Nature.comను సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు. మీరు పరిమిత CSS మద్దతు ఉన్న బ్రౌజర్ వెర్షన్‌ను ఉపయోగిస్తున్నారు. ఉత్తమ అనుభవం కోసం, మీరు అప్‌డేట్ చేయబడిన బ్రౌజర్‌ను ఉపయోగించాలని (లేదా ఇంటర్నెట్ ఎక్స్‌ప్లోరర్‌లో కంపాటిబిలిటీ మోడ్‌ను నిలిపివేయాలని) మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము. అదనంగా, నిరంతర మద్దతును నిర్ధారించడానికి, మేము సైట్‌ను స్టైల్స్ మరియు జావాస్క్రిప్ట్ లేకుండా చూపిస్తాము.
ఒకేసారి మూడు స్లయిడ్‌ల క్యారౌసెల్‌ను ప్రదర్శిస్తుంది. ఒకేసారి మూడు స్లయిడ్‌ల ద్వారా ముందుకు వెళ్లడానికి 'మునుపటి' మరియు 'తదుపరి' బటన్‌లను ఉపయోగించండి, లేదా చివరన ఉన్న స్లైడర్ బటన్‌లను ఉపయోగించి ఒకేసారి మూడు స్లయిడ్‌ల ద్వారా ముందుకు వెళ్లండి.
మంచినీటి వాతావరణంలో, కార్బన్ మరియు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్స్ వేగంగా తుప్పు పట్టడం తరచుగా గమనించబడుతుంది. ఇక్కడ తొమ్మిది గ్రేడ్‌ల స్టీల్‌ను ఉపయోగించి 22 నెలల పాటు మంచినీటి ట్యాంక్‌లో డైవింగ్ అధ్యయనం నిర్వహించబడింది. కార్బన్, క్రోమియం స్టీల్స్ మరియు కాస్ట్ ఐరన్‌లో వేగవంతమైన తుప్పు గమనించబడింది, అయితే స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లో 22 నెలల తర్వాత కూడా కంటికి కనిపించే తుప్పు ఏదీ గమనించబడలేదు. సూక్ష్మజీవుల సముదాయం యొక్క విశ్లేషణలో, సాధారణ తుప్పు పట్టే ప్రక్రియలో, తుప్పు యొక్క ప్రారంభ దశలో Fe(II)-ఆక్సీకరణ బ్యాక్టీరియా, తుప్పు అభివృద్ధి చెందుతున్న దశలో Fe(III)-క్షయకరణ బ్యాక్టీరియా, మరియు ఉత్పత్తి తుప్పు యొక్క చివరి దశలో సల్ఫేట్-క్షయకరణ బ్యాక్టీరియా వృద్ధి చెందాయని తేలింది. దీనికి విరుద్ధంగా, స్థానికీకరించిన తుప్పుకు గురైన 9% Cr ఉన్న స్టీల్‌లో బెగ్గియాటోసియా బ్యాక్టీరియా ముఖ్యంగా అధిక సంఖ్యలో ఉన్నాయి. ఈ సూక్ష్మజీవుల సముదాయాల కూర్పులు నీరు మరియు అడుగున ఉన్న అవక్షేప నమూనాలలో ఉన్న వాటికి కూడా భిన్నంగా ఉన్నాయి. అందువల్ల, తుప్పు ప్రక్రియ కొనసాగుతున్న కొద్దీ, సూక్ష్మజీవుల సముదాయంలో నాటకీయ మార్పులు చోటుచేసుకుంటాయి, మరియు ఇనుముపై ఆధారపడిన సూక్ష్మజీవుల శక్తి జీవక్రియ ఇతర సూక్ష్మజీవులను వృద్ధి చేయగల వాతావరణాన్ని సృష్టిస్తుంది.
