Zikomo pochezera Nature.com. Mukugwiritsa ntchito mtundu wa msakatuli womwe uli ndi chithandizo chochepa cha CSS. Kuti mupeze chidziwitso chabwino, tikukulimbikitsani kuti mugwiritse ntchito msakatuli wosinthidwa (kapena kuletsa Compatibility Mode mu Internet Explorer). Kuphatikiza apo, kuti tiwonetsetse kuti chithandizo chikupitilira, tikuwonetsa tsamba lopanda masitayelo ndi JavaScript.
Imawonetsa kabukhu ka masilaidi atatu nthawi imodzi. Gwiritsani ntchito mabatani a Yapitayi ndi Yotsatira kuti mudutse masilaidi atatu nthawi imodzi, kapena gwiritsani ntchito mabatani otsetsereka kumapeto kuti mudutse masilaidi atatu nthawi imodzi.
M'malo okhala ndi madzi abwino, dzimbiri la kaboni ndi zitsulo zosapanga dzimbiri nthawi zambiri limapezeka. Kafukufuku wochita kusambira m'madzi a m'madzi abwino kwa miyezi 22 unachitika pano pogwiritsa ntchito chitsulo chamitundu 9. Dzimbiri lofulumira lidapezeka mu zitsulo za kaboni ndi chromium ndi chitsulo chopangidwa, pomwe mu chitsulo chosapanga dzimbiri palibe dzimbiri looneka lomwe lidapezeka ngakhale patatha miyezi 22. Kusanthula kwa gulu la tizilombo toyambitsa matenda kunawonetsa kuti panthawi ya dzimbiri lonse, mabakiteriya ochulukitsa Fe(II) adachulukitsidwa pachiyambi cha dzimbiri, mabakiteriya ochepetsa Fe(III), siteji yakukula kwa dzimbiri, ndi mabakiteriya ochepetsa sulfate, siteji ya dzimbiri. siteji yomaliza ya dzimbiri la zinthu. M'malo mwake, mabakiteriya a Beggiatocaea anali ambiri kwambiri mu chitsulo ndipo 9% Cr idakhudzidwa ndi dzimbiri lokhazikika. Mitundu iyi ya magulu a tizilombo toyambitsa matenda imasiyananso ndi yomwe ili m'madzi ndi pansi pa matope. Chifukwa chake, pamene dzimbiri likupita patsogolo, gulu la tizilombo toyambitsa matenda limakumana ndi kusintha kwakukulu, ndipo kagayidwe ka mphamvu ya tizilombo toyambitsa matenda komwe kumadalira chitsulo kumapanga malo omwe angalemere tizilombo tina.
Zitsulo zimatha kuwonongeka ndi kuwononga chifukwa cha zinthu zosiyanasiyana zachilengedwe monga pH, kutentha ndi kuchuluka kwa ma ion. Mikhalidwe ya asidi, kutentha kwambiri ndi kuchuluka kwa kloridi zimakhudza kwambiri kuwonongeka kwa zitsulo1,2,3. Tizilombo toyambitsa matenda m'malo achilengedwe ndi omangidwa nthawi zambiri zimakhudza kuwonongeka ndi kuwononga kwa zitsulo, khalidwe lomwe limawonetsedwa mu kuwonongeka kwa tizilombo toyambitsa matenda (MIC)4,5,6,7,8. MIC nthawi zambiri imapezeka m'malo monga mapaipi amkati ndi matanki osungiramo zinthu, m'ming'alu yachitsulo, ndi m'nthaka, komwe imawonekera mwadzidzidzi ndikukula mwachangu. Chifukwa chake, kuyang'anira ndi kuzindikira koyambirira kwa MICs nthawi zambiri kumachitika pambuyo pa dzimbiri. Kafukufuku wambiri wa MIC wanenedwa momwe mabakiteriya ochepetsa sulfate (SRB) amapezeka nthawi zambiri muzinthu zowononga9,10,11,12,13. Komabe, sizikudziwika ngati ma SRB amathandizira kuyambitsa dzimbiri, popeza kuzizindikira kumadalira kusanthula kwa dzimbiri pambuyo pa dzimbiri.
Posachedwapa, kuwonjezera pa mabakiteriya owononga ayodini21, tizilombo toyambitsa matenda osiyanasiyana owononga chitsulo tanenedwapo, monga SRB14 yowononga chitsulo, methanogens15,16,17, mabakiteriya ochepetsa nitrate18, mabakiteriya owononga chitsulo19 ndi acetogens20. Pansi pa mikhalidwe ya labotale ya anaerobic kapena microaerobic, ambiri a iwo amawononga chitsulo cha zero-valent ndi carbon. Kuphatikiza apo, njira zawo zowononga zimasonyeza kuti ma methanogens owononga chitsulo ndi ma SRB amalimbikitsa dzimbiri mwa kusonkhanitsa ma elekitironi kuchokera ku chitsulo cha null-valent pogwiritsa ntchito ma hydrogenases akunja ndi ma cytochromes ambiri, motsatana22,23. Ma MIC amagawidwa m'mitundu iwiri: (i) mankhwala a MIC (CMIC), omwe ndi dzimbiri losalunjika ndi mitundu yopangidwa ndi tizilombo toyambitsa matenda, ndi (ii) MIC yamagetsi (EMIC), yomwe ndi dzimbiri lolunjika chifukwa cha kuchepa kwa chitsulo cha elekitironi24. EMIC yothandizidwa ndi kusamutsa ma elekitironi akunja (EET) ndi yofunika kwambiri chifukwa tizilombo toyambitsa matenda omwe ali ndi katundu wa EET amachititsa dzimbiri mwachangu kuposa tizilombo toyambitsa matenda omwe si a EET. Ngakhale kuti yankho loletsa liwiro la CMIC pansi pa mikhalidwe ya anaerobic ndi kupanga H2 kudzera mu kuchepetsa kwa proton (H+), EMIC imapitilira kudzera mu kagayidwe ka EET, komwe sikudalira kupanga H2. Kachitidwe ka EET m'ma microorganisms osiyanasiyana kamagwirizana ndi momwe mafuta a ma cell a microorganisms amagwirira ntchito komanso electrobiosynthesis25,26,27,28,29 amagwirira ntchito. Popeza mikhalidwe ya chitukuko cha ma microorganisms owononga awa imasiyana ndi yomwe ili m'chilengedwe, sizikudziwika ngati njira zowononga ma microorganisms izi zikuwonetsa dzimbiri m'zochitika. Chifukwa chake, n'kovuta kuwona njira ya MIC yomwe imayambitsa ma microorganisms owononga awa m'chilengedwe.
Kupita patsogolo kwa ukadaulo wofufuza DNA kwathandiza kuphunzira zambiri za magulu a tizilombo toyambitsa matenda m'malo achilengedwe ndi opanga, mwachitsanzo, kupanga ma microbial profiling kutengera 16S rRNA gene sequence pogwiritsa ntchito ma new generation sequencers kwagwiritsidwa ntchito m'munda wa microbial ecology30,31. ,32. Kafukufuku wambiri wa MIC wafalitsidwa womwe wafotokoza mwatsatanetsatane magulu a tizilombo m'malo a nthaka ndi m'nyanja13,33,34,35,36. Kuphatikiza pa SRB, kuchulukitsidwa kwa Fe(II)-oxidizing (FeOB) ndi mabakiteriya a nitrifying mu zitsanzo za dzimbiri, mwachitsanzo FeOB, monga Gallionella spp. ndi Dechloromonas spp., ndi mabakiteriya a nitrifying, monga Nitrospira, nawonso anenedwa. spp., mu zitsulo za Carbon ndi mkuwa zomwe zili m'nthaka33. Mofananamo, m'malo a m'nyanja, kukhazikika mwachangu kwa mabakiteriya a iron-oxidizing omwe ali m'magulu a Zetaproteobacteria ndi Betaproteobacteria kwawonedwa kwa milungu ingapo pa carbon steel36. Deta iyi ikusonyeza kuti tizilombo toyambitsa matenda timeneti timayambitsa dzimbiri. Komabe, m'maphunziro ambiri, nthawi ndi magulu oyesera ndi ochepa, ndipo zochepa zomwe zimadziwika za momwe magulu a tizilombo toyambitsa matenda amagwirira ntchito panthawi ya dzimbiri.
