Hatur nuhun pikeun ngadatangan Nature.com. Anjeun nganggo versi browser kalayan dukungan CSS kawates. Pikeun pangalaman anu pangsaéna, kami nyarankeun yén anjeun nganggo browser anu diropéa (atanapi nganonaktipkeun Mode Kasaluyuan dina Internet Explorer). Sajaba ti éta, pikeun mastikeun rojongan lumangsung, urang némbongkeun situs tanpa gaya na JavaScript.
Nampilkeun carousel tilu slide sakaligus. Pake tombol Saméméhna jeung Salajengna pikeun mindahkeun ngaliwatan tilu slides dina hiji waktu, atawa make tombol geseran di ahir pikeun mindahkeun ngaliwatan tilu slides dina hiji waktu.
Dina lingkungan cai tawar, korosi gancangan karbon jeung stainless steels mindeng dititénan. Panaliti nyilem tank cai tawar 22 bulan dilaksanakeun di dieu nganggo salapan kelas baja. Korosi gancangan dititénan dina baja karbon sareng kromium sareng beusi tuang, sedengkeun dina stainless steel henteu aya korosi anu katingali sanajan saatos 22 bulan. Analisis komunitas mikroba némbongkeun yén salila korosi umum, baktéri Fe(II) -oxidizing anu enriched dina tahap awal korosi, baktéri Fe (III) -reducing, dina tahap ngembangkeun korosi, jeung baktéri sulfat-ngurangan, dina tahap korosi. tahap dina tahap ahir korosi produk. Sabalikna, baktéri Beggiatocaea utamana loba dina baja kalawan 9% Cr subjected kana korosi localized. Komposisi komunitas mikroba ieu ogé béda ti anu aya dina cai sareng sampel sédimén handap. Ku kituna, salaku korosi progresses, komunitas mikroba ngalaman parobahan dramatis, sarta métabolisme énergi mikroba gumantung beusi nyiptakeun lingkungan nu bisa enrich mikroorganisme séjén.
Logam tiasa rusak sareng korosi kusabab sababaraha faktor lingkungan fisik sareng kimia sapertos pH, suhu sareng konsentrasi ion. Kaayaan asam, suhu luhur sareng konsentrasi klorida hususna mangaruhan korosi logam1,2,3. Mikroorganisme di lingkungan alam jeung diwangun mindeng mangaruhan maké jeung korosi logam, paripolah dinyatakeun dina microbial corrosion (MIC)4,5,6,7,8. MIC sering kapanggih dina lingkungan sapertos pipa jero ruangan sareng bak panyimpen, dina celah-celah logam, sareng dina taneuh, dimana éta muncul ujug-ujug sareng gancang ngembang. Ku alatan éta, monitoring sarta deteksi mimiti MICs hésé pisan, jadi analisis MIC biasana dilaksanakeun sanggeus korosi. Seueur studi kasus MIC parantos dilaporkeun dimana baktéri pangurangan sulfat (SRB) sering dipendakan dina produk korosi9,10,11,12,13. Sanajan kitu, eta tetep can écés naha SRBs nyumbang kana inisiasi korosi, saprak deteksi maranéhanana dumasar kana analisis pos-korosi.
Anyar-anyar ieu, salian ti baktéri pangoksidasi iodin21, rupa-rupa mikroorganisme anu ngahinakeun beusi parantos dilaporkeun, sapertos SRB14 anu ngahinakeun beusi, metanogén15,16,17, baktéri réduksi nitrat18, baktéri pangoksidasi beusi19 sareng acetogens20. Dina kaayaan laboratorium anaérobik atanapi mikroaérobik, kalolobaanana ngaruksak beusi nol-valén sareng baja karbon. Sajaba ti éta, mékanisme korosi maranéhna nunjukkeun yén métanogén beusi-corrosive sarta SRBs ngamajukeun korosi ku Panén éléktron tina beusi null-valén ngagunakeun hydrogenases extracellular jeung sitokrom multihéme, mungguh22,23. MICs dibagi jadi dua jenis: (i) chemical MIC (CMIC), nu korosi teu langsung ku spésiés dihasilkeun microbially, jeung (ii) electrical MIC (EMIC), nu korosi langsung ku depletion éléktron tina logam24. EMIC difasilitasi ku transfer éléktron ekstrasélular (EET) pohara dipikaresep ku sabab mikroorganisme mibanda sipat EET ngabalukarkeun korosi leuwih gancang batan mikroorganisme non-EET. Samentara réspon ngawatesan laju CMIC dina kaayaan anaérobik nyaéta produksi H2 ngaliwatan réduksi proton (H+), EMIC lumangsung ngaliwatan métabolisme EET, anu henteu gumantung kana produksi H2. Mékanisme EET dina sagala rupa mikroorganisme aya hubunganana sareng kinerja bahan bakar sélular mikroba sareng éléktrobiosintesis25,26,27,28,29. Kusabab kaayaan budaya pikeun mikroorganisme korosif ieu béda ti lingkungan alam, teu jelas naha prosés korosi mikroba anu dititénan ieu ngagambarkeun korosi dina prakna. Ku alatan éta, hese niténan mékanisme MIC ngainduksi ku mikroorganisme corrosive ieu di lingkungan alam.
Ngembangkeun téhnologi sequencing DNA geus facilitated ulikan ngeunaan detil komunitas mikroba di lingkungan alam jeung jieunan, contona, profil mikroba dumasar kana runtuyan gén 16S rRNA maké sequencers generasi anyar geus dipaké dina widang ékologi mikroba30,31. ,32. Seueur studi MIC parantos diterbitkeun anu gaduh rinci komunitas mikroba dina lingkungan taneuh sareng laut13,33,34,35,36. Salian SRB, pengayaan dina Fe(II)-oxidizing (FeOB) jeung baktéri nitrifying dina sampel korosi, misalna FeOB, kayaning Gallionella spp. sareng Dechloromonas spp., sareng baktéri nitrifying, sapertos Nitrospira, ogé parantos dilaporkeun. spp., dina Karbon jeung baja-bearing tambaga dina media taneuh33. Nya kitu, di lingkungan laut, kolonisasi gancang baktéri pangoksidasi beusi milik kelas Zetaproteobacteria jeung Betaproteobacteria geus katalungtik sababaraha minggu dina baja karbon 36 . Data ieu nunjukkeun kontribusi mikroorganisme ieu kana korosi. Nanging, dina seueur panilitian, durasi sareng kelompok ékspérimén diwatesan, sareng sakedik dipikanyaho ngeunaan dinamika komunitas mikroba nalika korosi.
