის მოხდენა, რისკი ძალიან დაბალი უნდა იყოს, რადგან მათი ფარდობითი რაოდენობა აუზის წყალში <0.04%-ია.
RW და Air წარმოადგენს წყლის ნიმუშებს, შესაბამისად, წყალმიმღებიდან და აუზიდან. ნალექი-C, -E, -W არის ნალექის ნიმუშები, რომლებიც აღებულია აუზის ფსკერის ცენტრიდან, ასევე აღმოსავლეთ და დასავლეთ მხარეებიდან. 1 მეტრი, 1 თვე; 3 მეტრი, 3 თვე; 6 მეტრი, 6 თვე; 14 მეტრი, 14 თვე; 22 მეტრი, 22 თვე; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, მდგომარეობა 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, ფოლადი 1% Cr; 3C ფოლადი, 2.25% Cr ფოლადი; ფოლადი 9C, ფოლადი 9% Cr; S6, 316 უჟანგავი ფოლადი; S8, 304 ტიპის უჟანგავი ფოლადი.
გვარის დონეზე, ყველა სეზონზე დაფიქსირდა Trichomonadaceae-ს ოჯახის არაკლასიფიცირებული ბაქტერიების, ასევე Neosphingosine-ის, Pseudomonas-ის და Flavobacterium-ის ოდნავ მაღალი პროპორცია (6–19%). როგორც მცირე ძირითადი კომპონენტები, მათი წილი იცვლება (სურ. 1). . 7ა და ბ). შენაკადებში, Flavobacterium-ის, Pseudovibrio-ს და Rhodoferrobacter-ის შედარებითი სიმრავლე მხოლოდ ზამთარში იყო უფრო მაღალი. ანალოგიურად, Pseudovibrio-ს და Flavobacterium-ის უფრო მაღალი შემცველობა დაფიქსირდა აუზის ზამთრის წყალში. ამრიგად, წყლის ნიმუშებში მიკრობული საზოგადოებები განსხვავდებოდა სეზონის მიხედვით, მაგრამ კვლევის პერიოდში მკვეთრი ცვლილებები არ განცდილა.
ა) შესასვლელი წყალი, ბ) საცურაო აუზის წყალი, გ) ASTM A283, დ) ASTM A109 ტემპერატურა #4/5, ე) ASTM A179, ვ) ASTM A395, გ) 1% Cr, ჰ) 2.25% Cr, და ი) 9% Cr ფოლადი, კ) ტიპი-316 და უჟანგავი ფოლადი K-304.
ყველა ნიმუშში ძირითადი შემადგენელი ნაწილები პროტეობაქტერიები იყვნენ, თუმცა კოროზიის პროგრესირებასთან ერთად მათი ფარდობითი სიმრავლე კოროზიის პროგრესირებასთან ერთად შემცირდა (სურ. 6). ASTM A179, ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395 ნიმუშებში და 1% და 2.25% Cr-ში, პროტეობაქტერიების ფარდობითი სიმრავლე შემცირდა შესაბამისად 89.1%-დან, 85.9%-დან, 89.6%-დან, 79.5%-დან, 84.8%-დან, 83.8%-დან 43.3%-მდე, 52.2%-დან, 50.0%-დან, 41.9%-დან, 33.8%-მდე და 31.3%-მდე. ამის საპირისპიროდ, დესულფობაქტეროტას ფარდობითი სიმრავლე თანდათან იზრდება <0.1%-დან 12.5–45.9%-მდე კოროზიის პროგრესირებასთან ერთად. ამის საპირისპიროდ, დესულფობაქტეროტას ფარდობითი სიმრავლე თანდათან იზრდება <0.1%-დან 12.5–45.9%-მდე კოროზიის პროგრესირებასთან ერთად. საპროტესტო, относительное содержание Desulfobacterota პოსტეპენნო გაძლიერებული <0,1% დან 12,5–45,9% უფრო მეტი კოროზიით. ამის საპირისპიროდ, Desulfobacterota-ს ფარდობითი სიმრავლე თანდათან იზრდება <0.1%-დან 12.5–45.9%-მდე კოროზიის პროგრესირებასთან ერთად.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 с <0,1% დან 12,5–45,9% თუ არა განვითარებული კოროზიები. ამის საპირისპიროდ, დესულფობაცილის ფარდობითი სიმრავლე თანდათან იზრდებოდა <0.1%-დან 12.5–45.9%-მდე კოროზიის პროგრესირებასთან ერთად.ამგვარად, კოროზიის პროგრესირებასთან ერთად, Proteobactereira შეიცვალა Desulfobacterota-თი.