Apa, tikufufuza za MICs za chitsulo cha kaboni, chitsulo cha chromium, chitsulo chosapanga dzimbiri, ndi chitsulo chopangidwa pogwiritsa ntchito maphunziro omiza m'malo abwino okhala ndi madzi oyera okhala ndi mbiri ya zochitika za MIC. Zitsanzo zinatengedwa pa miyezi 1, 3, 6, 14 ndi 22 ndipo kuchuluka kwa dzimbiri kwa chitsulo chilichonse ndi gawo la tizilombo toyambitsa matenda kunaphunziridwa. Zotsatira zathu zikupereka chidziwitso cha momwe mabakiteriya amagwirira ntchito kwa nthawi yayitali panthawi ya dzimbiri.
Monga momwe zasonyezedwera mu Table 1, zitsulo zisanu ndi zinayi zinagwiritsidwa ntchito mu kafukufukuyu. Zitsanzo khumi za chinthu chilichonse zinamizidwa mu dziwe la madzi abwino. Ubwino wa madzi opangidwa ndi njira ndi motere: 30 ppm Cl-, 20 mS m-1, 20 ppm Ca2+, 20 ppm SiO2, turbidity 1 ppm ndi pH 7.4. Kuchuluka kwa mpweya wosungunuka (DO) pansi pa makwerero oyesera kunali pafupifupi 8.2 ppm ndipo kutentha kwa madzi kunali pakati pa 9 mpaka 23°C nyengo iliyonse.
Monga momwe zasonyezedwera pa Chithunzi 1, patatha mwezi umodzi woviikidwa mu ASTM A283, ASTM A109 Mkhalidwe #4/5, ASTM A179, ndi ASTM A395 cast iron environments, zinthu zofiirira zotupa zinaoneka pamwamba pa carbon steel monga dzimbiri. Kutaya kulemera kwa zitsanzozi kunawonjezeka pakapita nthawi (Table Supplementary 1) ndipo dzimbiri linali 0.13–0.16 mm pachaka (Chithunzi 2). Mofananamo, dzimbiri lonse laoneka mu zitsulo zokhala ndi Cr yochepa (1% ndi 2.25%) zokhala ndi dzimbiri pafupifupi 0.13 mm/chaka (Chithunzi 1 ndi 2). Mosiyana ndi zimenezi, chitsulo chokhala ndi 9% Cr chikuwonetsa dzimbiri lokhalo lomwe limapezeka m'mipata yopangidwa ndi ma gasket. Chiŵerengero cha dzimbiri cha chitsanzo ichi ndi pafupifupi 0.02 mm/chaka, chomwe ndi chotsika kwambiri kuposa cha chitsulo chokhala ndi dzimbiri lonse. Mosiyana ndi zimenezi, zitsulo zosapanga dzimbiri zamtundu wa 304 ndi -316 siziwonetsa dzimbiri looneka, ndipo kuchuluka kwa dzimbiri komwe kumayerekezeredwa ndi <0.001 mm y−1. Mosiyana ndi zimenezi, zitsulo zosapanga dzimbiri zamtundu wa 304 ndi -316 sizimaoneka ndi dzimbiri, ndipo kuchuluka kwa mphamvu yothamanga kwa <0.001 mm y−1 kumayerekezeredwa. Напротив, нержавеющие стали типов 304 ndi 316 не проявляют видимой коррозии, при этом расчетная скорость коррозии составляед1 м0/0. Mosiyana ndi zimenezi, zitsulo zosapanga dzimbiri za Mitundu 304 ndi 316 siziwonetsa dzimbiri looneka, ndipo chiŵerengero cha dzimbiri chimayerekeza kukhala <0.001 mm/chaka.相比之下，304 和-316 型不锈钢沒有显示出可见的腐蚀，估计腐蚀速率<0.001 mm y−1.相比之下，304 和-316 型不锈钢沒有显示出可见的腐蚀，估计腐蚀速率<0.001 mm y−1. Напротив, нержавеющие стали типа 304 и -316 не показали видимой коррозии с расчетной скоростью коррозии <0,001 мм/год. Mosiyana ndi zimenezi, zitsulo zosapanga dzimbiri zamtundu wa 304 ndi -316 sizinawonetse dzimbiri looneka ndi chiŵerengero cha dzimbiri chopangidwa ndi kapangidwe kake cha <0.001 mm/chaka.
Zithunzi zazikulu za chitsanzo chilichonse (kutalika 50 mm × m'lifupi 20 mm) zisanachotsedwe komanso zitachotsedwa. Mita 1, mwezi 1; Mita 3, miyezi 3; Mita 6, miyezi 6; Mita 14, miyezi 14; Mita 22, miyezi 22; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, condition 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, chitsulo 1% Cr; Chitsulo cha 3C, chitsulo cha 2.25% Cr; Chitsulo cha 9C, chitsulo cha 9% Cr; S6, chitsulo chosapanga dzimbiri cha 316; S8, chitsulo chosapanga dzimbiri cha mtundu wa 304.
Chiŵerengero cha dzimbiri chinawerengedwa pogwiritsa ntchito kuchepetsa thupi ndi nthawi yoviika. S, ASTM A283, SP, ASTM A109, yolimba 4/5, FC, ASTM A395, B, ASTM A179, 1C, chitsulo 1% Cr, 3 C, chitsulo 2.25% Cr, 9 C, chitsulo 9% Cr, S6, chitsulo chosapanga dzimbiri cha mtundu wa 316; S8, chitsulo chosapanga dzimbiri cha mtundu wa 304.
Pa chithunzi 1 chikuwonetsanso kuti zinthu zopangidwa ndi dzimbiri za chitsulo cha kaboni, chitsulo chotsika cha Cr ndi chitsulo choponyedwa zimakula kwambiri pambuyo pomizidwa kwa miyezi itatu. Chiŵerengero chonse cha dzimbiri chinachepa pang'onopang'ono kufika pa 0.07 ~ 0.08 mm/chaka pambuyo pa miyezi 22 (Chithunzi 2). Kuphatikiza apo, chiŵerengero cha dzimbiri cha chitsulo cha 2.25% Cr chinali chotsika pang'ono kuposa zitsanzo zina zomwe zinazimiririka, zomwe zikusonyeza kuti Cr ikhoza kuletsa dzimbiri. Kuphatikiza pa dzimbiri lonse, malinga ndi ASTM A179, dzimbiri lokhazikika linawonedwa pambuyo pa miyezi 22 ndi kuzama kwa dzimbiri pafupifupi 700 µm (Chithunzi 3). Chiŵerengero cha dzimbiri cha m'deralo, chowerengedwa pogwiritsa ntchito kuzama kwa dzimbiri ndi nthawi yomizidwa, ndi 0.38 mm/chaka, chomwe chili mofulumira pafupifupi kasanu kuposa dzimbiri lonse. Chiŵerengero cha dzimbiri cha ASTM A395 alloy chingachepetsedwe chifukwa zinthu zopangidwa ndi dzimbiri sizimachotsa kwathunthu sikelo pambuyo pa miyezi 14 kapena 22 yomizidwa m'madzi. Komabe, kusiyana kuyenera kukhala kochepa. Kuphatikiza apo, maenje ambiri ang'onoang'ono adawonedwa mu chitsulo chotsika cha chromium chomwe chinazimiririka.
Chithunzi chonse (muyeso wa sikelo: 10 mm) ndi dzimbiri lokhazikika (muyeso wa sikelo: 500 µm) la ASTM A179 ndi chitsulo cha 9% Cr pa kuya kwakukulu pogwiritsa ntchito maikulosikopu ya laser yowonera ya 3D. Mabwalo ofiira pachithunzi chonse akuwonetsa dzimbiri lokhazikika. Chithunzi chonse cha chitsulo cha 9% Cr kuchokera kumbuyo chikuwonetsedwa mu Chithunzi 1.
Monga momwe zasonyezedwera pachithunzi 2, pa chitsulo chokhala ndi 9% Cr, palibe dzimbiri lomwe linapezeka mkati mwa miyezi 3-14, ndipo dzimbiri linali pafupifupi zero. Komabe, dzimbiri lopezeka m'deralo linapezeka patatha miyezi 22 (Chithunzi 3) ndi dzimbiri la 0.04 mm/chaka chowerengedwa pogwiritsa ntchito kuchepetsa thupi. Kuzama kwakukulu kwa dzimbiri komwe kuli m'deralo ndi 1260 µm ndipo chiwongola dzanja cha dzimbiri chomwe chimaganiziridwa pogwiritsa ntchito kuzama kwa dzimbiri ndi nthawi yoviika (miyezi 22) ndi 0.68 mm/chaka. Chifukwa malo enieni omwe dzimbiri limayambira sakudziwika, chiwongola dzanja cha dzimbiri chikhoza kukhala chokwera.