Di dieu, urang nalungtik MIC baja karbon, baja kromium, stainless steel, jeung beusi tuang ngagunakeun studi immersion dina lingkungan cai tawar aérobik kalawan sajarah kajadian MIC. Sampel dicandak dina 1, 3, 6, 14 sareng 22 bulan sareng laju korosi unggal logam sareng komponén mikroba ditaliti. Hasil kami masihan wawasan kana dinamika jangka panjang komunitas mikroba nalika korosi.
Saperti ditémbongkeun dina Table 1, salapan logam anu dipaké dina ulikan ieu. Sapuluh sampel unggal bahan dicelupkeun dina kolam renang cai tawar. Kualitas cai prosés nyaéta kieu: 30 ppm Cl-, 20 mS m-1, 20 ppm Ca2+, 20 ppm SiO2, turbidity 1 ppm jeung pH 7,4. Konsentrasi oksigén larut (DO) di handapeun tangga sampling kira-kira 8,2 ppm sareng suhu cai dibasajankeun 9 dugi ka 23 ° C musiman.
Ditémbongkeun saperti dina Gambar 1, sanggeus 1 bulan immersion di ASTM A283, ASTM A109 Condition #4/5, ASTM A179, jeung ASTM A395 tuang lingkung beusi, produk korosi coklat dititénan dina beungeut baja karbon dina bentuk korosi generalized. Leungitna beurat spésimén ieu ngaronjat kalawan waktu (Supplementary Table 1) jeung laju korosi éta 0.13-0.16 mm per taun (Gbr. 2). Nya kitu, korosi umum geus dititénan dina steels kalawan eusi Cr low (1% jeung 2,25%) kalawan laju korosi ngeunaan 0,13 mm / Yr (Angka 1 jeung 2). Kontras, baja kalawan 9% Cr némbongkeun korosi localized nu lumangsung dina sela dibentuk ku gaskets. Laju korosi sampel ieu ngeunaan 0,02 mm / taun, nu nyata leuwih handap tina baja kalawan korosi umum. Sabalikna, stainless steels tipe-304 jeung -316 nembongkeun euweuh korosi katempo, kalawan diperkirakeun laju korosi <0.001 mm y-1. Sabalikna, stainless steels tipe-304 jeung -316 nembongkeun euweuh korosi katempo, kalawan diperkirakeun laju akselerasi <0.001 mm y−1. Напротив, нержавеющие стали типов 304 и 316 не проявляют видимой коррозии, при этом расчетная скорозить корость корозии <10 мм/год. Kontras, Tipe 304 jeung 316 stainless steels nembongkeun euweuh korosi katempo, kalawan estimasi laju korosi <0.001 mm/yr.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<0.001 mm y−。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<0.001 mm y−。 Напротив, нержавеющие стали типа 304 и -316 не показали видимой коррозии с расчетной скоростью коррозии коррозии <0,000 Kontras, tipe 304 jeung -316 stainless steels némbongkeun euweuh korosi katempo kalayan laju korosi desain <0,001 mm / Yr.
Ditémbongkeun téh gambar makroskopis unggal sampel (jangkungna 50 mm × rubak 20 mm) saméméh jeung sanggeus descaling. 1 méter, 1 bulan; 3 méter, 3 bulan; 6 méter, 6 bulan; 14 méter, 14 bulan; 22 méter, 22 bulan; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, kaayaan 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, baja 1% Cr; 3C baja, 2,25% Cr baja; waja 9C, waja 9% Cr; S6, 316 stainless steel; S8, tipe 304 stainless steel.
Laju korosi diitung ngagunakeun leungitna beurat sareng waktos immersion. S, ASTM A283, SP, ASTM A109, hardened 4/5, FC, ASTM A395, B, ASTM A179, 1C, waja 1% Cr, 3 C, waja 2,25% Cr, 9 C, waja 9% Cr, S6, tipe 316 stainless steel; S8, tipe 304 stainless steel.
Dina Gbr. 1 ogé nunjukkeun yén produk korosi tina baja karbon, baja Cr rendah sareng beusi tuang langkung maju saatos immersion salami 3 bulan. Laju korosi sakabéh laun turun ka 0,07 ~ 0,08 mm / taun sanggeus 22 bulan (Gambar 2). Sajaba ti éta, laju korosi 2,25% baja Cr éta rada handap ti spésimén corroded séjén, nunjukkeun yén Cr bisa ngahambat korosi. Salian korosi umum, nurutkeun ASTM A179, korosi localized dititénan sanggeus 22 bulan kalayan jero korosi ngeunaan 700 µm (Gbr. 3). Laju korosi lokal, diitung ngagunakeun jero korosi jeung waktu immersion, nyaeta 0,38 mm/yr, nu ngeunaan 5 kali leuwih gancang ti korosi umum. Laju korosi tina alloy ASTM A395 tiasa diémutan sabab produk korosi henteu ngaleungitkeun skala saatos 14 atanapi 22 bulan immersion cai. Sanajan kitu, bédana kedah minimal. Sajaba ti éta, loba liang leutik dititénan dina baja kromium low corroded.
Gambar pinuh (skala bar: 10 mm) jeung localized korosi (skala bar: 500 µm) tina ASTM A179 jeung 9% Cr baja di jero maksimum maké 3D nempoan laser mikroskop. Bunderan beureum dina gambar pinuh nunjukkeun korosi localized diukur. Pintonan lengkep ngeunaan baja 9% Cr ti sisi sabalikna dipidangkeun dina Gambar 1.
Ditémbongkeun saperti dina Gbr. 2, pikeun baja kalawan 9% Cr, euweuh korosi ieu observasi dina 3-14 bulan, sarta laju korosi éta praktis enol. Tapi, korosi localized dititénan sanggeus 22 bulan (Gambar 3) kalawan laju korosi 0,04 mm / th diitung ngagunakeun leungitna beurat. Jero korosi lokal maksimum nyaéta 1260 µm sareng laju korosi lokal diperkirakeun ngagunakeun jero korosi sareng waktos immersion (22 bulan) nyaéta 0,68 mm/yr. Kusabab titik pasti dimana korosi dimimitian teu dipikawanoh, laju korosi bisa jadi leuwih luhur.
Kontras, euweuh korosi katempo ieu observasi dina stainless steel malah sanggeus 22 bulan immersion. Sanajan sababaraha partikel coklat dititénan dina beungeut cai saméméh descaling (Gbr. 1), aranjeunna lemah napel na teu produk korosi. Kusabab logam reappears dina beungeut stainless steel sanggeus skala dihapus, laju korosi praktis enol.
Sequencing Amplicon parantos dilakukeun pikeun ngartos bédana sareng dinamika komunitas mikroba kana waktosna dina produk korosi sareng biofilm dina permukaan logam, dina cai sareng sédimén. Jumlahna aya 4.160.012 bacaan anu katarima, kalawan rentang 31.328 nepi ka 124.183 bacaan.