ამის საპირისპიროდ, დაუკოროზებელ უჟანგავ ფოლადზე ბიოფილმები შეიცავდა სხვადასხვა ბაქტერიების ერთნაირ პროპორციას. Proteobacteria (29.4–34.1%), Planctomycetota (11.7–18.8%), Nitrospirota (2.9–20.9%), Acidobacteriota (8.6–18.8%), Bacteroidota (3.1–9.2%) და Chloroflexi (2.1–8.8%). აღმოჩნდა, რომ უჟანგავი ფოლადის ნიმუშებში Nitrospirota-ს პროპორცია თანდათან იზრდებოდა (სურ. 6). ეს თანაფარდობები მსგავსია ნალექის ნიმუშებში არსებული თანაფარდობებისა, რაც შეესაბამება სურათ 5ა-ზე ნაჩვენებ PCoA დიაგრამას.
9% ქრომის შემცველი ფოლადის ნიმუშებში დაფიქსირდა მიკრობული თანასაზოგადოებების ორი ტიპი: 1-თვიანი და 6-თვიანი მიკრობული თანასაზოგადოებები მსგავსი იყო ქვედა ნალექის ნიმუშებში არსებული თანასაზოგადოებებისა, ხოლო კოროზიის ნიმუშებში 3, 14 და 22 მნიშვნელოვნად გაიზარდა პროტეობაქტერიების პროპორცია. გარდა ამისა, 9% ქრომის შემცველი ფოლადის ნიმუშებში ეს ორი მიკრობული თანასაზოგადოება შეესაბამებოდა გაყოფილ კლასტერებს ნახ. 5გ-ზე ნაჩვენებ PCoA დიაგრამაზე.
გვარის დონეზე, დაფიქსირდა 2000-ზე მეტი OTU, რომლებიც შეიცავდა არამინიჭებულ ბაქტერიებსა და არქეებს. გვარის დონეზე, დაფიქსირდა 2000-ზე მეტი OTU, რომლებიც შეიცავდა არამინიჭებულ ბაქტერიებსა და არქეებს.გვარის დონეზე, დაფიქსირდა 2000-ზე მეტი OTU, რომლებიც შეიცავდნენ ამოუცნობ ბაქტერიებსა და არქეებს.გვარის დონეზე, დაფიქსირდა 2000-ზე მეტი OTU, რომლებიც შეიცავდნენ დაუზუსტებელ ბაქტერიებსა და არქეებს. მათ შორის, ჩვენ ყურადღება გავამახვილეთ 10 OTU-ზე, რომელთა პოპულაცია თითოეულ ნიმუშში მაღალი იყო. ეს მოიცავს ASTM A179-ში 58.7-70.9%-ს, 48.7-63.3%-ს, 50.2-70.7%-ს, 50.8-71.5%-ს, 47.2-62.7%-ს, 38.4-64.7%-ს, 12.8-49.7%-ს, 17.5-46.8%-ს და 21.8-45.1%-ს. , ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395, 1%, 2.25% და 9% Cr ფოლადებს და 316 და -304 ტიპის უჟანგავ ფოლადებს.
კოროზიის ნიმუშებში, როგორიცაა ASTM A179, ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395 და ფოლადებში 1% და 2.25% Cr შემცველობით, დაფიქსირდა Fe(II)-ის დამჟანგავი თვისებების შედარებით მაღალი შემცველობა კოროზიის ადრეულ სტადიაზე (1 თვე და 3 თვე, სურ. 7c-h). დექლორომონას პროპორცია დროთა განმავლობაში შემცირდა, რაც შეესაბამებოდა პროტეობაქტერიების შემცირებას (სურ. 6). გარდა ამისა, არაკოროზირებული ნიმუშების ბიოფილმებში დექლორომონას პროპორციები <1%-ია. გარდა ამისა, არაკოროზირებული ნიმუშების ბიოფილმებში დექლორომონას პროპორციები <1%-ია. Кроме того, доля Dechloromonas в биоленках на некорродированных образцах составляет <1%. გარდა ამისა, არაკოროდირებული ნიმუშების ბიოფილმებში დექლორომონას პროპორცია <1%-ია.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%. გარდა ამისა, დაუკოროდირებული ნიმუშების ბიოფილმში დექლორომონას პროპორცია <1% იყო.ამიტომ, კოროზიის პროდუქტებს შორის, დექლორომონასი მნიშვნელოვნად გამდიდრებულია კოროზიის ადრეულ ეტაპზე.
ამის საპირისპიროდ, ASTM A179, ASTM A109 დამუშავებულ #4/5, ASTM A179, ASTM A395 და 1% და 2.25% Cr შემცველ ფოლადებში, SRB Desulfovibrio სახეობების პროპორცია საბოლოოდ გაიზარდა 14 და 22 თვის შემდეგ (სურ. 7c–h). დესულფოფიბრიონი ძალიან დაბალი იყო ან საერთოდ არ იყო აღმოჩენილი კოროზიის ადრეულ ეტაპებზე, წყლის ნიმუშებში (სურ. 7a, b) და არაკოროზირებულ ბიოფილმებში (სურ. 7j, j). ეს ნათლად მიუთითებს, რომ Desulfovibrio უპირატესობას ანიჭებს წარმოქმნილი კოროზიის პროდუქტების გარემოს, თუმცა ისინი გავლენას არ ახდენენ კოროზიაზე კოროზიის ადრეულ ეტაპებზე.