pH, ఉష్ణోగ్రత మరియు అయాన్ గాఢత వంటి వివిధ భౌతిక మరియు రసాయన పర్యావరణ కారకాల వల్ల లోహాలు క్షీణించి, తుప్పు పట్టగలవు. ఆమ్ల పరిస్థితులు, అధిక ఉష్ణోగ్రతలు మరియు క్లోరైడ్ గాఢతలు ముఖ్యంగా లోహాల తుప్పును ప్రభావితం చేస్తాయి¹,²,³. సహజ మరియు మానవ నిర్మిత పరిసరాలలోని సూక్ష్మజీవులు తరచుగా లోహాల అరుగుదల మరియు తుప్పును ప్రభావితం చేస్తాయి, ఈ ప్రవర్తన సూక్ష్మజీవుల తుప్పు (MIC) రూపంలో వ్యక్తమవుతుంది⁴,5,6,7,8. MIC తరచుగా ఇళ్లలోని పైపులు మరియు నిల్వ ట్యాంకులు, లోహపు పగుళ్లు, మరియు నేల వంటి పరిసరాలలో కనిపిస్తుంది, ఇక్కడ అది అకస్మాత్తుగా ఏర్పడి వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతుంది. అందువల్ల, MICలను పర్యవేక్షించడం మరియు ముందుగానే గుర్తించడం చాలా కష్టం, కాబట్టి MIC విశ్లేషణ సాధారణంగా తుప్పు పట్టిన తర్వాతే నిర్వహిస్తారు. అనేక MIC కేస్ స్టడీస్ నివేదించబడ్డాయి, వాటిలో తుప్పు ఉత్పత్తులలో సల్ఫేట్-రిడ్యూసింగ్ బ్యాక్టీరియా (SRB) తరచుగా కనుగొనబడ్డాయి⁹,¹⁰,¹¹,¹²,¹³. అయితే, SRBల గుర్తింపు తుప్పు తర్వాత చేసే విశ్లేషణపై ఆధారపడి ఉన్నందున, అవి తుప్పు ప్రారంభానికి దోహదపడతాయో లేదో అస్పష్టంగానే ఉంది.
ఇటీవల, అయోడిన్-ఆక్సీకరణ బ్యాక్టీరియా21తో పాటు, ఇనుమును క్షీణింపజేసే SRB14, మీథేనోజెన్‌లు15,16,17, నైట్రేట్-క్షయకరణ బ్యాక్టీరియా18, ఇనుమును ఆక్సీకరణ చేసే బ్యాక్టీరియా19 మరియు ఎసిటోజెన్‌లు20 వంటి వివిధ ఇనుమును క్షీణింపజేసే సూక్ష్మజీవులు నివేదించబడ్డాయి. వాయురహిత లేదా సూక్ష్మవాయు ప్రయోగశాల పరిస్థితులలో, వాటిలో చాలా వరకు జీరో-వాలెంట్ ఇనుము మరియు కార్బన్ స్టీల్‌ను క్షయం చేస్తాయి. అదనంగా, వాటి క్షయకరణ యంత్రాంగాలు సూచించేదేమిటంటే, ఇనుమును క్షయం చేసే మీథేనోజెన్‌లు మరియు SRBలు వరుసగా ఎక్స్‌ట్రాసెల్యులార్ హైడ్రోజినేజ్‌లు మరియు మల్టీహీమ్ సైటోక్రోమ్‌లను ఉపయోగించి నల్-వాలెంట్ ఇనుము నుండి ఎలక్ట్రాన్‌లను సేకరించడం ద్వారా క్షయాన్ని ప్రోత్సహిస్తాయి22,23. MICలు రెండు రకాలుగా విభజించబడ్డాయి: (i) రసాయన MIC (CMIC), ఇది సూక్ష్మజీవుల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన జాతుల ద్వారా జరిగే పరోక్ష క్షయం, మరియు (ii) విద్యుత్ MIC (EMIC), ఇది లోహం యొక్క ఎలక్ట్రాన్ క్షీణత ద్వారా జరిగే ప్రత్యక్ష క్షయం24. బాహ్య కణ ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ (EET) ద్వారా జరిగే EMIC చాలా ఆసక్తికరమైనది, ఎందుకంటే EET లక్షణాలు కలిగిన సూక్ష్మజీవులు, EET లేని సూక్ష్మజీవుల కంటే వేగంగా తుప్పును కలుగజేస్తాయి. వాయురహిత పరిస్థితులలో CMIC యొక్క రేటు-పరిమిత ప్రతిస్పందన ప్రోటాన్ క్షయకరణం (H+) ద్వారా H2 ఉత్పత్తి కాగా, EMIC అనేది EET జీవక్రియ ద్వారా జరుగుతుంది, ఇది H2 ఉత్పత్తిపై ఆధారపడదు. వివిధ సూక్ష్మజీవులలో EET యొక్క యంత్రాంగం, మైక్రోబియల్ సెల్యులార్ ఫ్యూయల్ మరియు ఎలక్ట్రోబయోసింథసిస్ పనితీరుకు సంబంధించినది25,26,27,28,29. ఈ తుప్పు పట్టించే సూక్ష్మజీవుల పెంపక పరిస్థితులు సహజ పర్యావరణంలోని వాటికి భిన్నంగా ఉన్నందున, గమనించిన ఈ మైక్రోబియల్ తుప్పు ప్రక్రియలు ఆచరణలో జరిగే తుప్పును ప్రతిబింబిస్తాయో లేదో స్పష్టంగా లేదు. అందువల్ల, సహజ పర్యావరణంలో ఈ తుప్పు పట్టించే సూక్ష్మజీవుల ద్వారా ప్రేరేపించబడిన MIC యంత్రాంగాన్ని గమనించడం కష్టం.
DNA సీక్వెన్సింగ్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధి, సహజ మరియు కృత్రిమ వాతావరణాలలో సూక్ష్మజీవుల సముదాయాల వివరాలను అధ్యయనం చేయడాన్ని సులభతరం చేసింది. ఉదాహరణకు, మైక్రోబియల్ ఎకాలజీ రంగంలో కొత్త తరం సీక్వెన్సర్‌లను ఉపయోగించి 16S rRNA జన్యు శ్రేణి ఆధారంగా మైక్రోబియల్ ప్రొఫైలింగ్‌ను ఉపయోగించారు.30,31,32 నేల మరియు సముద్ర వాతావరణాలలో సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలను వివరించే అనేక MIC అధ్యయనాలు ప్రచురించబడ్డాయి.13,33,34,35,36 SRBతో పాటు, తుప్పు నమూనాలలో Fe(II)-ఆక్సీకరణ (FeOB) మరియు నైట్రిఫైయింగ్ బ్యాక్టీరియా సమృద్ధి కూడా నివేదించబడింది. ఉదాహరణకు, గాలియోనెల్లా spp. మరియు డెక్లోరోమోనాస్ spp. వంటి FeOB, మరియు నైట్రోస్పిరా spp. వంటి నైట్రిఫైయింగ్ బ్యాక్టీరియా, నేల మాధ్యమంలోని కార్బన్ మరియు రాగి-కలిగిన ఉక్కులలో కూడా నివేదించబడ్డాయి.33. అదేవిధంగా, సముద్ర వాతావరణంలో, జీటాప్రొటియోబాక్టీరియా మరియు బీటాప్రొటియోబాక్టీరియా తరగతులకు చెందిన ఇనుమును ఆక్సీకరించే బాక్టీరియా కార్బన్ స్టీల్‌పై చాలా వారాల పాటు వేగంగా స్థిరపడటం గమనించబడింది 36. ఈ డేటా తుప్పు పట్టడంలో ఈ సూక్ష్మజీవుల పాత్రను సూచిస్తుంది. అయితే, అనేక అధ్యయనాలలో, కాల వ్యవధి మరియు ప్రయోగాత్మక సమూహాలు పరిమితంగా ఉంటాయి, మరియు తుప్పు పట్టే సమయంలో సూక్ష్మజీవుల సముదాయాల గతిశీలత గురించి పెద్దగా తెలియదు.