The Shannon indéks sampel cai dicokot tina intakes cai jeung balong ranged ti 5,47 mun 7,45 (Gbr. 4a). Kusabab cai walungan direklamasi dipaké salaku cai industri, komunitas mikroba bisa robah musiman. Kontras, indéks Shannon sampel sédimén handap éta ngeunaan 9, nu nyata leuwih luhur ti éta sampel cai. Nya kitu, sampel cai kungsi handap diitung indéks Chao1 sarta observasi Unit taksonomi operasional (OTUs) ti sampel sedimen (Gbr. 4b, c). Bedana ieu signifikan sacara statistik (test Tukey-Kramer; p-values ​​<0.01, Gbr. 4d), nunjukkeun yén komunitas mikroba dina sampel sedimen leuwih kompleks tinimbang dina sampel cai. Bédana ieu signifikan sacara statistik (uji Tukey-Kramer; p-values ​​< 0.01, Gbr. 4d), nunjukkeun yén komunitas mikroba dina sampel sédimén leuwih kompleks tinimbang dina sampel cai. Эти различия статистически значимы (критерий Тьюки-Крамера; значения p <0,01, рис. 4d), что указывает на то, чобто микро образцах донных отложений более сложны, чем в образцах воды. Bédana ieu signifikan sacara statistik (uji Tukey-Kramer; nilai p <0.01, Gbr. 4d), nunjukkeun yén komunitas mikroba dina sampel sédimén leuwih kompleks tibatan dina sampel cai.这些差异具有统计学意义（Tukey-Kramer 检验；p 值< 0.01，图4d），表明沉积物样本中的微生物群落比水样中的微生物群落更复杂。这些 差异 具有 统计学 （tukey-kramer 检验 ； p 值 <0.01 ， 图 4d） 表明 沉积物明 沉积物样 的 羮中中 的 群落更 . . . . . . . . Эти различия были статистически значимыми (критерий Тьюки-Крамера; p-значение <0,01, рис. 4d), что позволяет пимид, полет сообщества в образцах донных отложений были более сложными, чем в образцах воды. Bedana ieu signifikan sacara statistik (test Tukey-Kramer; p-nilai <0.01, Gbr. 4d), nunjukkeun yén komunitas mikroba dina sampel sedimen éta leuwih kompleks tinimbang dina sampel cai.Kusabab cai dina baskom ngabahekeun terus-terusan ngabaruan sareng sédimén netep di handapeun baskom tanpa gangguan mékanis, bédana dina karagaman mikroba ieu kedah ngagambarkeun ékosistem dina baskom.
a indéks Shannon, b observasi Unit taksonomi operasional (OTU), sarta c Chao1 indéks uptake (n = 6) jeung baskom (n = 5) Cai, sedimen (n = 3), ASTM A283 (S: n = 5), ASTM A109 Watek #4/5 (SP: n = 5), ASTM A179 (B: n = 5), ASTM A179 (B: n = 5), ASTM A179 (B: n = 5) n = 5), 2,25% (3 C: n = 5) jeung 9% (9 C: n = 5) Cr-steels, kitu ogé tipe 316 (S6: n = 5) jeung -304 (S8: n = 5) stainless steels ditémbongkeun salaku kotak-ngawangun jeung bagan kumis. d p-nilai pikeun indéks Shannon sareng Chao1 dicandak nganggo ANOVA sareng Tukey-Kramer sababaraha tés ngabandingkeun. Kasang tukang beureum ngagambarkeun pasangan kalayan p-nilai <0.05. Latar beureum ngagambarkeun pasangan kalayan p-nilai <0.05. Красные фоны представляют пары со значениями p <0,05. Latar beureum ngagambarkeun pasangan kalayan p-nilai <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. Latar beureum ngagambarkeun pasangan kalayan p-nilai <0.05.Garis di tengah kotak, luhureun jeung handap kotak, sarta kumis ngagambarkeun median, 25. jeung 75. persentil, jeung nilai minimum jeung maksimum, mungguh.
Indéks Shannon pikeun baja karbon, baja kromium rendah, sareng beusi tuang sami sareng conto cai (Gbr. 4a). Kontras, indéks Shannon tina sampel stainless-steel nyata leuwih luhur ti éta tina steels corroded (p-nilai <0,05, Gbr. 4d) jeung sarupa pamadegan sédimén. Sabalikna, indéks Shannon tina sampel stainless steel nyata leuwih luhur ti éta tina steels corroded (p-nilai <0.05, Gbr. 4d) sarta sarupa jeung sédimén. Напротив, индексы Шеннона образцов из нержавеющей стали значительно выше, чем у корродированных сталей, 4, с. и аналогичны индексам отложений. Sabalikna, indéks Shannon tina spésimén stainless steel sacara signifikan leuwih luhur ti éta baja corroded (p-nilai <0,05, Gbr. 4d) sarta sarupa jeung indéks deposit.相比之下，不锈钢样品的香农指数明显高于腐蚀钢的香农指数（p 值< 0.05，图4d），与沉积物相似.相比之下，不锈钢样品的香农指数明显高于腐蚀钢的香农指数（p 值< 0.05，图与私 Напротив, индекс Шеннона образцов из нержавеющей стали был значительно выше, чем у корродиродированной стали был значительно выше, чем у корродированной стали, 4, серной стали как и у отложений. Kontras, indéks Shannon tina spésimén stainless steel éta nyata leuwih luhur ti éta tina baja corroded (nilai p <0,05, Gbr. 4d), sakumaha ieu deposit.Kontras, indéks Shannon pikeun steels kalawan 9% Cr ranged ti 6,95 nepi ka 9,65. Nilai-nilai ieu langkung luhur dina spésimén non-corroded dina 1 sareng 3 bulan ti dina spésimén corroded dina 6, 14 sareng 22 bulan (Gbr. 4a). Saterusna, indéks Chao1 sarta OTUs observasi tina 9% Cr steels leuwih luhur batan sampel corroded jeung cai sarta leuwih handap tinimbang sampel non-corroded jeung sédimén (Gbr. 4b, c), sarta béda anu signifikan sacara statistik (p-nilai <0.01, Gbr. 4d). Saterusna, indéks Chao1 sarta OTUs observasi tina 9% Cr steels leuwih luhur batan sampel corroded jeung cai sarta leuwih handap tinimbang sampel non-corroded jeung sédimén (Gbr. 4b, c), sarta béda anu signifikan sacara statistik (p-nilai <0.01, Gbr. 4d).Sajaba ti éta, Chao1 sarta observasi OTU of steels kalawan 9% Cr leuwih luhur batan sampel corroded jeung cai sarta leuwih handap tinimbang sampel non-corroded jeung sédimén (Gbr. 4b, c), sarta béda anu signifikan sacara statistik.(p-значения <0,01, рис. 4d). (p-nilai <0,01, Gbr. 4d).此外，9% Cr 钢的Chao1 指数和观察到的OTU高于腐蚀样品和水样，低于未腐蚀样品和沉积物样品（图4b，c），差异具有义具有石0.01, gambar 4d).此外 ， 9% CR 钢 Chao1 指数 和 观察 的 的 rtu 高于 腐蚀 样品 水样 ， 低于 腐蚀 撷品图 4b ， c） 差异 统计学 意义 （p <0.01 图 图 图 图 图 图 图 图 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， Кроме того, индекс Chao1 и наблюдаемые OTU стали с содержанием 9 % Cr были выше, чем у корродированных и водранных и водраных чем у некорродированных и осадочных образцов (рис. 4b,c), а разница была статистически значимой (p- значение, < 0,014). Sajaba ti éta, indéks Chao1 sarta observasi OTU tina 9% Cr baja éta leuwih luhur batan sampel corroded jeung cai sarta leuwih handap ti sampel uncorroded na sédimén (Gbr. 4b, c), sarta bédana signifikan sacara statistik (p-nilai <0.01, Gbr. 4d).Hasil ieu nunjukkeun yén karagaman mikroba dina produk korosi leuwih handap dina biofilm dina logam uncorroded.