Fe(III)-აღმდგენი ბაქტერიები (RRB), როგორიცაა Geobacter და Geothrix, კოროზიის პროდუქტებში კოროზიის შუა სტადიებზე (6 და 14 თვე) აღმოჩნდა, თუმცა კოროზიის გვიანი (22 თვე) სტადიების პროპორცია მათში უფრო მაღალია, შედარებით დაბალი (სურ. 7c, eh). Fe(II)-ის დაჟანგვის თვისებების მქონე Sideroxydans-ის გვარმა მსგავსი ქცევა აჩვენა (სურ. 7f), ამიტომ FeOB, IRB და SRB-ის პროპორცია მხოლოდ კოროზირებულ ნიმუშებში იყო უფრო მაღალი. ეს ნათლად მიუთითებს, რომ ამ მიკრობულ საზოგადოებებში ცვლილებები კოროზიის პროგრესირებასთან არის დაკავშირებული.
3, 14 და 22 თვის შემდეგ კოროზირებული 9%-იანი ქრომის შემცველი ფოლადების შემთხვევაში, Beggiatoacea-ს ოჯახის წევრების უფრო მაღალი წილი (8.5–19.6%) დაფიქსირდა, რომლებსაც შეუძლიათ გოგირდის დამჟანგავი თვისებების გამოვლენა, ასევე დაფიქსირდა სიდეროქსიდანები (8.4–13.7%) (სურ. 1). 7i) გარდა ამისა, გოგირდის დამჟანგავი ბაქტერია (SOB) Thiomonas-ი (3.4% და 8.8%) უფრო მაღალი რაოდენობით (3.4% და 8.8%) აღმოჩნდა 3 და 14 თვის შემდეგ. ამის საპირისპიროდ, ნიტრატის შემამცირებელი ბაქტერია Nitrospira (12.9%) დაფიქსირდა 6 თვის არაკოროზირებულ ნიმუშებში. Nitrospira-ს გაზრდილი წილი ასევე დაფიქსირდა უჟანგავი ფოლადის ბიოფილმებში ჩაძირვის შემდეგ (სურ. 7j,k). ამრიგად, 1 და 6 თვის არაკოროზირებული 9%-იანი ქრომის შემცველი ფოლადების მიკრობული საზოგადოებები მსგავსი იყო უჟანგავი ფოლადის ბიოფილმების. გარდა ამისა, 9%-იანი ქრომის შემცველი ფოლადის მიკრობული საზოგადოებები, რომლებიც კოროზიის პროცესში იყვნენ 3, 14 და 22 თვის შემდეგ, განსხვავდებოდა ნახშირბადის და დაბალი ქრომის შემცველი ფოლადებისა და თუჯის კოროზიის პროდუქტებისგან.
კოროზიის განვითარება მტკნარ წყალში, როგორც წესი, უფრო ნელია, ვიდრე ზღვის წყალში, რადგან ქლორიდის იონების კონცენტრაცია გავლენას ახდენს ლითონის კოროზიაზე. თუმცა, ზოგიერთი უჟანგავი ფოლადი შეიძლება კოროდირებული იყოს მტკნარი წყლის გარემოში38,39. გარდა ამისა, თავდაპირველად გაჩნდა ეჭვი მიკროცირკულაციის კონცენტრაციაზე, რადგან ამ კვლევაში გამოყენებულ მტკნარი წყლის აუზში ადრეც იყო დაფიქსირებული კოროზირებული მასალა. გრძელვადიანი ჩაძირვის კვლევებში დაფიქსირდა კოროზიის სხვადასხვა ფორმა, მიკრობული საზოგადოებების სამი ტიპი და კოროზიის პროდუქტებში მიკრობული საზოგადოებების ცვლილება.