Mosiyana ndi zimenezi, palibe dzimbiri looneka lomwe linaoneka pa chitsulo chosapanga dzimbiri ngakhale patatha miyezi 22 yoviikidwa m'madzi. Ngakhale kuti tinthu tating'onoting'ono ta bulauni tinaoneka pamwamba pake tisanatuluke (Chithunzi 1), tinali titalumikizidwa mofooka ndipo sitinali zinthu zowononga. Popeza chitsulocho chimaonekeranso pamwamba pa chitsulo chosapanga dzimbiri chikachotsedwa, mlingo wa dzimbiri ndi zero.
Kusanthula kwa Amplicon kwachitika kuti timvetsetse kusiyana ndi momwe magulu a tizilombo toyambitsa matenda amagwirira ntchito pakapita nthawi m'zinthu zopangidwa ndi dzimbiri ndi biofilms pamwamba pa zitsulo, m'madzi ndi m'matope. Kuwerenga kokwana 4,160,012 kunalandiridwa, ndipo kuwerengako kunayambira pa 31,328 mpaka 124,183.
Zizindikiro za Shannon za zitsanzo zamadzi zomwe zinatengedwa kuchokera ku madzi omwe amalowa ndi maiwe zinali kuyambira 5.47 mpaka 7.45 (Chithunzi 4a). Popeza madzi a m'mitsinje omwe abwezeretsedwa amagwiritsidwa ntchito ngati madzi a mafakitale, gulu la tizilombo toyambitsa matenda limatha kusintha nyengo. Mosiyana ndi zimenezi, chizindikiro cha Shannon cha zitsanzo za pansi pa sediment chinali pafupifupi 9, chomwe ndi chokwera kwambiri kuposa cha zitsanzo za madzi. Mofananamo, zitsanzo za madzi zinali ndi zizindikiro zochepa za Chao1 zomwe zinawerengedwa ndipo zinawonedwa kuti ndi mayunitsi ogwirira ntchito (OTUs) kuposa zitsanzo za sediment (Chithunzi 4b, c). Kusiyana kumeneku n'kofunika kwambiri pa ziwerengero (kuyesa kwa Tukey-Kramer; ma p-values ​​< 0.01, Chithunzi 4d), zomwe zikusonyeza kuti magulu a tizilombo toyambitsa matenda m'zitsanzo za sediment ndi ovuta kwambiri kuposa omwe ali m'zitsanzo zamadzi. Kusiyana kumeneku n'kofunika kwambiri pa ziwerengero (kuyesa kwa Tukey-Kramer; p-values ​​​​< 0.01, Chithunzi 4d), zomwe zikusonyeza kuti magulu a tizilombo toyambitsa matenda m'zitsanzo za sediment ndi ovuta kwambiri kuposa omwe ali m'zitsanzo zamadzi. Эти различия статистически значимы (критерий Тьюки-Крамера; значения p <0,01, рис. 4d), что указывает значимы (критерий Тьюки-Крамера; значения p <0,01, рис. 4d), что указывает на то, что микробные микробные микробные микробные взобнще пробобные отложений более сложны, чем в образцах воды. Kusiyana kumeneku n'kofunika kwambiri pa ziwerengero (Tukey-Kramer test; p values ​​​​<0.01, Chithunzi 4d), zomwe zikusonyeza kuti magulu a tizilombo toyambitsa matenda m'zitsanzo za dothi ndi ovuta kwambiri kuposa m'zitsanzo zamadzi.這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杂.這些 差异 具有 统计学 （tukey-kramer 检验 ； p 值 <0.01 , 图 4d） 表明 沉积物样物 中 中 的 剩立群落更........... Эти различия были статистически значимыми (критерий Тьюки-Крамера; p-значение <0,01, рис. 4d), что позволяет предположить, что микробо микрование образцах донных отложений были более сложными, чем в образцах воды. Kusiyana kumeneku kunali kofunikira kwambiri pa ziwerengero (kuyesa kwa Tukey-Kramer; p-value <0.01, Chithunzi 4d), zomwe zikusonyeza kuti magulu a tizilombo toyambitsa matenda m'zitsanzo za dothi anali ovuta kwambiri kuposa m'zitsanzo zamadzi.Popeza madzi omwe ali m'chidebe chodzaza madzi nthawi zonse amakonzedwanso ndipo zinyalala zimakhazikika pansi pa chidebecho popanda kusokonezeka kwa makina, kusiyana kumeneku kwa mitundu yosiyanasiyana ya tizilombo kuyenera kuwonetsa zamoyo zomwe zili m'chidebecho.
a Shannon index, b Anaona operational taxonomic unit (OTU), ndi c Chao1 uptake index (n=6) ndi beseni (n=5) Madzi, sediment (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) ndi 9% (9 C: n = 5) Cr-steels, komanso type 316 (S6: n = 5) ndi -304 (S8: n = 5) stainless steels akuwonetsedwa ngati ma chart a box-shaped ndi whisker. d p-values ​​​​za Shannon ndi Chao1 indices zomwe zapezeka pogwiritsa ntchito mayeso angapo ofananiza a ANOVA ndi Tukey-Kramer. Mawonekedwe ofiira akuyimira ma peya okhala ndi ma p-values ​​< 0.05. Mawonekedwe ofiira akuyimira ma peya okhala ndi ma p-values ​​​​< 0.05. Красные фоны представляют пары со значениями p <0,05. Maonekedwe ofiira akuyimira ma peya okhala ndi ma p-values ​​​​< 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. Maonekedwe ofiira akuyimira ma peya okhala ndi ma p-values ​​​​<0.05.Mzere womwe uli pakati pa bokosi, pamwamba ndi pansi pa bokosi, ndi ndevu zikuyimira apakati, 25th ndi 75th percentiles, ndi miyeso yocheperako ndi yapamwamba kwambiri, motsatana.
Zizindikiro za Shannon za chitsulo cha carbon, chitsulo chochepa cha chromium, ndi chitsulo choponyedwa zinali zofanana ndi za zitsanzo zamadzi (Chithunzi 4a). Mosiyana ndi zimenezi, zizindikiro za Shannon za zitsanzo za chitsulo chosapanga dzimbiri ndi zapamwamba kwambiri kuposa za zitsulo zodzimbidwa (p-values ​​< 0.05, Chithunzi 4d) ndipo zimafanana ndi za matope. Mosiyana ndi zimenezi, zizindikiro za Shannon za zitsanzo za chitsulo chosapanga dzimbiri ndi zapamwamba kwambiri kuposa za zitsulo zodzimbidwa (p-values ​​​​< 0.05, Chithunzi 4d) ndipo zimafanana ndi za matope. Напротив, индексы Шеннона образцов из нержавеющей стали значительно выше, чем у корродированных сталей (значения p <0,05, p, p. отложений. Mosiyana ndi zimenezi, zizindikiro za Shannon za zitsanzo za zitsulo zosapanga dzimbiri ndi zapamwamba kwambiri kuposa za zitsulo zodzimbidwa (p-values ​​​​< 0.05, Chithunzi 4d) ndipo zimafanana ndi zizindikiro za deposit.相比之下，不锈钢樣品的香农指数明显高于腐蚀钢的香农指数（p 值< 0.05，图玲缉伉伉红。相比之下，不锈钢樣品的香农指数明显高于腐蚀钢的香农指数（p 值< 0.05，图特玲〉 Напротив, индекс Шеннона образцов из нержавеющей стали был значительно выше, чем у корродированной стали (значение p <0,04, , , . Mosiyana ndi zimenezi, chiŵerengero cha Shannon cha zitsanzo za chitsulo chosapanga dzimbiri chinali chokwera kwambiri kuposa cha chitsulo chodzimbidwa (p value < 0.05, Chithunzi 4d), monga momwe zinalili ndi ndalama zomwe zinayikidwa.Mosiyana ndi zimenezi, chiwerengero cha Shannon cha zitsulo zokhala ndi 9% Cr chinali pakati pa 6.95 ndi 9.65. Mitengo imeneyi inali yokwera kwambiri m'zitsanzo zomwe sizinawonongeke pa mwezi umodzi ndi itatu kuposa m'zitsanzo zomwe zinawonongeka pa miyezi 6, 14 ndi 22 (Chithunzi 4a). Kuphatikiza apo, ma Chao1 indices ndi ma OTU omwe adawonedwa a zitsulo za 9% Cr ndi apamwamba kuposa a zitsanzo za dzimbiri ndi zamadzi ndipo ndi otsika kuposa a zitsanzo zamadzi zomwe sizinaziritsidwe ndi zadothi (Chithunzi 4b, c), ndipo kusiyana kwake ndi kofunikira kwambiri pa ziwerengero (p-values ​​< 0.01, Chithunzi 4d). Kuphatikiza apo, ma Chao1 indices ndi ma OTU omwe adawonedwa a zitsulo za 9% Cr ndi apamwamba kuposa a zitsanzo za dzimbiri ndi zamadzi ndipo ndi otsika kuposa a zitsanzo zamadzi zomwe sizinaziritsidwe ndi zadothi (Chithunzi 4b, c), ndipo kusiyana kwake ndi kofunikira kwambiri pa ziwerengero (p-values ​​​​< 0.01, Chithunzi 4d).Kuphatikiza apo, Chao1 ndi OTU yowonedwa ya zitsulo zokhala ndi 9% Cr ndi yayikulu kuposa ya zitsanzo za dzimbiri ndi zamadzi ndipo ndi yotsika kuposa ya zitsanzo zosaziritsidwa ndi madzi (Chithunzi 4b, c), ndipo kusiyana kwake ndi kofunikira kwambiri pa ziwerengero.(p-значения <0,01, рис. 4d). (ma p-values ​​​​<0.01, Chithunzi 4d).此外，9% Cr 钢的Chao1 指数和观察到的OTU高于腐蚀樣品和水样，低于未腐蚀樣品和沉积物样品（图4b，c），差异具有统戡孉0.01, 4d.此外 , 9% CR 钢 Chao1 指数 和 观察 的 rtu 高于 腐蚀 样品 水样 , 低于 腐蚀 蚀 蚀 蚀 样品 ） 4b , c） 差异 统计学 意义 (p 值 <0.01 图图图图 图 图图 Kuchepetsa Chao, chisokonezo1 ndi kufotokozera kwa OTU komwe kumayambitsa 9% Cr были выше, чем у корродированных ndi водных образцов, образцов, ниже осадочных образцов (рис. 4b,c), а разница была статистически значимой (p- значение <0,01, рис. 4г). Kuphatikiza apo, Chao1 index ndi OTU yomwe idawonedwa ya 9% Cr steel inali yayikulu kuposa ya zitsanzo za dzimbiri ndi zamadzi ndipo inali yotsika kuposa ya zitsanzo zosaziriridwa ndi zamadzi (Chithunzi 4b,c), ndipo kusiyana kunali kofunikira kwambiri pa ziwerengero (p-value < 0.01, Chithunzi 4d).Zotsatirazi zikusonyeza kuti kusiyanasiyana kwa tizilombo toyambitsa matenda m'zinthu zopangidwa ndi dzimbiri ndi kochepa poyerekeza ndi biofilms pa zitsulo zosapsa.