Dina Gbr. 5a nembongkeun plot Analisis Koordinat Principal (PCoA) dumasar kana jarak unweighted UniFrac pikeun sakabéh sampel, kalawan tilu klaster utama observasi. Komunitas mikroba dina sampel cai béda sacara signifikan ti komunitas séjén. Komunitas mikroba dina sédimén ogé kalebet komunitas stainless steel, sedengkeun aranjeunna nyebar dina conto korosi. Kontras, peta baja kalawan 9% Cr dibagi kana klaster non-corroded na corroded. Akibatna, komunitas mikroba dina permukaan logam sareng produk korosi béda sacara signifikan ti anu aya dina cai.
Plot analisis koordinat poko (PCoA) dumasar kana jarak UniFrac unweighted dina sakabéh sampel (a), cai (b), jeung logam (c). Bunderan nyorot unggal klaster. Lintasan diwakilan ku garis anu nyambungkeun période sampling dina séri. 1 méter, 1 bulan; 3 méter, 3 bulan; 6 méter, 6 bulan; 14 méter, 14 bulan; 22 méter, 22 bulan; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, kaayaan 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, baja 1% Cr; 3C baja, 2,25% Cr baja; waja 9C, waja 9% Cr; S6, 316 stainless steel; S8, tipe 304 stainless steel.
Nalika disusun dina urutan kronologis, plot PCoA tina sampel cai éta dina susunan sirkular (Gbr. 5b). Transisi siklus ieu tiasa ngagambarkeun parobahan musiman.
Sajaba ti éta, ngan dua klaster (corroded sarta non-corroded) anu dititénan dina PCoA plot sampel logam, dimana (iwal 9% baja kromium) a shift komunitas mikroba ti 1 ka 22 bulan ieu ogé observasi (Gbr. 5c). Sajaba ti éta, saprak transisi dina sampel corroded éta leuwih badag batan dina sampel non-corroded, aya korelasi antara parobahan komunitas mikroba jeung progression korosi. Dina sampel baja kalawan 9% Cr, dua jenis komunitas mikroba anu kaungkap: titik dina 1 jeung 6 bulan, ayana deukeut stainless steel, sarta séjén (3, 14, jeung 22 bulan), lokasina di titik deukeut baja corroded. 1 bulan sareng kupon anu dianggo pikeun ékstraksi DNA dina 6 bulan henteu karat, sedengkeun kupon dina 3, 14 sareng 22 bulan karat (Suplemén Gambar 1). Ku alatan éta, komunitas mikroba dina sampel corroded béda ti maranéhanana dina cai, sédimén, sarta sampel non-corroded sarta robah sakumaha korosi ngembang.
Jinis utama komunitas mikroba dititénan dina sampel cai éta Proteobacteria (30.1-73.5%), Bacteroidetes (6.3-48.6%), Planctomycetota (0.4-19.6%) jeung Actinobacteria (0 -17.7%), kaayaanana relatif maranéhanana variatif ti sampel ka sampel (Gbr. 6). dina cai abstrak. Bedana ieu bisa dipangaruhan ku waktu tinggal cai dina tank overflow. Jenis ieu ogé dititénan dina sampel sédimén handap, tapi kaayaanana relatif maranéhanana béda sacara signifikan ti éta dina sampel cai. Sajaba ti éta, eusi relatif Acidobacteriota (8.7-13.0%), Chloroflexi (8.1-10.2%), Nitrospirot (4.2-4.4%) jeung Desulfobacterota (1.5-4.4%) %) leuwih luhur ti dina sampel cai. Kusabab ampir kabéh spésiés Desulfobacterota mangrupakeun SRB37, lingkungan di sédimén kudu anaérobik. Sanajan Desulfobacterota kamungkinan pangaruh korosi, résiko kedah pisan low sabab abundances relatif maranéhanana dina cai kolam renang nu <0,04%. Sanajan Desulfobacterota kamungkinan pangaruh korosi, résiko kedah pisan low sabab abundances relatif maranéhanana dina cai kolam renang nu <0,04%. Хотя Desulfobacterota, возможно, влияют на коррозию, риск должен быть чрезвычайно низким, поскольку их относилените воде бассейна составляет <0,04%. Sanaos Desulfobacterota tiasa gaduh pangaruh kana korosi, résiko kedah pisan rendah sabab kaayaanana relatif dina cai kolam renang <0,04%.尽管脱硫杆菌门可能影响腐蚀，但风险应该极低，因为它们在池水中的相对中的相对中的相对中。 <0,04%. Хотя тип Desulfobacillus может влиять на коррозию, риск должен быть крайне низким, поскольку их относительное содерьное содебет составляет <0,04%. Sanajan tipe Desulfobacillus bisa mangaruhan korosi, resiko kudu pisan low sakumaha kaayaanana relatif maranéhanana dina cai kolam renang <0,04%.
RW jeung Air ngagambarkeun sampel cai ti asupan cai jeung baskom, masing-masing. Sédimén-C, -E, -W nyaéta sampel sédimén anu dicokot ti tengah handap baskom, kitu ogé ti sisi wétan jeung kulon. 1 méter, 1 bulan; 3 méter, 3 bulan; 6 méter, 6 bulan; 14 méter, 14 bulan; 22 méter, 22 bulan; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, kaayaan 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, baja 1% Cr; 3C baja, 2,25% Cr baja; waja 9C, waja 9% Cr; S6, 316 stainless steel; S8, tipe 304 stainless steel.