ამ კვლევაში გამოყენებული მტკნარი წყლის გარემო არის დახურული ავზი მდინარიდან აღებული ტექნიკური წყლისთვის, რომელსაც აქვს შედარებით სტაბილური ქიმიური შემადგენლობა და წყლის ტემპერატურის სეზონური ცვლილება 9-დან 23°C-მდე. ამიტომ, წყლის ნიმუშებში მიკრობული საზოგადოებების სეზონური რყევები შეიძლება დაკავშირებული იყოს ტემპერატურის ცვლილებებთან. გარდა ამისა, აუზის წყალში მიკრობული საზოგადოება გარკვეულწილად განსხვავდებოდა შემავალი წყლისგან (სურ. 5ბ). აუზში წყალი მუდმივად იცვლება გადმოდინების გამო. შესაბამისად, ჟანგბადის შემცველობა ~8.2 ppm-ზე დარჩა აუზის ზედაპირსა და ფსკერს შორის შუალედურ სიღრმეებზეც კი. პირიქით, ნალექის გარემო უნდა იყოს ანაერობული, რადგან ის ილექება და რჩება წყალსაცავის ფსკერზე და მასში არსებული მიკრობული ფლორა (მაგალითად, CRP) ასევე უნდა განსხვავდებოდეს წყალში არსებული მიკრობული ფლორისგან (სურ. 6). რადგან აუზში არსებული კუპონები უფრო შორს იყო ნალექებიდან, ისინი მხოლოდ მტკნარ წყალთან შეხებაში იყვნენ ჩაძირვის კვლევების დროს აერობული პირობებით.
ზოგადი კოროზია ხდება ნახშირბადოვან ფოლადში, ქრომის დაბალი შემცველობის ფოლადსა და თუჯში მტკნარი წყლის გარემოში (სურათი 1), რადგან ეს მასალები არ არის კოროზიისადმი მდგრადი. თუმცა, აბიოტური მტკნარი წყლის პირობებში კოროზიის სიჩქარე (0.13 მმ წელიწადში) უფრო მაღალი იყო, ვიდრე წინა კვლევებში40 (0.04 მმ წელიწადში) და შედარებადი იყო კოროზიის სიჩქარესთან (0.02–0.76 მმ წელიწადში) მიკროორგანიზმების თანაარსებობისას1). მტკნარი წყლის პირობების მსგავსად40,41,42. კოროზიის ეს დაჩქარებული სიჩქარე მცირე კოროზიის მახასიათებელია.
გარდა ამისა, 22-თვიანი ჩაძირვის შემდეგ, კოროზიის პროდუქტების ქვეშ რამდენიმე ლითონში დაფიქსირდა ლოკალიზებული კოროზია (სურ. 3). კერძოდ, ASTM A179-ში დაფიქსირებული ლოკალიზებული კოროზიის სიჩქარე დაახლოებით ხუთჯერ უფრო სწრაფია, ვიდრე ზოგადი კოროზია. კოროზიის ეს უჩვეულო ფორმა და დაჩქარებული კოროზიის სიჩქარე ასევე დაფიქსირდა იმავე ობიექტზე მიმდინარე კოროზიის დროს. ამრიგად, ამ კვლევაში ჩატარებული ჩაძირვა ასახავს კოროზიას პრაქტიკაში.
შესწავლილ ლითონებს შორის, 9%-იანი ქრომის შემცველი ფოლადი ყველაზე მძიმე კოროზიის მსხვერპლი გახდა, კოროზიის სიღრმე >1.2 მმ-ს შეადგენდა, რაც, სავარაუდოდ, მინიმალური დასაშვები ზღვრულია დაჩქარებული კოროზიის და კოროზიის ანომალიური ფორმის გამო. შესწავლილ ლითონებს შორის, 9%-იანი ქრომის შემცველი ფოლადი ყველაზე მძიმე კოროზიის მსხვერპლი გახდა, კოროზიის სიღრმე >1.2 მმ-ს შეადგენდა, რაც, სავარაუდოდ, მინიმალური დასაშვები ზღვრულია დაჩქარებული კოროზიის და კოროზიის ანომალიური ფორმის გამო. Среди исследованных металлов сталь со 9% Cr показала наиболее сильную коррозию со глибиной коррозии> 1,2 მმ, что, вероятно, является МИК из-за ускоренной коррозии и аномальной. გამოკვლეულ ლითონებს შორის, 9%-იანი ქრომის შემცველმა ფოლადმა აჩვენა ყველაზე მძიმე კოროზია >1.2 მმ კოროზიის სიღრმით, რაც, სავარაუდოდ, დაჩქარებული კოროზიით და კოროზიის ანომალიური ფორმით გამოწვეული მინიმალური დასაშვები ნორმაა.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, со глибиной коррозии >1,2 მმ, скорее всего, МИК из-за ускоренных и аномальных ფორმულები კოროზიები. შესწავლილ ლითონებს შორის, 9% ქრომის შემცველი ფოლადი ყველაზე ძლიერ კოროზირებული იყო, კოროზიის სიღრმე >1.2 მმ, სავარაუდოდ, MIC გამოწვეული იყო კოროზიის დაჩქარებული და ანომალიური ფორმებით.