Pa chithunzi 5a chikuwonetsa chiwembu cha Principal Coordinate Analysis (PCoA) chozikidwa pa mtunda wopanda kulemera wa UniFrac wa zitsanzo zonse, ndi magulu atatu akuluakulu omwe adawonedwa. Magulu a tizilombo toyambitsa matenda m'masampulo amadzi anali osiyana kwambiri ndi madera ena. Magulu a tizilombo toyambitsa matenda m'matope adaphatikizaponso madera achitsulo chosapanga dzimbiri, pomwe anali ofala m'masampulo a dzimbiri. Mosiyana ndi zimenezi, mapu a chitsulo chokhala ndi 9% Cr amagawidwa m'magulu osapanga dzimbiri ndi ovunda. Chifukwa chake, magulu a tizilombo toyambitsa matenda omwe ali pamwamba pa zitsulo ndi zinthu zopangidwa ndi dzimbiri ndi osiyana kwambiri ndi omwe ali m'madzi.
Chiwembu chachikulu cha kusanthula kwa ma coordinate (PCoA) chozikidwa pa mtunda wopanda kulemera wa UniFrac m'zitsanzo zonse (a), madzi (b), ndi zitsulo (c). Mabwalo amawonetsa gulu lililonse. Ma trajectories akuimiridwa ndi mizere yolumikiza nthawi zoyeserera motsatizana. Mita 1, mwezi 1; Mita 3, miyezi 3; Mita 6, miyezi 6; Mita 14, miyezi 14; Mita 22, miyezi 22; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, condition 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, chitsulo 1% Cr; Chitsulo cha 3C, chitsulo cha 2.25% Cr; Chitsulo cha 9C, chitsulo cha 9% Cr; S6, chitsulo cha 316 chosapanga dzimbiri; S8, chitsulo cha mtundu wa 304 chosapanga dzimbiri.
Pamene anakonza motsatira nthawi, ma PCoA plots a zitsanzo za madzi anali ozungulira (Chithunzi 5b). Kusintha kwa kayendedwe kameneka kungasonyeze kusintha kwa nyengo.
Kuphatikiza apo, magulu awiri okha (omwe ali ndi dzimbiri ndi osadzimbiri) adawonedwa pa ma PCoA plots a zitsulo, komwe (kupatula 9% chromium steel) kusintha kwa gulu la tizilombo toyambitsa matenda kuchokera ku mwezi 1 mpaka 22 kunawonedwanso (Chithunzi 5c). Kuphatikiza apo, popeza kusintha kwa zitsanzo zomwe zili ndi dzimbiri kunali kwakukulu kuposa zitsanzo zomwe sizinadzimbiri, panali ubale pakati pa kusintha kwa magulu a tizilombo toyambitsa matenda ndi kupita patsogolo kwa dzimbiri. Mu zitsanzo zachitsulo zomwe zili ndi 9% Cr, mitundu iwiri ya magulu a tizilombo toyambitsa matenda idawululidwa: mfundo pa mwezi 1 ndi 6, zomwe zili pafupi ndi chitsulo chosapanga dzimbiri, ndi zina (miyezi 3, 14, ndi 22), zomwe zili pafupi ndi chitsulo chosapanga dzimbiri. Mwezi 1 ndi makuponi omwe amagwiritsidwa ntchito pochotsa DNA pa miyezi 6 sanadzimbiri, pomwe makuponi pa miyezi 3, 14 ndi 22 adadzimbiri (Chithunzi Chowonjezera 1). Chifukwa chake, magulu a tizilombo m'zitsanzo zomwe zili ndi dzimbiri anali osiyana ndi omwe ali m'madzi, m'matope, ndi m'zitsanzo zomwe sizinadzimbiri ndipo adasintha pamene dzimbiri linkapitirira.
Mitundu ikuluikulu ya tizilombo toyambitsa matenda yomwe inapezeka m'madzi inali Proteobacteria (30.1–73.5%), Bacteroidetes (6.3–48.6%), Planctomycetota (0.4–19.6%) ndi Actinobacteria (0–17.7%), kuchuluka kwawo kunasiyana kuchokera ku chitsanzo kupita ku chitsanzo (Chithunzi 6), mwachitsanzo, kuchuluka kwa Bacteroidetes m'madzi a dziwe kunali kwakukulu kuposa m'madzi osadziwika. Kusiyana kumeneku kungakhudzidwe ndi nthawi yomwe madzi amakhala mu thanki yodzaza madzi. Mitundu iyi inawonedwanso m'masampulo a pansi pa nthaka, koma kuchuluka kwawo kunali kosiyana kwambiri ndi komwe kunali m'madzi. Kuphatikiza apo, kuchuluka kwa Acidobacteriota (8.7–13.0%), Chloroflexi (8.1–10.2%), Nitrospirota (4.2–4.4%) ndi Desulfobacterota (1.5–4.4%) % kunali kokwera kuposa m'madzi. Popeza pafupifupi mitundu yonse ya Desulfobacterota ndi SRB37, malo omwe ali m'matope ayenera kukhala opanda mpweya. Ngakhale kuti Desulfobacterota ikhoza kuyambitsa dzimbiri, chiopsezo chake chiyenera kukhala chochepa kwambiri chifukwa kuchuluka kwake m'madzi a dziwe ndi <0.04%. Ngakhale kuti Desulfobacterota ikhoza kuyambitsa dzimbiri, chiopsezo chake chiyenera kukhala chochepa kwambiri chifukwa kuchuluka kwake m'madzi a dziwe ndi <0.04%. Хотя Desulfobacterota, возможно, влияют на коррозию, риск должен быть чрезвычайно низким, поскольку их относительное содержание в воде бассейна составляет <0,04%. Ngakhale kuti Desulfobacterota ikhoza kukhudza dzimbiri, chiopsezo chake chiyenera kukhala chochepa kwambiri chifukwa kuchuluka kwawo m'madzi a dziwe ndi <0.04%.尽管脱硫杆菌门可能影响腐蚀，但风险应该极低，因為它們在池水中的相对度<0.04%. <0.04%. Хотя тип Desulfobacillus может влиять на коррозию, риск должен быть крайне низким, поскольку их относительное содержание в воде бассейна составляет <0,04%. Ngakhale kuti mtundu wa Desulfobacillus ukhoza kuyambitsa dzimbiri, chiopsezo chake chiyenera kukhala chochepa kwambiri chifukwa kuchuluka kwawo m'madzi a dziwe ndi <0.04%.