Dina tingkat genus, proporsi rada luhur (6-19%) baktéri unclassified milik kulawarga Trichomonadaceae, kitu ogé Neosphingosine, Pseudomonas, sarta Flavobacterium, dititénan dina sagala musim. Salaku komponén utama minor, biasa maranéhanana rupa-rupa (Gbr. 1). . 7a jeung b). Dina tributaries, kelimpahan relatif Flavobacterium, Pseudovibrio, jeung Rhodoferrobacter leuwih luhur ngan dina usum tiis. Nya kitu, eusi Pseudovibrio sareng Flavobacterium anu langkung ageung dititénan dina cai usum baskom. Ku kituna, komunitas mikroba dina sampel cai variatif gumantung kana musim, tapi teu ngalaman parobahan drastis salila periode ulikan.
a cai asupan, b cai kolam renang, c ASTM A283, d ASTM A109 hawa # 4/5, e ASTM A179, f ASTM A395, g 1% Cr, h 2,25% Cr, sarta i 9% Cr baja , j Tipe-316 sarta stainless steel K-304.
Proteobacteria éta komponén utama dina sakabéh sampel, tapi kaayaanana relatif maranéhanana dina sampel corroded turun sakumaha korosi ngembang (Gbr. 6). Dina sampel ASTM A179, ASTM A109 Temp No. , 83,8% nyaeta 43,3%, 52,2%, 50,0%, 41,9%, 33,8% jeung 31,3% mungguh. Sabalikna, kalimpahan relatif Desulfobacterota laun-laun ningkat tina <0,1% ka 12,5-45,9% kalayan kamajuan korosi. Sabalikna, kalimpahan relatif Desulfobacterota laun-laun ningkat tina <0,1% ka 12,5-45,9% kalayan kamajuan korosi. Напротив, относительное содержание Desulfobacterota постепенно увеличивается с <0,1% nepi ka 12,5–45,9% tina мере развроизиикик. Sabalikna, kaayaanana relatif Desulfobacterota laun-laun naek tina <0,1% ka 12,5-45,9% nalika korosi maju.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% nepi ka 12,5–45,9% tina мере развизтия коррорось. Sabalikna, kelimpahan relatif Desulfobacillus laun-laun ningkat tina <0,1% ka 12,5-45,9% nalika korosi maju.Ku kituna, nalika korosi maju, Proteobacteira diganti ku Desulfobacterota.
Kontras, biofilm dina stainless steel uncorroded ngandung proporsi sarua baktéri béda. Proteobacteria (29.4–34.1%), Planctomycetota (11.7–18.8%), Nitrospirot (2.9–20.9%), Acidobacteriota (8.6–18.8%), Bacteroidota (3.1–9.2%) jeung Chloroflexi (2.1–8.8%). Ieu kapanggih yén proporsi Nitrospirot dina sampel stainless steel laun ngaronjat (Gbr. 6). Babandingan ieu sarua jeung nu dina sampel sedimen, nu pakait jeung plot PCoA ditémbongkeun dina Gbr. 5a.
Dina sampel baja ngandung 9% Cr, dua jenis komunitas mikroba anu dititénan: 1-bulan jeung 6-bulan komunitas mikroba éta sarupa jelema dina sampel sedimen handap, sedengkeun proporsi proteobacteria dina sampel korosi 3, 14, jeung 22 ngaronjat sacara signifikan. bulan Sajaba ti éta, dua komunitas mikroba ieu dina 9% Cr sampel baja pakait jeung klaster pamisah dina plot PCoA ditémbongkeun dina Gbr. 5c.
Dina tingkat genus,> 2000 OTUs ngandung baktéri unassigned tur archaea anu katalungtik. Dina tingkat genus,> 2000 OTUs ngandung baktéri unassigned tur archaea anu katalungtik.Dina tingkat genus, leuwih 2000 OTUs geus katalungtik ngandung baktéri unidentified jeung archaea.Dina tingkat genus, leuwih 2000 OTUs geus katalungtik ngandung baktéri unspecified jeung archaea. Di antarana, urang difokuskeun 10 OTUs kalawan populasi luhur di unggal sampel. Ieu nyertakeun 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%, 17,5-49,7%, 17,5-42,8% jeung AS A179. , ASTM A109 Temp No.. 4/5, ASTM A179, ASTM A395, 1%, 2,25% jeung 9% Cr steels sarta Tipe 316 na -304 steels stainless.
A eusi rélatif luhur monoliths dechlorinated kalawan Fe(II) sipat pangoksidasi geus dititénan dina sampel korosi kayaning ASTM A179, ASTM A109 Temp No.. 4/5, ASTM A179, ASTM A395 jeung steels kalawan 1% jeung 2,25% Cr. tahap awal korosi (1 bulan jeung 3 bulan, Gbr. 7c-h). Proporsi Dechloromonas turun kana waktu, nu pakait jeung panurunan dina Proteobacteria (Gbr. 6). Saterusna, proporsi Dechloromonas dina biofilm dina sampel non-corroded nyaéta <1%. Saterusna, proporsi Dechloromonas dina biofilm dina sampel non-corroded nyaéta <1%. Кроме того, доля Dechloromonas в биопленках на некорродированных образцах составляет <1%. Sajaba ti éta, proporsi Dechloromonas dina biofilms on spésimén uncorroded nyaeta <1%.此外，未腐蚀样品的生物膜中脱氯单胞菌的比例<1%.此外，未腐蚀样品的生物膜中脱氯单胞菌的比例 < 1% Кроме того, доля Dechloromonas в биопленке некорродированных образцов была <1%. Sajaba ti éta, proporsi Dechloromonas dina biofilm tina spésimén uncorroded éta <1%.Ku alatan éta, diantara produk korosi, Dechloromonas sacara signifikan diperkaya dina tahap awal korosi.
Kontras, dina ASTM A179, ASTM A109 tempered #4/5, ASTM A179, ASTM A395 jeung steels kalawan 1% jeung 2,25% Cr, proporsi spésiés SRB Desulfovibrio tungtungna ngaronjat sanggeus 14 jeung 22 bulan (Gbr. 7c–h). Desulfofibrion éta pisan low atanapi henteu kauninga dina tahap awal korosi, dina sampel cai (Gbr. 7a, b) jeung dina biofilms non-corroded (Gbr. 7j, j). Ieu nunjukkeun pisan yén Desulfovibrio langkung milih lingkungan produk korosi anu kabentuk, sanaos henteu mangaruhan korosi dina tahap awal korosi.
Baktéri pangurangan Fe(III) (RRB), sapertos Geobacter sareng Geothrix, kapanggih dina produk korosi dina tahap tengah korosi (6 sareng 14 bulan), tapi proporsi tahapan korosi telat (22 bulan) langkung luhur di antarana. rélatif low (Gbr. 7c, eh). Genus Sideroxydans kalawan Fe(II) sipat oksidasi némbongkeun kabiasaan sarupa (Gbr. 7f), sahingga proporsi FeOB, IRB, sarta SRB éta ngan leuwih luhur dina sampel corroded. Ieu nunjukkeun pisan yén parobahan dina komunitas mikroba ieu aya hubunganana sareng kamajuan korosi.