ఇక్కడ, మేము MIC సంఘటనల చరిత్ర కలిగిన వాయుసహిత మంచినీటి వాతావరణంలో ముంచి ఉంచే అధ్యయనాలను ఉపయోగించి కార్బన్ స్టీల్, క్రోమియం స్టీల్, స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ మరియు కాస్ట్ ఐరన్‌ల MICలను పరిశోధిస్తాము. 1, 3, 6, 14 మరియు 22 నెలల వద్ద నమూనాలను సేకరించి, ప్రతి లోహం మరియు సూక్ష్మజీవి భాగం యొక్క తుప్పు రేటును అధ్యయనం చేయడం జరిగింది. మా ఫలితాలు తుప్పు పట్టే సమయంలో సూక్ష్మజీవుల సముదాయాల దీర్ఘకాలిక గతిశీలతపై అంతర్దృష్టిని అందిస్తాయి.
పట్టిక 1లో చూపిన విధంగా, ఈ అధ్యయనంలో తొమ్మిది లోహాలను ఉపయోగించారు. ప్రతి పదార్థం యొక్క పది నమూనాలను స్వచ్ఛమైన నీటి కొలనులో ముంచారు. ప్రాసెస్ నీటి నాణ్యత ఈ క్రింది విధంగా ఉంది: 30 ppm Cl-, 20 mS m-1, 20 ppm Ca2+, 20 ppm SiO2, టర్బిడిటీ 1 ppm మరియు pH 7.4. శాంప్లింగ్ లాడర్ అడుగుభాగంలో కరిగిన ఆక్సిజన్ (DO) గాఢత సుమారుగా 8.2 ppm మరియు నీటి ఉష్ణోగ్రత కాలానుగుణంగా 9 నుండి 23°C వరకు ఉంది.
పటం 1లో చూపిన విధంగా, ASTM A283, ASTM A109 కండిషన్ #4/5, ASTM A179, మరియు ASTM A395 కాస్ట్ ఐరన్ వాతావరణాలలో 1 నెల పాటు ముంచిన తర్వాత, కార్బన్ స్టీల్ ఉపరితలంపై సాధారణ తుప్పు రూపంలో గోధుమ రంగు తుప్పు ఉత్పత్తులు గమనించబడ్డాయి. ఈ నమూనాల బరువు నష్టం కాలంతో పాటు పెరిగింది (అనుబంధ పట్టిక 1) మరియు తుప్పు రేటు సంవత్సరానికి 0.13–0.16 మి.మీ.గా ఉంది (పటం 2). అదేవిధంగా, తక్కువ క్రోమియం (Cr) శాతం (1% మరియు 2.25%) ఉన్న స్టీల్స్‌లో కూడా సాధారణ తుప్పు గమనించబడింది, దీని తుప్పు రేటు సంవత్సరానికి సుమారు 0.13 మి.మీ.గా ఉంది (పటాలు 1 మరియు 2). దీనికి విరుద్ధంగా, 9% Cr ఉన్న స్టీల్‌లో గాస్కెట్‌ల ద్వారా ఏర్పడిన ఖాళీలలో స్థానికీకరించిన తుప్పు కనిపిస్తుంది. ఈ నమూనా యొక్క తుప్పు రేటు సంవత్సరానికి సుమారు 0.02 మి.మీ.గా ఉంది, ఇది సాధారణ తుప్పు ఉన్న స్టీల్ కంటే గణనీయంగా తక్కువ. దీనికి విరుద్ధంగా, టైప్-304 మరియు -316 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్స్‌లో కంటికి కనిపించే తుప్పు ఏమీ ఉండదు, వీటి తుప్పు రేట్లు సంవత్సరానికి <0.001 మి.మీ.గా అంచనా వేయబడ్డాయి. దీనికి విరుద్ధంగా, టైప్-304 మరియు -316 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్స్‌లో కంటికి కనిపించే తుప్పు ఏమీ ఉండదు, వీటి త్వరణ రేట్లు సంవత్సరానికి <0.001 మి.మీ.గా అంచనా వేయబడ్డాయి. నాప్రొటీవ్, నెర్జావేస్ స్టాలి టిపోవ్ 304 మరియు 316 కాదు ప్రోవైడ్ వీడియో కోరోజీ, ప్రై ఎటోమ్ రాస్కెటోన్ составляет <0,001 mm/год. దీనికి విరుద్ధంగా, 304 మరియు 316 రకాల స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్స్‌లో కంటికి కనిపించే తుప్పు ఏమీ ఉండదు, వీటి తుప్పు రేటు సంవత్సరానికి 0.001 మి.మీ. కంటే తక్కువగా ఉంటుందని అంచనా.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 మి.మీ.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 మి.మీ. నాప్రోటీవ్, నెర్జావెష్యూస్ స్టాలి టిపా 304 మరియు -316 కాదు мм/год. దీనికి విరుద్ధంగా, టైప్ 304 మరియు -316 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్స్ <0.001 మిమీ/సంవత్సరం డిజైన్ తుప్పు రేటుతో ఎటువంటి కనిపించే తుప్పును చూపించలేదు.