რადგან 9%-იანი Cr ფოლადი გამოიყენება მაღალტემპერატურულ პირობებში, მისი კოროზიისადმი ქცევა ადრეც იყო შესწავლილი43,44, მაგრამ ამ ლითონისთვის აქამდე არ ყოფილა დაფიქსირებული მიკროელემენტების კონცენტრაცია (MIC). რადგან ჰიპერთერმოფილების გარდა, მრავალი მიკროორგანიზმი არააქტიურია მაღალი ტემპერატურის (>100 °C) გარემოში, ასეთ შემთხვევებში 9%-იან ქრომის შემცველ ფოლადში მიკროელემენტის (MIC) შემცველობა შეიძლება იგნორირებული იყოს. რადგან ჰიპერთერმოფილების გარდა, მრავალი მიკროორგანიზმი არააქტიურია მაღალი ტემპერატურის (>100 °C) გარემოში, ასეთ შემთხვევებში 9%-იან ქრომის შემცველ ფოლადში მიკროელემენტის (MIC) შემცველობა შეიძლება იგნორირებული იყოს. მრავლობითი მიკროორგანიზმები, ჰიპერთერმოფილების დაბლოკვისთვის, არააქტიური საშუალო ტემპერატურაზე (>100 °С), МИК სტალი 9% Cr და წვრილმანებში, რაც არ შეიძლება შესწავლილი იყოს. ვინაიდან ბევრი მიკროორგანიზმი, ჰიპერთერმოფილების გარდა, არააქტიურია მაღალი ტემპერატურის გარემოში (>100°C), ასეთ შემთხვევებში 9%-იანი ქრომის შემცველი ფოლადში მიკროელემენტის (MIC) იგნორირება შესაძლებელია.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) მრავლობითი მიკროორგანიზმები, crome gipertermofilov, არ ახორციელებენ აქტივობებს მაღალი ტემპერატურით საშუალოდ (>100 °С), MPK in stali 9% Cr in the data disluchae შეუძლებელია სწავლება. ვინაიდან ჰიპერთერმოფილების გარდა, ბევრი მიკროორგანიზმი არ ავლენს აქტივობას მაღალი ტემპერატურის (>100 °C) გარემოში, ამ შემთხვევაში 9% ქრომის შემცველ ფოლადში მიკროელემენტის (MIC) იგნორირება შესაძლებელია.თუმცა, როდესაც 9%-იანი Cr ფოლადი გამოიყენება საშუალო ტემპერატურის გარემოში, უნდა იქნას მიღებული სხვადასხვა ზომები მიკროელემენტის (MIC) შესამცირებლად.
წყალთან შედარებით, დაუკოროზებელი მასალის ნალექებსა და ბიოფილმებში კოროზიის პროდუქტებში, დაჩქარებული კოროზიის გარდა (სურ. 5-7), დაფიქსირებული იქნა სხვადასხვა მიკრობული საზოგადოებები და მათი ცვლილებები, რაც ნათლად მიუთითებს, რომ ეს კოროზია მიკროფონია. რამირესი და სხვ.13 აღწერენ 3-საფეხურიან გადასვლას (FeOB => SRB/IRB = > SOB) ზღვის მიკრობულ ეკოსისტემაში 6 თვის განმავლობაში, სადაც მეორადი გამდიდრების SRB-ით წარმოქმნილმა წყალბადის სულფიდმა საბოლოოდ შეიძლება წვლილი შეიტანოს SOB-ის გამდიდრებაში. რამირესი და სხვ.13 აღწერენ 3-საფეხურიან გადასვლას (FeOB => SRB/IRB => SOB) ზღვის მიკრობულ ეკოსისტემაში 6 თვის განმავლობაში, როდესაც მეორადი გამდიდრების SRB-ით წარმოქმნილმა წყალბადის სულფიდმა საბოლოოდ შეიძლება წვლილი შეიტანოს SOB-ის გამდიდრებაში. Ramirez et al.13 ერთად აღწერს ტრეჰეტაპნომ პერეходს (FeOB => SRB/IRB => SOB) морской микробной экосистеме в течение 6 месяцев, когда сероводород, образующийся на второто способствовать обогащению SOB. რამირესი და სხვ.13 აღწერენ სამეტაპიან გადასვლას (FeOB => SRB/IRB => SOB) ზღვის მიკრობულ ეკოსისტემაში 6 თვის განმავლობაში, სადაც SRB მეორადი გამდიდრებით წარმოქმნილ წყალბადის სულფიდს საბოლოოდ შეუძლია წვლილი შეიტანოს SOB გამდიდრებაში. რამირესი 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/IRB =>S 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 的 超过转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 r srb/IRB) ， 其中s硫化氢 可能 最终 有助于 ტირილი 的富集. Ramirez et al.13 о общили о трехступенчатом переходе (FeOB => SRB/IRB => SOB) в морской микробной экосистеме во течение 6 месяцев, во котором сероводород, образующийся в результам. конечном итоге способствовать обогащению SOB. რამირესმა და სხვებმა13 აღწერეს სამსაფეხურიანი გადასვლა (FeOB => SRB/IRB => SOB) ზღვის მიკრობულ ეკოსისტემაში 6 თვის განმავლობაში, რომლის დროსაც SRB მეორადი გამდიდრებით წარმოქმნილმა წყალბადის სულფიდმა საბოლოოდ შეიძლება წვლილი შეიტანოს SOB-ის გამდიდრებაში.