Dina baja kalawan 9% Cr corroded sanggeus 3, 14 jeung 22 bulan, proporsi luhur anggota kulawarga Beggiatoacea (8.5-19.6%) observasi, nu bisa némbongkeun sipat oksidasi walirang, sarta sideroksidans anu observasi (8.4-13.7%) (Gbr. 1). ). 7i) Salaku tambahan, Thiomonas, baktéri pangoksidasi walirang (SOB), kapanggih dina jumlah anu langkung luhur (3,4% sareng 8,8%) dina 3 sareng 14 bulan. Sabalikna, baktéri pangurangan nitrat Nitrospira (12,9%) dititénan dina sampel uncorroded umur 6 bulan. Proporsi ngaronjat Nitrospira ogé dititénan dina biofilms on stainless steel sanggeus dipping (Gbr. 7j, k). Ku kituna, komunitas mikroba tina 1- sarta 6-bulan-lami uncorroded 9% Cr steels éta sarupa jeung biofilms stainless steel. Salaku tambahan, komunitas mikroba baja 9% Cr corroded dina 3, 14 sareng 22 bulan béda ti produk korosi karbon sareng baja kromium rendah sareng beusi tuang.
Kamekaran korosi biasana leuwih laun dina cai tawar tibatan dina cai laut sabab konsentrasi ion klorida mangaruhan korosi logam. Sanajan kitu, sababaraha steels stainless steel bisa corrode di lingkungan cai tawar38,39. Sajaba ti éta, MIC mimitina disangka bahan corroded saméméhna geus katalungtik dina kolam renang cai tawar dipaké dina ulikan ieu. Dina studi immersion jangka panjang, rupa-rupa bentuk korosi, tilu jinis komunitas mikroba, sareng parobahan komunitas mikroba dina produk korosi dititénan.
Médium cai tawar anu digunakeun dina ieu panalungtikan nyaéta bak katutup pikeun cai téknis anu dicokot tina walungan anu komposisi kimiana rélatif stabil sarta parobahan musiman dina suhu cai antara 9 nepi ka 23 °C. Ku alatan éta, fluctuations musiman di komunitas mikroba dina sampel cai bisa jadi pakait jeung parobahan suhu. Sajaba ti éta, komunitas mikroba dina cai kolam renang éta rada béda ti éta dina cai input (Gbr. 5b). Cai di kolam renang terus-terusan digentos kusabab mubazir. Akibatna, DO tetep dina ~ 8.2 ppm sanajan dina jero panengah antara beungeut baskom jeung handap. Sabalikna, lingkungan sédimén kedah anaérobik, sabab netep sareng tetep aya di handapeun waduk, sareng flora mikroba di jerona (sapertos CRP) ogé kedah bénten sareng flora mikroba dina cai (Gbr. 6). Kusabab kupon di kolam renang éta leuwih jauh ti sédimén, maranéhanana ngan kakeunaan cai tawar salila studi immersion dina kaayaan aérobik.
Korosi umum lumangsung dina baja karbon, baja kromium low, jeung beusi tuang di lingkungan cai tawar (Gambar 1) sabab bahan ieu teu tahan korosi. Sanajan kitu, laju korosi (0.13 mm yr-1) dina kaayaan cai tawar abiotik éta leuwih luhur ti dina studi saméméhna40 (0.04 mm yr-1) jeung éta comparable laju korosi (0.02-0.76 mm yr-1) ku ayana mikroorganisme 1) Sarua jeung kaayaan cai tawar40,41,42. Laju korosi gancangan ieu mangrupikeun ciri MIC.
Sajaba ti éta, sanggeus 22 bulan immersion, korosi localized ieu observasi dina sababaraha logam handapeun produk korosi (Gbr. 3). Khususna, laju korosi lokal anu dititénan dina ASTM A179 sakitar lima kali langkung gancang tibatan korosi umum. Bentuk korosi anu teu biasa ieu sareng laju korosi gancangan ogé parantos dititénan dina korosi anu lumangsung dina objék anu sami. Ku kituna, immersion dipigawé dina ulikan ieu ngagambarkeun korosi dina prakna.
Diantara logam anu ditalungtik, baja 9% Cr nunjukkeun korosi anu paling parah, kalayan jero korosi> 1,2 mm, anu sigana MIC kusabab korosi gancangan sareng bentuk korosi anu teu normal. Diantara logam anu ditalungtik, baja 9% Cr nunjukkeun korosi anu paling parah, kalayan jero korosi> 1,2 mm, anu sigana MIC kusabab korosi gancangan sareng bentuk korosi anu teu normal. Среди исследованных металлов сталь с 9% Cr показала наиболее сильную коррозию с глубиной коррозтои> 1,2,м, м, является МИК из-за ускоренной коррозии и аномальной формы коррозии. Diantara logam anu ditaliti, baja kalayan 9% Cr nunjukkeun korosi anu paling parah kalayan jero korosi> 1,2 mm, anu sigana MIC kusabab korosi gancangan sareng bentuk korosi anu teu normal.在所研究的金属中，9% Cr 钢的腐蚀最为严重，腐蚀深度>1.2 mm，由于加速腐蚀和异常腐蚀形式，很可能是MIC.在所研究的金属中，9% Cr Среди исследованных металлов наиболее сильно корродировала сталь с 9% Cr, с глубиной коррозии >1,2 мм, скорес ускоренных и аномальных форм коррозии. Diantara logam anu ditalungtik, baja kalayan 9% Cr korosi paling parah, kalayan jero korosi> 1,2 mm, paling dipikaresep MIC kusabab bentuk korosi anu gancangan sareng anomali.Kusabab 9% Cr baja dipaké dina aplikasi suhu luhur, kabiasaan korosi na geus ditalungtik saméméhna43,44 tapi euweuh MIC geus dilaporkeun saméméhna pikeun logam ieu. Salaku loba mikroorganisme, iwal hyperthermophiles, teu aktip dina lingkungan suhu luhur (> 100 °C), MIC dina 9% Cr baja bisa jadi dipaliré dina kasus kawas. Salaku sababaraha mikroorganisme, iwal hyperthermophiles, teu aktip dina lingkungan suhu luhur (> 100 °C), MIC dina 9% Cr baja bisa jadi dipaliré dina kasus kawas. Поскольку многие микроорганизмы, за исключением гипертермофилов, неактивны в высокотемпературной гипертермофилов, неактивны в высокотемпературной гипертермофилов, неактивны в высокотемпературной серной серной люд, Следенный словою с 9% Cr в таких случаях можно не учитывать. Kusabab loba mikroorganisme, iwal hyperthermophiles, teu aktip dina lingkungan suhu luhur (> 100 ° C), MIC dina baja kalawan 9% Cr bisa dipaliré dina kasus kawas.由于除超嗜热菌外，许多微生物在高温环境(>100 °C) 中不活跃，因此在这种情在这种不情在这种情在这种不活跃Cr 钢中的MIC. 9% Cr 颃(>100 °C) Поскольку многие микроорганизмы, кроме гипертермофилов, не проявляют активности в высокотемператылов, не проявляют активности в высокотемператных (> сурных ), сурных (>1КК в стали с 9% Cr в данном случае можно не учитывать. Kusabab loba mikroorganisme, iwal hyperthermophiles, teu némbongkeun aktivitas di lingkungan-suhu luhur (> 100 °C), MIC dina baja kalawan 9% Cr bisa dipaliré dina hal ieu.Nanging, nalika baja 9% Cr dianggo dina lingkungan suhu sedeng, sagala rupa ukuran kedah dilaksanakeun pikeun ngirangan MIC.