RW ndi Air zikuyimira zitsanzo za madzi kuchokera ku madzi omwe amalowa ndi beseni, motsatana. Sediment-C, -E, -W ndi zitsanzo za sediment zomwe zimatengedwa pakati pa pansi pa beseni, komanso kuchokera kumbali yakum'mawa ndi kumadzulo. Mita 1, mwezi 1; Mita 3, miyezi 3; Mita 6, miyezi 6; Mita 14, miyezi 14; Mita 22, miyezi 22; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, condition 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, chitsulo 1% Cr; Chitsulo cha 3C, chitsulo cha 2.25% Cr; Chitsulo cha 9C, chitsulo cha 9% Cr; S6, chitsulo chosapanga dzimbiri cha 316; S8, chitsulo chosapanga dzimbiri cha mtundu wa 304.
Pa mlingo wa mtundu, chiwerengero chokwera pang'ono (6–19%) cha mabakiteriya osasankhidwa omwe ali m'banja la Trichomonadaceae, komanso Neosphingosine, Pseudomonas, ndi Flavobacterium, chinawonedwa mu nyengo zonse. Monga zigawo zazikulu zazing'ono, magawo awo amasiyana (Chithunzi 1). . 7a ndi b). Mu ma streamer, kuchuluka kwa Flavobacterium, Pseudovibrio, ndi Rhodoferrobacter kunali kwakukulu nthawi yozizira yokha. Mofananamo, kuchuluka kwa Pseudovibrio ndi Flavobacterium kunawonedwa m'madzi achisanu a m'chigwacho. Motero, magulu a tizilombo toyambitsa matenda m'madzi amasiyana malinga ndi nyengo, koma sanasinthe kwambiri panthawi yophunzira.
a Madzi olowera, b Madzi a dziwe losambira, c ASTM A283, d ASTM A109 kutentha #4/5, e ASTM A179, f ASTM A395, g 1% Cr, h 2.25% Cr, ndi i 9% Cr chitsulo, j Mtundu-316 ndi chitsulo chosapanga dzimbiri K-304.
Ma proteobacteria anali zinthu zazikulu zomwe zimapezeka m'masampulu onse, koma kuchuluka kwawo m'masampulu omwe adazimiririka kunachepa pamene dzimbiri linkapitirira (Chithunzi 6). Mu zitsanzo za ASTM A179, ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395 ndi 1% ndi 2.25% Cr, kuchuluka kwa ma proteobacteria kunachepa kuchokera pa 89.1%, 85.9%, 89.6%, 79.5%, 84.8%. , 83.8% ndi 43.3%, 52.2%, 50.0%, 41.9%, 33.8% ndi 31.3% motsatana. Mosiyana ndi zimenezi, kuchuluka kwa Desulfobacterota kumawonjezeka pang'onopang'ono kuchokera pa <0.1% mpaka 12.5–45.9% pamene dzimbiri likupitirira. Mosiyana ndi zimenezi, kuchuluka kwa Desulfobacterota kumawonjezeka pang'onopang'ono kuchokera pa <0.1% mpaka 12.5–45.9% pamene dzimbiri likupitirira. Напротив, относительное содержание Desulfobacterota imayambitsa matenda a shuga m'magazi <0,1% mpaka 12,5–45,9% potengera matenda. Mosiyana ndi zimenezi, kuchuluka kwa Desulfobacterota kumawonjezeka pang'onopang'ono kuchokera pa <0.1% mpaka 12.5–45.9% pamene dzimbiri likupita patsogolo.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% Kuphatikiza apo, desulfobacillus imayamba kutulutsa mpweya mu <0,1% mpaka 12,5–45,9% ya kufalikira kwa matendawa. Mosiyana ndi zimenezi, kuchuluka kwa Desulfobacillus kunawonjezeka pang'onopang'ono kuchoka pa <0.1% kufika pa 12.5–45.9% pamene dzimbiri linkapitirira.Motero, pamene dzimbiri linkapitirira, Proteobactereira inalowedwa m'malo ndi Desulfobacterota.
Mosiyana ndi zimenezi, ma biofilm pa chitsulo chosapanga dzimbiri chosapsa anali ndi kuchuluka komweko kwa mabakiteriya osiyanasiyana. Ma 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%) ndi Chloroflexi (2.1–8.8%). Zinapezeka kuti kuchuluka kwa Nitrospirota m'zitsanzo zachitsulo chosapanga dzimbiri kunawonjezeka pang'onopang'ono (Chithunzi 6). Ma ratio awa ndi ofanana ndi omwe ali mu zitsanzo za sediment, zomwe zikugwirizana ndi PCoA plot yomwe yawonetsedwa pa Chithunzi 5a.
Mu zitsanzo zachitsulo zomwe zili ndi 9% Cr, mitundu iwiri ya magulu a tizilombo toyambitsa matenda inawonedwa: magulu a tizilombo toyambitsa matenda a mwezi umodzi ndi miyezi isanu ndi umodzi anali ofanana ndi omwe ali m'zitsanzo za pansi pa sediment, pomwe chiwerengero cha ma proteobacteria m'zitsanzo za dzimbiri 3, 14, ndi 22 chinawonjezeka kwambiri. Kuphatikiza apo, magulu awiriwa a tizilombo toyambitsa matenda m'zitsanzo zachitsulo za 9% Cr adagwirizana ndi magulu ogawanika mu PCoA plot yomwe yawonetsedwa pa Chithunzi 5c.
Pa mlingo wa mtundu, ma OTU opitilira 2000 okhala ndi mabakiteriya osapatsidwa ndi archaea adawonedwa. Pa mlingo wa mtundu, ma OTU opitilira 2000 okhala ndi mabakiteriya osapatsidwa ndi archaea adawonedwa.Pa mlingo wa mtundu, ma OTU oposa 2000 awonedwa ali ndi mabakiteriya ndi ma archaea osadziwika.Pa mlingo wa mtundu, ma OTU opitilira 2000 awonedwa ali ndi mabakiteriya osatchulidwa ndi archaea. Pakati pawo, tidayang'ana kwambiri ma OTU 10 omwe ali ndi chiwerengero chachikulu mu chitsanzo chilichonse. Izi zikuphatikizapo 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% ndi 21.8-45.1% mu ASTM A179. , ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395, 1%, 2.25% ndi 9% Cr zitsulo ndi Type 316 ndi -304 zitsulo zosapanga dzimbiri.
Kuchuluka kwa ma monoliths ochotsedwa chlorine okhala ndi mphamvu zopangitsa kuti Fe(II) iwonongeke kwawonedwa mu zitsanzo za dzimbiri monga ASTM A179, ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395 ndi zitsulo zokhala ndi 1% ndi 2.25% Cr. siteji yoyambirira ya dzimbiri (mwezi umodzi ndi miyezi itatu, Chithunzi 7c-h). Chiŵerengero cha Dechloromonas chinachepa pakapita nthawi, zomwe zinafanana ndi kuchepa kwa Proteobacteria (Chithunzi 6). Kuphatikiza apo, kuchuluka kwa Dechloromonas mu biofilms pa zitsanzo zomwe sizinawonongeke ndi <1%. Kuphatikiza apo, kuchuluka kwa Dechloromonas mu biofilms pa zitsanzo zomwe sizinawonongeke ndi <1%. Кроме того, доля Dechloromonas pa биопленках на некорродированных образцах составляет <1%. Kuphatikiza apo, chiwerengero cha Dechloromonas mu biofilms pa zitsanzo zosapsa ndi <1%.此外，未腐蚀樣品的生物膜中脱氯单胞菌的比例<1%.此外，未腐蚀樣品的生物膜中脱氯单胞菌的比例 < 1% Кроме того, доля Dechloromonas pa биопленке некорродированных образцов была <1%. Kuphatikiza apo, chiwerengero cha Dechloromonas mu biofilm ya zitsanzo zosapsa chinali <1%.Chifukwa chake, pakati pa zinthu zomwe zimayambitsa dzimbiri, Dechloromonas imalemera kwambiri pachiyambi cha dzimbiri.
Mosiyana ndi zimenezi, mu ASTM A179, ASTM A109 yotenthedwa #4/5, ASTM A179, ASTM A395 ndi zitsulo zokhala ndi 1% ndi 2.25% Cr, chiwerengero cha mitundu ya SRB Desulfovibrio chinawonjezeka pambuyo pa miyezi 14 ndi 22 (Chithunzi 7c–h). Desulfofibrion inali yotsika kwambiri kapena sinapezeke kumayambiriro kwa dzimbiri, m'madzi (Chithunzi 7a, b) komanso m'ma biofilms osapsa (Chithunzi 7j, j). Izi zikusonyeza kuti Desulfovibrio imakonda malo omwe zinthu zopangidwa ndi dzimbiri zimapangidwa, ngakhale kuti sizimakhudza dzimbiri kumayambiriro kwa dzimbiri.