డెస్కేలింగ్ చేయడానికి ముందు మరియు తర్వాత ప్రతి నమూనా (ఎత్తు 50 మిమీ × వెడల్పు 20 మిమీ) యొక్క స్థూల చిత్రాలు చూపబడ్డాయి. 1 మీటర్, 1 నెల; 3 మీటర్లు, 3 నెలలు; 6 మీటర్లు, 6 నెలలు; 14 మీటర్లు, 14 నెలలు; 22 మీటర్లు, 22 నెలలు; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, కండిషన్ 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, స్టీల్ 1% Cr; 3C స్టీల్, 2.25% Cr స్టీల్; 9C స్టీల్, 9% Cr స్టీల్; S6, 316 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్; S8, టైప్ 304 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్.
బరువు నష్టం మరియు మునిగి ఉండే సమయాన్ని ఉపయోగించి తుప్పు రేటును లెక్కించారు. S, ASTM A283, SP, ASTM A109, హార్డెన్డ్ 4/5, FC, ASTM A395, B, ASTM A179, 1C, స్టీల్ 1% Cr, 3 C, స్టీల్ 2.25% Cr, 9 C, స్టీల్ 9% Cr, S6, టైప్ 316 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్; S8, టైప్ 304 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్.
పటం 1లో చూపినట్లుగా, కార్బన్ స్టీల్, తక్కువ క్రోమియం స్టీల్ మరియు కాస్ట్ ఐరన్‌లను 3 నెలల పాటు నీటిలో ముంచిన తర్వాత వాటి తుప్పు ఉత్పత్తులు మరింతగా అభివృద్ధి చెందుతాయి. 22 నెలల తర్వాత మొత్తం తుప్పు రేటు క్రమంగా సంవత్సరానికి 0.07 ~ 0.08 మి.మీ.కు తగ్గింది (పటం 2). అదనంగా, 2.25% క్రోమియం స్టీల్ యొక్క తుప్పు రేటు ఇతర తుప్పు పట్టిన నమూనాల కంటే కొద్దిగా తక్కువగా ఉంది, ఇది క్రోమియం తుప్పును నిరోధించగలదని సూచిస్తుంది. సాధారణ తుప్పుతో పాటు, ASTM A179 ప్రకారం, 22 నెలల తర్వాత సుమారు 700 µm తుప్పు లోతుతో స్థానికీకరించిన తుప్పు కూడా గమనించబడింది (పటం 3). తుప్పు లోతు మరియు నీటిలో ముంచిన సమయాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించిన స్థానిక తుప్పు రేటు సంవత్సరానికి 0.38 మి.మీ., ఇది సాధారణ తుప్పు కంటే సుమారు 5 రెట్లు వేగంగా ఉంటుంది. 14 లేదా 22 నెలల పాటు నీటిలో ముంచిన తర్వాత తుప్పు ఉత్పత్తులు పొరను పూర్తిగా తొలగించనందున, ASTM A395 మిశ్రమలోహం యొక్క తుప్పు రేటును తక్కువగా అంచనా వేసి ఉండవచ్చు. అయితే, ఈ వ్యత్యాసం చాలా తక్కువగా ఉండాలి. అదనంగా, తుప్పు పట్టిన తక్కువ క్రోమియం స్టీల్‌లో అనేక చిన్న గుంటలు గమనించబడ్డాయి.