მაკბეტმა და ემერსონმა36 FeOB-ში პირველადი გამდიდრების შესახებ ინფორმაცია მოიპოვეს. ანალოგიურად, ამ კვლევაში შეინიშნება FeOB-ით გამდიდრება კოროზიის ადრეულ ფაზაში, თუმცა ნახშირბადის, 1% და 2.25% ქრომის შემცველ ფოლადებსა და თუჯში 22 თვის განმავლობაში კოროზიის პროგრესირებასთან ერთად დაფიქსირებული მიკრობული ცვლილებები არის FeOB => IRB = > SRB (სურ. 7 და 8). ანალოგიურად, ამ კვლევაში შეინიშნება FeOB-ით გამდიდრება კოროზიის ადრეულ ფაზაში, თუმცა ნახშირბადის, 1% და 2.25% ქრომის შემცველ ფოლადებსა და თუჯში 22 თვის განმავლობაში კოროზიის პროგრესირებასთან ერთად დაფიქსირებული მიკრობული ცვლილებები არის FeOB => IRB => SRB (სურ. 7 და 8). Точно так же в этом исследовании наблюдается обогащение FeOB on ranney stadii კოროზიები, но микробные изменения по мере прогрессирования коррозии, наблюдаемые в угледистых и 1% და 2,25% 2,25% Cr. месяцев, представляют собой FeOB => IRB = > SRB (рис. 7 и 8). ანალოგიურად, ამ კვლევაში კოროზიის ადრეულ ეტაპზე შეინიშნება FeOB-ით გამდიდრება, თუმცა მიკრობული ცვლილებები კოროზიის პროგრესირებასთან ერთად, რომლებიც 22 თვის განმავლობაში ნახშირბადის და 1% და 2.25% ქრომის შემცველ ფოლადებსა და თუჯში შეინიშნება, არის FeOB => IRB => SRB (სურათები 7 და 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% 西2,25% 襇 钢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7 咼同样 ， 在 本 研究 中 观察 早期 腐蚀 阶段 feob 的 富集 ， 但 碳 和 和 迶 颳 和 和 2%. 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） Analogychnыm образом, в этом исследовании наблюдалось обогащение FeOB on ранних стадиях корозии, но микробиологические изменения, наблюдаемые в углеродих и 1% და 2,25% Cr სტადიაში მყოფი. были FeOB => IRB => SRB (რი. 7 и 8). ანალოგიურად, ამ კვლევაში დაფიქსირდა FeOB-ით გამდიდრება კოროზიის ადრეულ ეტაპებზე, თუმცა ნახშირბადის და 1% და 2.25% ქრომის შემცველ ფოლადებსა და თუჯში 22 თვის განმავლობაში დაფიქსირებული მიკრობიოლოგიური ცვლილებები იყო FeOB => IRB => SRB (სურ. 7 და 8).SRB-ები ადვილად გროვდება ზღვის წყლის გარემოში სულფატის იონების მაღალი კონცენტრაციის გამო, მაგრამ მათი გამდიდრება მტკნარი წყლის გარემოში შეფერხებულია სულფატის იონების დაბალი კონცენტრაციით. ზღვის წყალში SRB-ების გამდიდრების შესახებ ხშირად არის დაფიქსირებული ცნობები10,12,45.
ა) ორგანული ნახშირბადი და აზოტი Fe(II)-დამოკიდებული ენერგეტიკული მეტაბოლიზმის გზით რკინის ოქსიდის (წითელი [Dechloromonas sp.] და მწვანე [Sideroxydans sp.] უჯრედები) და Fe(III)-ის აღმდგენი ბაქტერიები (ნაცრისფერი უჯრედები [Geothrix sp. და Geobacter sp.]) კოროზიის ადრეულ ეტაპზე, შემდეგ ანაერობული სულფატის აღმდგენი ბაქტერიები (SRP) და ჰეტეროტროფული მიკროორგანიზმები ამდიდრებენ კოროზიის მომწიფებულ სტადიას დაგროვილი ორგანული ნივთიერების მოხმარებით. ბ) კოროზიისადმი მდგრადი ლითონების მიკრობული საზოგადოებების ცვლილებები. იისფერი, ლურჯი, ყვითელი და თეთრი უჯრედები წარმოადგენს ბაქტერიებს შესაბამისად Comamonadaceae, Nitrospira sp., Beggiatoacea და სხვა ოჯახებიდან.