Mabakiteriya ochepetsa Fe(III) (RRB), monga Geobacter ndi Geothrix, adapezeka mu zinthu zowononga pakati pa dzimbiri (miyezi 6 ndi 14), koma chiwerengero cha magawo otsiriza (miyezi 22) a dzimbiri ndi chokwera kwambiri mwa iwo. (Chithunzi 7c, eh). Mtundu wa Sideroxydans wokhala ndi mphamvu zosungunuka za Fe(II) unawonetsa khalidwe lofanana (Chithunzi 7f), kotero chiwerengero cha FeOB, IRB, ndi SRB chinali chokwera kwambiri m'zitsanzo zomwe zawonongeka. Izi zikusonyeza mwamphamvu kuti kusintha kwa magulu a tizilombo toyambitsa matenda kumeneku kumakhudzana ndi kupita patsogolo kwa dzimbiri.
Mu chitsulo chokhala ndi 9% Cr chomwe chinazimiririka patatha miyezi 3, 14 ndi 22, chiwerengero chachikulu cha mamembala a banja la Beggiatoacea (8.5–19.6%) chinawonedwa, chomwe chingasonyeze mphamvu zozimiririka za sulfure, ndipo sideroxidans zinawonedwa (8.4–13.7%) (Chithunzi 1). ). 7i) Kuphatikiza apo, Thiomonas, bacterium yozimiririka ya sulfure (SOB), inapezeka mochuluka (3.4% ndi 8.8%) pa miyezi 3 ndi 14. Mosiyana ndi zimenezi, mabakiteriya ochepetsa nitrate Nitrospira (12.9%) anawonedwa mu zitsanzo zosazimiririka za miyezi 6. Chiwerengero chowonjezeka cha Nitrospira chinawonedwanso mu biofilms pa chitsulo chosazimiririka ataviika (Chithunzi 7j,k). Motero, magulu a tizilombo toyambitsa matenda a 9% Cr osazimiririka a miyezi 1 ndi 6 anali ofanana ndi omwe ali mu biofilms za chitsulo chosazimiririka. Kuphatikiza apo, magulu a tizilombo toyambitsa matenda a 9% Cr chitsulo chomwe chinayamba kuzizira pa miyezi 3, 14 ndi 22 chinali chosiyana ndi zinthu zowononga za kaboni ndi zitsulo zochepa za chromium ndi chitsulo choponyedwa.
Kuchuluka kwa dzimbiri nthawi zambiri kumakhala kochedwa m'madzi oyera kuposa m'madzi a m'nyanja chifukwa kuchuluka kwa ma chloride ion kumakhudza dzimbiri la chitsulocho. Komabe, zitsulo zina zosapanga dzimbiri zimatha kuwononga m'malo amadzi oyera38,39. Kuphatikiza apo, MIC poyamba inkaganiziridwa kuti zinthu zowononga zidawonedwa kale mu dziwe lamadzi abwino lomwe linagwiritsidwa ntchito mu kafukufukuyu. Mu kafukufuku wothira madzi kwa nthawi yayitali, mitundu yosiyanasiyana ya dzimbiri, mitundu itatu ya magulu a tizilombo toyambitsa matenda, ndi kusintha kwa magulu a tizilombo toyambitsa matenda m'zinthu zowononga zidawonedwa.
Madzi abwino omwe agwiritsidwa ntchito mu kafukufukuyu ndi thanki yotsekedwa ya madzi aukadaulo otengedwa mumtsinje wokhala ndi mankhwala okhazikika komanso kusintha kwa kutentha kwa madzi nyengo kuyambira 9 mpaka 23 °C. Chifukwa chake, kusinthasintha kwa nyengo m'magulu a tizilombo toyambitsa matenda m'madzi kumatha kugwirizanitsidwa ndi kusintha kwa kutentha. Kuphatikiza apo, gulu la tizilombo toyambitsa matenda m'madzi a dziwe linali losiyana pang'ono ndi lomwe lili m'madzi olowera (Chithunzi 5b). Madzi m'dziwe amasinthidwa nthawi zonse chifukwa cha kusefukira. Chifukwa chake, DO inakhalabe pa ~8.2 ppm ngakhale pakati pa pamwamba pa beseni ndi pansi. M'malo mwake, malo okhala ndi matope ayenera kukhala opanda mpweya, chifukwa amakhazikika ndikukhalabe pansi pa dziwe, ndipo zomera za tizilombo toyambitsa matenda zomwe zili mmenemo (monga CRP) ziyeneranso kusiyana ndi zomera za tizilombo m'madzi (Chithunzi 6). Popeza ma coupon m'dziwe anali kutali ndi matope, amangopezeka ndi madzi abwino panthawi yophunzira za kumizidwa pansi pa mikhalidwe ya aerobic.
Kuzipa kwa general kumachitika mu carbon steel, low chromium steel, ndi cast iron m'malo okhala ndi madzi abwino (Chithunzi 1) chifukwa zipangizozi sizimalimbana ndi dzimbiri. Komabe, kuchuluka kwa dzimbiri (0.13 mm yr-1) pansi pa mikhalidwe ya madzi abwino opanda biotic kunali kokwera kuposa m'maphunziro am'mbuyomu40 (0.04 mm yr-1) ndipo kunali kofanana ndi kuchuluka kwa dzimbiri (0.02–0.76 mm yr-1) pamaso pa tizilombo toyambitsa matenda 1) Mofanana ndi mikhalidwe ya madzi abwino 40,41,42. Kuchuluka kwa dzimbiri kumeneku ndi khalidwe la MIC.
Kuphatikiza apo, patatha miyezi 22 yomizidwa, dzimbiri lopezeka m'malo osiyanasiyana linawonedwa mu zitsulo zingapo pansi pa zinthu zozimira (Chithunzi 3). Makamaka, chiŵerengero cha dzimbiri chopezeka m'malo osiyanasiyana chomwe chinawonedwa mu ASTM A179 chili mofulumira kwambiri kuwirikiza kasanu kuposa dzimbiri lonse. Mtundu wosazolowereka wa dzimbiri ndi chiŵerengero cha dzimbiri chofulumirachi chawonedwanso mu dzimbiri lomwe limachitika pa chinthu chomwecho. Chifukwa chake, kumiza komwe kumachitika mu kafukufukuyu kukuwonetsa dzimbiri momwe zimachitikira.
Pakati pa zitsulo zomwe zaphunziridwa, chitsulo cha 9% Cr chinawonetsa dzimbiri loopsa kwambiri, ndi kuya kwa dzimbiri kwa >1.2 mm, komwe mwina ndi MIC chifukwa cha dzimbiri lofulumira komanso mtundu wosadziwika bwino wa dzimbiri. Pakati pa zitsulo zomwe zaphunziridwa, chitsulo cha 9% Cr chinawonetsa dzimbiri loopsa kwambiri, ndi kuya kwa dzimbiri kwa >1.2 mm, komwe mwina ndi MIC chifukwa cha dzimbiri lofulumira komanso mtundu wosadziwika bwino wa dzimbiri. Среди исследованных металлов сталь с 9% Cr показала наиболее сильную коррозию с глубиной коррозии> 1,2 мм, что, верояй Музено, з-ляко, земли коррозии ndi аномальной формы коррозии. Pakati pa zitsulo zomwe zinafufuzidwa, chitsulo chokhala ndi 9% Cr chinawonetsa dzimbiri loopsa kwambiri ndi kuya kwa dzimbiri >1.2 mm, zomwe mwina ndi MIC chifukwa cha dzimbiri lofulumira komanso mtundu wosadziwika bwino wa dzimbiri.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, 由于加速腐萬和异常腐胀，还腐者。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, скорее всего, МИК из-за условия коррозии. Pakati pa zitsulo zomwe zaphunziridwa, chitsulo chokhala ndi 9% Cr chinachita dzimbiri kwambiri, ndi kuya kwa dzimbiri kwa >1.2 mm, mwina MIC chifukwa cha mitundu yofulumira komanso yosazolowereka ya dzimbiri.Popeza chitsulo cha 9% Cr chimagwiritsidwa ntchito pa kutentha kwambiri, khalidwe lake la dzimbiri laphunziridwa kale43,44 koma palibe MIC yomwe yanenedwapo kale za chitsulochi. Popeza tizilombo tambiri, kupatulapo ma hyperthermophiles, sitigwira ntchito pamalo otentha kwambiri (>100 °C), MIC mu chitsulo cha 9% Cr ikhoza kunyalanyazidwa pazochitika zotere. Popeza tizilombo tambiri, kupatulapo ma hyperthermophiles, sitigwira ntchito pamalo otentha kwambiri (>100 °C), MIC mu chitsulo cha 9% Cr ikhoza kunyalanyazidwa pazochitika zotere. Поскольку многие микроорганизмы, за исключением гипертермофилов, неактивны высокотемпературной среде (>100 ° С), МИК 9 CREде (>100 ° С), МИК 9 yambitsani можно не учитывать. Popeza tizilombo tambiri, kupatulapo ma hyperthermophiles, sitigwira ntchito pamalo otentha kwambiri (>100°C), MIC yachitsulo yokhala ndi 9% Cr ikhoza kunyalanyazidwa pazochitika zotere.由于除超嗜热菌外，许多微生物在高温环境(>100 °C) 中不活跃，因此在這种情况下可以忽况下可以忽况物。 9% Cr 颃(>100 °C) Поскольку многие микроорганизмы, кроме гипертермофилов, не проявляют активности в высокотемпературных средах (>100 % 9 ° С), mpaka 100 ° С данном случае можно не учитывать. Popeza tizilombo tambiri, kupatulapo ma hyperthermophiles, sitichita zinthu m'malo otentha kwambiri (>100 °C), MIC yachitsulo yokhala ndi 9% Cr ikhoza kunyalanyazidwa pankhaniyi.Komabe, pamene chitsulo cha 9% Cr chikugwiritsidwa ntchito pamalo otentha apakati, njira zosiyanasiyana ziyenera kutengedwa kuti muchepetse MIC.