Rupa-rupa komunitas mikroba jeung parobahan maranéhanana anu dititénan dina deposit bahan uncorroded jeung produk korosi dina biofilms dibandingkeun cai, sajaba korosi gancangan (Gbr. 5-7), niatna suggesting yén korosi ieu mikropon a. Ramirez et al.13 ngalaporkeun transisi 3-hambalan (FeOB => SRB / IRB = > SOB) dina ekosistem mikroba laut leuwih 6 mo, wherein hidrogén sulfida dihasilkeun SRB enriched sekundér tungtungna bisa nyumbang kana pengayaan SOB. Ramirez et al.13 ngalaporkeun transisi 3-hambalan (FeOB => SRB / IRB => SOB) dina ekosistem mikroba laut leuwih 6 mo, nalika hidrogén sulfida dihasilkeun SRB enriched sekundér tungtungna bisa nyumbang kana pengayaan SOB. Ramirez et al.13 сообщают о трехэтапном переходе (FeOB => SRB/IRB => SOB) dina морской микробной экосистеме в течение 6 мескоц сероводород, образующийся при вторичном обогащении SRB, может, наконец, способствовать обогащению SOB. Ramirez dkk.13 ngalaporkeun transisi tilu-tahap (FeOB => SRB/IRB => SOB) dina ékosistem mikroba laut salila 6 bulan, dimana hidrogén sulfida dihasilkeun tina SRB pengayaan sekundér tungtungna bisa nyumbang kana pengayaan 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 => 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 三 步 華转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 r srb/IRB) ， 其中 次 察 盆可能 最终 有助于 sob 的富集。 Ramirez dkk.13 сообщили о трехступенчатом переходе (FeOB => SRB/IRB => SOB) dina морской микробной экосистеме в течение 6 меся сероводород, образующийся в результате вторичного обогащения SRB, может в конечном итоге способствовать обогащения. Ramirez dkk.13 ngalaporkeun transisi tilu léngkah (FeOB => SRB/IRB => SOB) dina ékosistem mikroba laut salami 6 bulan, dimana hidrogén sulfida dihasilkeun tina pengayaan sekundér SRB pamustunganana tiasa nyumbang kana pengayaan SOB.McBeth sareng Emerson36 ngalaporkeun pengayaan primér dina FeOB. Nya kitu, pengayaan FeOB salila fase korosi mimiti observasi dina ulikan ieu, tapi parobahan mikroba jeung progression korosi dititénan dina karbon jeung 1% jeung 2,25% Cr steels jeung beusi tuang leuwih 22 mo FeOB => IRB => SRB (Gbr. 7 jeung 8). Nya kitu, pengayaan FeOB salila fase korosi mimiti observasi dina ulikan ieu, tapi parobahan mikroba jeung progression korosi dititénan dina karbon jeung 1% jeung 2,25% Cr steels jeung beusi tuang leuwih 22 mo FeOB => IRB => SRB (Gbr. 7 jeung 8). Точно так же в этом исследовании наблюдается обогащение FeOB on ранней стадии коррозии, но микробные измронсрение измронение коррозии, наблюдаемые в углеродистых и 1% и 2,25% Cr сталях и чугуне в течение 22 месяцев, представлобют = > RB => IRB = > jeung 8). Nya kitu, dina ulikan ieu pengayaan di FeOB dina tahap awal korosi dititénan, tapi parobahan mikroba sakumaha korosi progresses, observasi dina karbon jeung 1% jeung 2,25% Cr steels jeung beusi tuang leuwih 22 bulan, anu FeOB => IRB => SRB (Gambar 7 jeung 8).同样，在本研究中观察到早期腐蚀阶段FeOB 的富集，但在碳和1% 和2.25% Cr 钢以及越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 和 1% 和 2,25% Cr 2.25% Cr的 铸铁 中 到 的 微生物 腐蚀 的 进展 而 变化 FEOB => IRB => SRB（图7和8）。 Аналогичным образом, в этом исследовании наблюдалось обогащение FeOB на ранних стадиях коррозии, но микробиеничим наблюдаемые в углеродистых и 1% и 2,25% Cr сталях и чугуне в течение 22 месяцев, были FeOB => IRB => SRB (mis. 7). Nya kitu, pengayaan FeOB dina tahap awal korosi dititénan dina ulikan ieu, tapi parobahan mikrobiologis dititénan dina karbon jeung 1% jeung 2,25% Cr steels jeung beusi tuang leuwih 22 bulan éta FeOB => IRB => SRB (Gbr. 7 jeung 8).SRBs bisa gampang akumulasi di lingkungan cai laut alatan konsentrasi ion sulfat tinggi, tapi pengayaan maranéhanana di lingkungan cai tawar ditunda ku konsentrasi ion sulfat low. Pengayaan SRB dina cai laut sering dilaporkeun10,12,45.
Karbon organik jeung nitrogén ngaliwatan métabolisme énérgi Fe(II)-gumantung oksida beusi (beureum [Dechloromonas sp.] jeung sél héjo [Sideroxydans sp.]) jeung baktéri pangréduksi Fe(III) (sél abu [Geothrix sp. jeung Geobacter sp. ]) dina tahap awal korosi, tuluy anaérobik tahap réduksi sulfat mikroorganisme (stéroid-réduksi mikroorganisme) jeung mikroorganisme hétérobik (SSP) réduksi corrobik (Shéroorganisme corrobik). ngonsumsi akumulasi bahan organik. b Parobahan komunitas mikroba dina logam tahan korosi. Sél Violet, bulao, konéng, jeung bodas ngagambarkeun baktéri ti kulawarga Comamonadaceae, Nitrospira sp., Beggiatoacea, jeung sajabana, masing-masing.