მიკრობული საზოგადოების ცვლილებებისა და SRB-ის შესაძლო გამდიდრების თვალსაზრისით, FeOB კრიტიკულია კოროზიის ადრეულ ეტაპზე და დექლორომონას შეუძლია ზრდის ენერგიის მიღება Fe(II) დაჟანგვისგან. მიკროორგანიზმებს შეუძლიათ გადარჩენა მიკროელემენტების შემცველ გარემოში, მაგრამ ისინი ექსპონენციურად არ გაიზრდებიან. თუმცა, ამ კვლევაში გამოყენებული ჩაძირვის აუზი არის გადმოდინების აუზი, 20 მ3/სთ შემოდინებით, რომელიც განუწყვეტლივ ამარაგებს არაორგანული იონების შემცველ მიკროელემენტებს. კოროზიის ადრეულ ეტაპებზე, ნახშირბადოვანი ფოლადისა და თუჯისგან გამოიყოფა რკინის იონები და FeOB-ები (მაგალითად, დექლორომონასი) იყენებენ მათ ენერგიის წყაროდ. უჯრედების ზრდისთვის საჭირო ნახშირბადის, ფოსფატისა და აზოტის კვალი რაოდენობა უნდა იყოს წარმოდგენილი პროცესის წყალში ორგანული და არაორგანული ნივთიერებების სახით. ამიტომ, ამ მტკნარი წყლის გარემოში, FeOB თავდაპირველად გამდიდრებულია ლითონის ზედაპირებზე, როგორიცაა ნახშირბადოვანი ფოლადი და თუჯი. შემდგომში, IRB-ებს შეუძლიათ გაიზარდონ და გამოიყენონ ორგანული ნივთიერება და რკინის ოქსიდები, შესაბამისად, ენერგიის წყაროებად და ტერმინალურ ელექტრონულ აქცეპტორებად. მწიფე კოროზიის პროდუქტებში, FeOB-ის და IRB-ის მეტაბოლიზმის გამო უნდა შეიქმნას აზოტით გამდიდრებული ანაერობული პირობები. ამგვარად, SRB-ს შეუძლია სწრაფად გაიზარდოს და ჩაანაცვლოს FeOB და IRB (სურ. 8ა).
ცოტა ხნის წინ, ტანგმა და სხვებმა აღწერეს უჟანგავი ფოლადის კოროზია Geobacter ferroreducens-ის მიერ მტკნარი წყლის გარემოში, რაც გამოწვეულია რკინიდან მიკრობებზე პირდაპირი ელექტრონების გადაცემით46. ელექტრომიკური ინერციის გათვალისწინებით, ელექტროქიმიურად აქტიური მიკროორგანიზმების წვლილი კრიტიკულად მნიშვნელოვანია. SRB, FeOB და IRB წარმოადგენს ამ კვლევაში კოროზიის პროდუქტებში ძირითად მიკრობულ სახეობებს, რომლებსაც უნდა ჰქონდეთ ელექტროქიმიურად აქტიური მახასიათებლები. ამიტომ, ამ ელექტროქიმიურად აქტიურ მიკროორგანიზმებს შეუძლიათ წვლილი შეიტანონ კოროზიაში ელექტროქიმიურად აქტიური ნივთიერებების მეშვეობით და მათი თანასაზოგადოების შემადგენლობა იცვლება სხვადასხვა იონური სახეობების გავლენით, კოროზიის პროდუქტების წარმოქმნისას. პირიქით, 9% Cr შემცველი ფოლადში მიკრობული თანასაზოგადოება განსხვავდებოდა სხვა ფოლადებისგან (სურ. 8ბ). 14 თვის შემდეგ, FeOB-ით გამდიდრების გარდა, გამდიდრდა ისეთი ფოლადები, როგორიცაა Sideroxydans, SOB47Beggiatoacea და Thiomonas (სურ. 7i). ეს ცვლილება მნიშვნელოვნად განსხვავდება სხვა კოროზიული მასალებისგან, როგორიცაა ნახშირბადოვანი ფოლადი, და მასზე გავლენას ახდენს კოროზიის დროს გახსნილი ქრომით მდიდარი იონები. აღსანიშნავია, რომ თიომონას არა მხოლოდ გოგირდის, არამედ Fe(II)-ის დაჟანგვის თვისებებიც აქვს, EET სისტემა და მძიმე მეტალების ტოლერანტობა48,49. მათი გამდიდრება შესაძლებელია Fe(II)-ის დაჟანგვითი აქტივობის და/ან ლითონის ელექტრონების პირდაპირი მოხმარების გამო. წინა კვლევაში, Beggiatoacea-ს შედარებით მაღალი სიმრავლე დაფიქსირდა Cu-ზე ბიოფილმებში წყვეტილი ბიოფილმის მონიტორინგის სისტემის გამოყენებით, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ეს ბაქტერიები შეიძლება მდგრადი იყოს ტოქსიკური ლითონების, როგორიცაა Cu და Cr, მიმართ. თუმცა, Beggiatoacea-ს მიერ ამ გარემოში ზრდისთვის საჭირო ენერგიის წყარო უცნობია.