Magulu osiyanasiyana a tizilombo toyambitsa matenda ndi kusintha kwawo kunawonedwa m'malo osungira zinthu zosapsa komanso m'zinthu zopangidwa ndi dzimbiri mu biofilms poyerekeza ndi madzi, kuwonjezera pa dzimbiri lofulumira (Chithunzi 5-7), zomwe zikusonyeza kuti dzimbiri ili ndi maikolofoni. Ramirez ndi anzake 13 anena za kusintha kwa magawo atatu (FeOB => SRB/IRB = > SOB) m'chilengedwe cha tizilombo toyambitsa matenda m'nyanja kwa miyezi yoposa 6, pomwe hydrogen sulfide yopangidwa ndi SRB yowonjezera ikhoza kuthandizira kukulitsa SOB. Ramirez ndi anzake 13 anena za kusintha kwa magawo atatu (FeOB => SRB/IRB => SOB) m'chilengedwe cha tizilombo toyambitsa matenda m'nyanja kwa miyezi yoposa 6, pomwe hydrogen sulfide yopangidwa ndi SRB yowonjezera ikhoza kuthandizira kukulitsa SOB. Ramirez et al.13 переходе (FeOB => SRB/IRB => SOB) pa морской микробной экосистеме в течение 6 месяцев, когод зей, правязей вторичном обогащении SRB, может, наконец, способствовать обогащению SOB. Ramirez ndi anzake 13 anena za kusintha kwa magawo atatu (FeOB => SRB/IRB => SOB) m'chilengedwe cha tizilombo toyambitsa matenda m'nyanja kwa miyezi 6, pomwe hydrogen sulfide yopangidwa kuchokera ku SRB yowonjezera ikhoza kuthandizira kukulitsa SOB. 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/IRB => 中富二)，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 三 超过 超过 6 个 月 海洋 微生物 生态 系统 中 的 三 过过 超过转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 r srb/IRB) , 其 次 srb硫化氢 可能 最终 有助于 sob 的富集. Ramirez et al.13 сообщили о трехступенчатом переходе (FeOB => SRB/IRB => SOB) pa морской микробной экосистеме в течение 6 месяцев, в косистеме образующийся в результате вторичного обогащения SRB, может в конечном итоге способствовать обогащению SOB. Ramirez ndi anzake 13 adanenanso za kusintha kwa magawo atatu (FeOB => SRB/IRB => SOB) m'chilengedwe cha tizilombo toyambitsa matenda m'nyanja kwa miyezi 6, pomwe hydrogen sulfide yopangidwa kuchokera ku SRB yowonjezera ikhoza kuthandizira kukulitsa SOB.McBeth ndi Emerson36 adanenanso kuti kulemera kwakukulu mu FeOB. Mofananamo, kuwonjezeka kwa FeOB panthawi yoyambirira ya dzimbiri kumawonekera mu kafukufukuyu, koma kusintha kwa tizilombo toyambitsa matenda ndi kupita patsogolo kwa dzimbiri komwe kumawonekera mu kaboni ndi 1% ndi 2.25% Cr zitsulo ndi chitsulo choponyedwa pa miyezi 22 ndi FeOB => IRB = > SRB (Zithunzi 7 ndi 8). Mofananamo, kuwonjezeka kwa FeOB panthawi yoyambirira ya dzimbiri kumawonekera mu kafukufukuyu, koma kusintha kwa tizilombo toyambitsa matenda ndi kupita patsogolo kwa dzimbiri komwe kumawonekera mu kaboni ndi 1% ndi 2.25% Cr zitsulo ndi chitsulo choponyedwa pa miyezi 22 ndi FeOB => IRB => SRB (Zithunzi 7 ndi 8). Точно так же в этом исследовании наблюдается обогащение FeOB pa ранней стадии коррозии, но микробные изменения по мере прогрековские углеродистых ndi 1% ndi 2,25% Cr сталях ndi чугуне в течение 22 месяцев, представляют собой FeOB => IRB = > SRB (рис. 7 ndi 8). Mofananamo, mu kafukufukuyu, kuwonjezeka kwa FeOB kumayambiriro kwa dzimbiri kumawonedwa, koma kusintha kwa tizilombo toyambitsa matenda pamene dzimbiri likupita patsogolo, komwe kumawonedwa mu kaboni ndi 1% ndi 2.25% Cr zitsulo ndi chitsulo choponyedwa m'miyezi 22, ndi FeOB => IRB => SRB (Zithunzi 7 ndi 8).同樣，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 钢以及超过22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 和8）.同样 ， 在 本 研究 中 观察 早期 腐蚀 阶段 feob 的 富集 , 但 碳 和 1% ndi 2.25% Cr 鸇 超中 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 pa ранних стадиях коррозии, но микробиологические измебения ndi 1% ndi 2,25% Cr сталях ndi чугуне в течение 22 месяцев, были FeOB => IRB => SRB (рис. 7 ndi 8). Mofananamo, kuwonjezeka kwa FeOB kumayambiriro kwa dzimbiri kunawonedwa mu kafukufukuyu, koma kusintha kwa tizilombo toyambitsa matenda komwe kunawonedwa mu kaboni ndi zitsulo za 1% ndi 2.25% Cr ndi chitsulo choponyedwa m'miyezi 22 kunali FeOB => IRB => SRB (Chithunzi 7 ndi 8).Ma SRB amatha kusonkhana mosavuta m'madzi a m'nyanja chifukwa cha kuchuluka kwa ma ion a sulfate, koma kuchuluka kwawo m'madzi amchere kumachedwetsedwa ndi kuchuluka kwa ma ion a sulfate ochepa. Kuchuluka kwa ma SRB m'madzi a m'nyanja kwanenedwa kawirikawiri10,12,45.
a Organic carbon ndi nayitrogeni kudzera mu Fe(II)-dependent energy metabolism iron oxide (maselo ofiira [Dechloromonas sp.] ndi obiriwira [Sideroxydans sp.]) ndi mabakiteriya ochepetsa Fe(III) (maselo a imvi [Geothrix sp. ndi Geobacter sp.]) pa siteji yoyambirira ya dzimbiri, kenako mabakiteriya ochepetsa anaerobic sulfate (SRP) ndi heterotrophic microorganisms amawonjezera siteji yokhwima ya dzimbiri mwa kudya zinthu zachilengedwe zomwe zasonkhanitsidwa. b Kusintha kwa magulu a tizilombo toyambitsa matenda pazitsulo zosagonjetsedwa ndi dzimbiri. Maselo a violet, buluu, achikasu, ndi oyera amaimira mabakiteriya ochokera m'mabanja a Comamonadaceae, Nitrospira sp., Beggiatoacea, ndi ena, motsatana.