Ngeunaan parobahan dina komunitas mikroba sareng kamungkinan pengayaan SRB, FeOB penting dina tahap awal korosi, sareng Dechloromonas tiasa nampi énergi pertumbuhanana tina oksidasi Fe(II). Mikroorganisme bisa hirup dina média nu ngandung unsur renik, tapi maranéhna moal tumuwuh éksponénsial. Sanajan kitu, kolam renang nu dipaké dina ulikan ieu mangrupa cekungan overflow, kalawan inflow 20 m3 / h, nu terus suplai elemen renik ngandung ion anorganik. Dina tahap awal korosi, ion ferrous dileupaskeun tina baja karbon jeung beusi tuang, sarta FeOBs (sapertos Dechloromonas) ngagunakeun éta salaku sumber énergi. Jumlah renik karbon, fosfat sareng nitrogén anu dipikabutuh pikeun kamekaran sél kedah aya dina cai prosés dina bentuk zat organik sareng anorganik. Ku alatan éta, dina lingkungan cai tawar ieu, FeOB mimitina enriched on surfaces logam kayaning baja karbon jeung beusi tuang. Saterusna, IRBs bisa tumuwuh sarta ngagunakeun zat organik jeung oksida beusi salaku sumber énergi jeung akséptor éléktron terminal, masing-masing. Dina produk korosi dewasa, kaayaan anaérobik enriched kalawan nitrogén kudu dijieun alatan métabolisme FeOB na IRB. Ku alatan éta, SRB bisa gancang tumuwuh sarta ngaganti FeOB na IRB (Gbr. 8a).
Anyar-anyar ieu, Tang et al. dilaporkeun korosi tina stainless steel ku Geobacter ferroreducens di lingkungan cai tawar alatan mindahkeun éléktron langsung tina beusi ka mikroba46. Mertimbangkeun EMIC, kontribusi mikroorganisme mibanda sipat EET kritis. SRB, FeOB, sareng IRB mangrupikeun spésiés mikroba utama dina produk korosi dina ulikan ieu, anu kedah gaduh ciri EET. Ku alatan éta, mikroorganisme aktip sacara éléktrokimia ieu tiasa nyumbang kana korosi ngaliwatan EET, sareng komposisi komunitasna robih dina pangaruh sababaraha spésiés ionik nalika produk korosi kabentuk. Sabalikna, komunitas mikroba dina baja kalawan 9% Cr béda ti steels séjén (Gbr. 8b). Saatos 14 bulan, salian pengayaan sareng FeOB, sapertos Sideroxydans, SOB47Beggiatoacea, sareng Thiomonas ogé diperkaya (Gbr. 7i). Parobahan ieu nyata béda ti bahan korosif lianna, kayaning baja karbon, sarta bisa dipangaruhan ku ion-euyeub kromium leyur salila korosi. Utamana, Thiomonas henteu ngan ukur gaduh sipat pangoksidasi walirang, tapi ogé sipat pangoksidasi Fe(II), sistem EET, sareng kasabaran logam beurat48,49. Éta bisa enriched alatan aktivitas oksidatif Fe(II) jeung/atawa konsumsi langsung éléktron logam. Dina ulikan saméméhna, kaayaanana rélatif luhur Beggiatoacea dititénan dina biofilms on Cu ngagunakeun sistem ngawaskeun biofilm discontinuous, suggesting yén baktéri ieu bisa jadi tahan ka logam toksik kayaning Cu jeung Cr. Tapi, sumber énergi anu dibutuhkeun ku Beggiatoacea pikeun tumuwuh di lingkungan ieu teu dipikanyaho.
Panaliti ieu ngalaporkeun parobihan dina komunitas mikroba nalika korosi di lingkungan cai tawar. Dina lingkungan anu sami, komunitas mikroba béda dina jinis logam. Salaku tambahan, hasil kami mastikeun pentingna FeOB dina tahap awal korosi, sabab métabolisme énergi mikroba anu gumantung kana beusi ngamajukeun formasi lingkungan anu beunghar gizi anu disukai ku mikroorganisme sanés sapertos SRB. Pikeun ngirangan MIC dina lingkungan cai tawar, pengayaan FeOB sareng IRB kedah diwatesan.
Salapan logam dipaké dina ulikan ieu sarta diolah jadi blok 50 × 20 × 1-5 mm (ketebalan pikeun ASTM 395 baja jeung 1%, 2,25% jeung 9% Cr: 5 mm; ketebalan pikeun ASTM A283 jeung ASTM A179: 3 mm). mm; ASTM A109 Temper 4/5 sareng Tipe 304 sareng 316 Stainless Steel, ketebalan: 1mm), kalayan dua liang 4mm. Steels kromium digosok ku sandpaper sarta logam lianna digosok ku 600 grit sandpaper saméméh dipping. Kabéh sampel anu sonicated kalawan étanol 99,5%, garing sarta ditimbang. Sapuluh sampel unggal logam dipaké pikeun itungan laju korosi jeung analisis microbiome. Unggal specimen ieu dibereskeun dina fashion tangga jeung PTFE rod na spacers (φ 5 × 30 mm, Suplemén Gbr. 2).
Kolam renang ngagaduhan volume 1100 méter kubik sareng jerona sakitar 4 méter. The inflow cai éta 20 m3 h-1, mudal dileupaskeun, sarta kualitas cai henteu turun naek seasonally (Suplemén Gbr. 3). Tangga sampel diturunkeun kana kawat baja 3 m anu ditunda di tengah bak. Dua sét tangga dikaluarkeun tina kolam renang dina 1, 3, 6, 14 sareng 22 bulan. Sampel tina hiji tangga dipaké pikeun ngukur leungitna beurat jeung ngitung laju korosi, sedengkeun sampel tina tangga séjén dipaké pikeun analisis microbiome. Oksigén leyur dina tank immersion diukur deukeut beungeut jeung handap, kitu ogé di tengah, ngagunakeun sensor oksigén leyur (InPro6860i, Mettler Toledo, Columbus, Ohio, AS).
Produk korosi sareng biofilm dina conto dileungitkeun ku kerok ku scraper plastik atanapi diusap ku swab katun, teras dibersihkeun dina étanol 99,5% nganggo mandi ultrasonik. Sampel teras dilebetkeun kana solusi Clark saluyu sareng ASTM G1-0351. Sadaya sampel ditimbang saatos pengeringan réngsé. Ngitung laju korosi (mm/yr) pikeun tiap sampel ngagunakeun rumus ieu:
dimana K nyaéta konstanta (8,76 × 104), T nyaéta waktu paparan (h), A nyaéta total luas permukaan (cm2), W nyaéta leungitna massa (g), D nyaéta dénsitas (g cm–3).
Saatos timbangan sampel, gambar 3D tina sababaraha sampel dicandak ngagunakeun mikroskop laser ukur 3D (LEXT OLS4000, Olympus, Tokyo, Jepang).