ეს კვლევა ასახავს მიკრობული საზოგადოებების ცვლილებებს მტკნარი წყლის გარემოში კოროზიის დროს. იმავე გარემოში, მიკრობული საზოგადოებები განსხვავდებოდა ლითონის ტიპით. გარდა ამისა, ჩვენი შედეგები ადასტურებს FeOB-ის მნიშვნელობას კოროზიის ადრეულ ეტაპებზე, რადგან რკინაზე დამოკიდებული მიკრობული ენერგიის მეტაბოლიზმი ხელს უწყობს საკვები ნივთიერებებით მდიდარი გარემოს ფორმირებას, რომელიც სასურველია სხვა მიკროორგანიზმებისთვის, როგორიცაა SRB. მტკნარი წყლის გარემოში MIC-ის შესამცირებლად, FeOB-ით და IRB-ით გამდიდრება უნდა შეიზღუდოს.
კვლევაში გამოყენებული იქნა ცხრა ლითონი, რომლებიც დამუშავდა 50 × 20 × 1–5 მმ ზომის ბლოკებად (ASTM 395 ფოლადისა და 1%, 2.25% და 9% Cr-ის სისქე: 5 მმ; ASTM A283 და ASTM A179-ის სისქე: 3 მმ). მმ; ASTM A109 Temper 4/5 და 304 და 316 ტიპის უჟანგავი ფოლადი, სისქე: 1 მმ), ორი 4 მმ ნახვრეტით. ქრომის ფოლადები გაპრიალებული იყო ქვიშის ქაღალდით, ხოლო სხვა ლითონები გაპრიალებული იყო 600 მარცვლოვანი ქვიშის ქაღალდით ჩაძირვამდე. ყველა ნიმუში დამუშავებული იქნა ულტრაბგერით 99.5%-იანი ეთანოლით, გაშრა და აიწონა. კოროზიის სიჩქარის გამოსათვლელად და მიკრობიომის ანალიზისთვის გამოყენებული იქნა თითოეული ლითონის ათი ნიმუში. თითოეული ნიმუში დაფიქსირებული იქნა კიბისებურად PTFE ღეროებითა და შუასადებებით (φ 5 × 30 მმ, დამატებითი სურ. 2).
აუზის მოცულობა 1100 კუბური მეტრია, სიღრმე კი დაახლოებით 4 მეტრი. წყლის შემოდინება იყო 20 მ3 სთ-1, გადმოდინება გამოშვებული იყო და წყლის ხარისხი სეზონურად არ იცვლებოდა (დამატებითი სურ. 3). ნიმუშის კიბე დაშვებულია ავზის შუაში ჩამოკიდებულ 3 მეტრიან ფოლადის მავთულზე. აუზიდან კიბეების ორი ნაკრები ამოიღეს 1, 3, 6, 14 და 22 თვეში. ერთი კიბიდან აღებული ნიმუშები გამოყენებული იქნა წონის დაკლების გასაზომად და კოროზიის სიჩქარის გამოსათვლელად, ხოლო მეორე კიბიდან აღებული ნიმუშები - მიკრობიომის ანალიზისთვის. ჩაძირვის ავზში გახსნილი ჟანგბადი გაიზომა ზედაპირთან და ფსკერთან ახლოს, ასევე შუაში, გახსნილი ჟანგბადის სენსორის გამოყენებით (InPro6860i, Mettler Toledo, Columbus, Ohio, USA).
ნიმუშებზე კოროზიის პროდუქტები და ბიოფილმები მოშორდა პლასტმასის საფხეკით ან ბამბის ტამპონით გაწმენდით, შემდეგ კი გაიწმინდა 99.5%-იან ეთანოლში ულტრაბგერითი აბაზანის გამოყენებით. შემდეგ ნიმუშები ჩაეშვა კლარკის ხსნარში ASTM G1-0351 სტანდარტის შესაბამისად. გაშრობის შემდეგ ყველა ნიმუში აიწონა. თითოეული ნიმუშისთვის გამოთვალეთ კოროზიის სიჩქარე (მმ/წელი) შემდეგი ფორმულის გამოყენებით:
სადაც K არის მუდმივა (8.76 × 104), T არის ექსპოზიციის დრო (სთ), A არის მთლიანი ზედაპირის ფართობი (სმ2), W არის მასის დანაკარგი (გ), D არის სიმკვრივე (გ სმ–3).
ნიმუშების აწონვის შემდეგ, 3D საზომი ლაზერული მიკროსკოპის (LEXT OLS4000, Olympus, ტოკიო, იაპონია) გამოყენებით, რამდენიმე ნიმუშის 3D გამოსახულება იქნა მიღებული.