Ponena za kusintha kwa gulu la tizilombo toyambitsa matenda komanso kuthekera kwa SRB kuchulukira, FeOB ndi yofunika kwambiri pachiyambi cha dzimbiri, ndipo Dechloromonas imatha kupeza mphamvu yawo yokulira kuchokera ku Fe(II) oxidation. Tizilombo toyambitsa matenda tingapulumuke m'malo okhala ndi zinthu zochepa, koma sizikula mofulumira. Komabe, dziwe losambira lomwe lagwiritsidwa ntchito mu kafukufukuyu ndi beseni lodzaza ndi madzi, lomwe limalowa m'madzi la 20 m3/h, lomwe nthawi zonse limapereka zinthu zochepa zokhala ndi ma ioni osapangidwa. Pamagawo oyamba a dzimbiri, ma ioni a ferrous amatulutsidwa kuchokera ku chitsulo cha carbon ndi chitsulo chopangidwa, ndipo ma FeOB (monga Dechloromonas) amawagwiritsa ntchito ngati gwero la mphamvu. Kuchuluka kwa kaboni, phosphate ndi nayitrogeni komwe kumafunika kuti maselo akule kuyenera kukhalapo m'madzi opangidwa mwanjira ya zinthu zachilengedwe ndi zosapangidwa. Chifukwa chake, m'malo abwino awa, FeOB poyamba imadzazidwa pamwamba pa zitsulo monga chitsulo cha carbon ndi chitsulo chopangidwa. Pambuyo pake, ma IRB amatha kukula ndikugwiritsa ntchito zinthu zachilengedwe ndi ma oxide achitsulo ngati magwero a mphamvu ndi ma electron acceptors, motsatana. Mu zinthu zokhwima zomwe zimakhala ndi dzimbiri, zinthu zomwe sizimawopa mpweya zomwe zimakhala ndi nayitrogeni ziyenera kupangidwa chifukwa cha kagayidwe ka FeOB ndi IRB. Chifukwa chake, SRB imatha kukula mwachangu ndikusintha FeOB ndi IRB (Chithunzi 8a).
Posachedwapa, Tang ndi anzake adanenanso kuti kuwonongeka kwa chitsulo chosapanga dzimbiri ndi Geobacter ferroredes m'malo abwino chifukwa cha kusamutsa ma elekitironi mwachindunji kuchokera ku chitsulo kupita ku tizilombo toyambitsa matenda46. Poganizira za EMIC, kuperekedwa kwa tizilombo toyambitsa matenda okhala ndi EET ndikofunikira kwambiri. SRB, FeOB, ndi IRB ndi mitundu yayikulu ya tizilombo toyambitsa matenda mu zinthu zowononga mu kafukufukuyu, zomwe ziyenera kukhala ndi makhalidwe a EET. Chifukwa chake, tizilombo toyambitsa matenda tomwe timagwira ntchito zamagetsi titha kuyambitsa dzimbiri kudzera mu EET, ndipo kapangidwe kake kamasintha mdera lawo motsogozedwa ndi mitundu yosiyanasiyana ya ionic pamene zinthu zowononga zimapangidwa. M'malo mwake, gulu la tizilombo toyambitsa matenda mu chitsulo chokhala ndi 9% Cr linasiyana ndi zitsulo zina (Chithunzi 8b). Patatha miyezi 14, kuwonjezera pa kuwonjezeka ndi FeOB, monga Sideroxydans, SOB47Beggiatoacea, ndi Thiomonas zinawonjezeredwanso (Chithunzi 7i). Kusinthaku ndikosiyana kwambiri ndi kwa zinthu zina zowononga, monga chitsulo cha kaboni, ndipo kumatha kukhudzidwa ndi ma ayoni olemera a chromium omwe amasungunuka panthawi ya dzimbiri. Chodziwika bwino n'chakuti, Thiomonas siili ndi mphamvu zongowonjezera sulfure, komanso mphamvu zongowonjezera sulfure, njira ya EET, komanso kulekerera kwa zitsulo zolemera48,49. Zitha kuchulukitsidwa chifukwa cha mphamvu ya okosijeni ya Fe(II) ndi/kapena kugwiritsa ntchito mwachindunji ma elekitironi achitsulo. Mu kafukufuku wakale, kuchuluka kwakukulu kwa Beggiatoacea kunawonedwa mu biofilms pa Cu pogwiritsa ntchito njira yowunikira biofilm yosalekeza, zomwe zikusonyeza kuti mabakiteriyawa akhoza kukhala olimbana ndi zitsulo zoopsa monga Cu ndi Cr. Komabe, gwero la mphamvu lomwe Beggiatoacea imafunika kuti ikule m'malo awa silikudziwika.
Kafukufukuyu akufotokoza za kusintha kwa mabakiteriya m'madera okhala ndi dzimbiri m'malo okhala ndi madzi oyera. M'malo omwewo, mabakiteriya m'madera okhala ndi madzi oyera anali osiyana pa mtundu wa chitsulo. Kuphatikiza apo, zotsatira zathu zikutsimikizira kufunika kwa FeOB kumayambiriro kwa dzimbiri, chifukwa kagayidwe ka mphamvu ka mabakiteriya m'thupi komwe kumadalira chitsulo kumathandizira kupanga malo okhala ndi michere yambiri omwe amakondedwa ndi mabakiteriya ena monga SRB. Kuti achepetse MIC m'malo okhala ndi madzi oyera, FeOB ndi IRB ziyenera kukhala zochepa.
Zitsulo zisanu ndi zinayi zinagwiritsidwa ntchito mu kafukufukuyu ndipo zinakonzedwa kukhala mabuloko a 50 × 20 × 1–5 mm (kukhuthala kwa chitsulo cha ASTM 395 ndi 1%, 2.25% ndi 9% Cr: 5 mm; makulidwe a ASTM A283 ndi ASTM A179: 3 mm). mm; ASTM A109 Temper 4/5 ndi Type 304 ndi 316 Stainless Steel, makulidwe: 1mm), ndi mabowo awiri a 4mm. Zitsulo za Chromium zinapukutidwa ndi sandpaper ndipo zitsulo zina zinapukutidwa ndi sandpaper ya grit 600 musanaviike. Zitsanzo zonse zinapakidwa ndi sonic ndi 99.5% ethanol, zouma ndikulemera. Zitsanzo khumi za chitsulo chilichonse zinagwiritsidwa ntchito powerengera kuchuluka kwa dzimbiri ndi kusanthula kwa microbiome. Chitsanzo chilichonse chinakhazikika m'njira ya makwerero ndi ndodo za PTFE ndi ma spacers (φ 5 × 30 mm, Chithunzi Chowonjezera 2).
Dziwe ili ndi voliyumu ya 1100 cubic metres ndi kuya kwa pafupifupi mamita 4. Kulowa kwa madzi kunali 20 m3 h-1, kusefukira kunatulutsidwa, ndipo ubwino wa madzi sunasinthe malinga ndi nyengo (Chithunzi Chowonjezera 3). Makwerero a chitsanzo amatsitsidwa pa waya wachitsulo wa mamita 3 womwe unapachikidwa pakati pa thanki. Makwerero awiri adachotsedwa mu dziwe pa miyezi 1, 3, 6, 14 ndi 22. Zitsanzo kuchokera ku makwerero amodzi zidagwiritsidwa ntchito kuyeza kuchepa kwa thupi ndikuwerengera kuchuluka kwa dzimbiri, pomwe zitsanzo kuchokera ku makwerero ena zidagwiritsidwa ntchito pofufuza za microbiome. Mpweya wosungunuka mu thanki yomiza unayesedwa pafupi ndi pamwamba ndi pansi, komanso pakati, pogwiritsa ntchito sensa ya oxygen yosungunuka (InPro6860i, Mettler Toledo, Columbus, Ohio, USA).
Zinthu zowononga ndi biofilms pa zitsanzozo zinachotsedwa pozikanda ndi chotsukira pulasitiki kapena kupukuta ndi thonje, kenako n’kutsukidwa mu 99.5% ethanol pogwiritsa ntchito bafa ya ultrasonic. Kenako zitsanzozo zinamizidwa mu yankho la Clark motsatira ASTM G1-0351. Zitsanzo zonse zinayesedwa pambuyo poti zauma. Werengani kuchuluka kwa dzimbiri (mm/chaka) pa chitsanzo chilichonse pogwiritsa ntchito njira iyi:
kumene K ndi chinthu chosasintha (8.76 × 104), T ndi nthawi yowonekera (h), A ndi malo onse pamwamba (cm2), W ndi kutayika kwa mass (g), D ndi kuchulukana (g cm–3).
Pambuyo poyesa zitsanzozo, zithunzi za 3D za zitsanzo zingapo zinapezedwa pogwiritsa ntchito maikulosikopu ya laser yoyezera 3D (LEXT OLS4000, Olympus, Tokyo, Japan).