3D వ్యూయింగ్ లేజర్ మైక్రోస్కోప్‌ను ఉపయోగించి గరిష్ట లోతులో తీసిన ASTM A179 మరియు 9% Cr స్టీల్ యొక్క పూర్తి చిత్రం (స్కేల్ బార్: 10 మిమీ) మరియు స్థానికీకరించిన తుప్పు (స్కేల్ బార్: 500 µm). పూర్తి చిత్రంలోని ఎరుపు వలయాలు కొలవబడిన స్థానికీకరించిన తుప్పును సూచిస్తాయి. 9% Cr స్టీల్ యొక్క వెనుక వైపు పూర్తి దృశ్యం చిత్రం 1లో చూపబడింది.
పటం 2లో చూపిన విధంగా, 9% Cr ఉన్న ఉక్కులో 3-14 నెలల వరకు తుప్పు పట్టడం గమనించబడలేదు మరియు తుప్పు రేటు దాదాపు సున్నాగా ఉంది. అయితే, 22 నెలల తర్వాత స్థానికీకరించిన తుప్పు గమనించబడింది (పటం 3). బరువు నష్టాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించిన తుప్పు రేటు 0.04 mm/yrగా ఉంది. గరిష్ట స్థానికీకరించిన తుప్పు లోతు 1260 µm మరియు తుప్పు లోతు, మునిగి ఉన్న సమయం (22 నెలలు) ఉపయోగించి అంచనా వేసిన స్థానికీకరించిన తుప్పు రేటు 0.68 mm/yrగా ఉంది. తుప్పు ఎక్కడ మొదలవుతుందో ఖచ్చితంగా తెలియదు కాబట్టి, తుప్పు రేటు ఇంకా ఎక్కువగా ఉండవచ్చు.
దీనికి విరుద్ధంగా, 22 నెలల పాటు ముంచి ఉంచిన తర్వాత కూడా స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌పై ఎటువంటి కనిపించే తుప్పు గమనించబడలేదు. స్కేల్ తొలగించడానికి ముందు ఉపరితలంపై కొన్ని గోధుమ రంగు కణాలు కనిపించినప్పటికీ (పటం 1), అవి బలహీనంగా అతుక్కుని ఉన్నాయి మరియు తుప్పు ఉత్పత్తులు కావు. స్కేల్‌ను తొలగించిన తర్వాత స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ ఉపరితలంపై లోహం తిరిగి కనిపిస్తుంది కాబట్టి, తుప్పు రేటు ఆచరణాత్మకంగా సున్నా.
లోహ ఉపరితలాలపై తుప్పు ఉత్పత్తులు మరియు బయోఫిల్మ్‌లలో, నీటిలో మరియు అవక్షేపాలలో కాలక్రమేణా సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలలోని వ్యత్యాసాలను మరియు గతిశీలతను అర్థం చేసుకోవడానికి ఆంప్లికాన్ సీక్వెన్సింగ్ నిర్వహించబడింది. మొత్తం 4,160,012 రీడ్‌లు స్వీకరించబడ్డాయి, వీటి పరిధి 31,328 నుండి 124,183 రీడ్‌ల వరకు ఉంది.
నీటి సరఫరా కేంద్రాలు మరియు చెరువుల నుండి తీసుకున్న నీటి నమూనాల షానన్ సూచికలు 5.47 నుండి 7.45 వరకు ఉన్నాయి (పటం 4ఎ). శుద్ధి చేసిన నదీ జలాలను పారిశ్రామిక నీరుగా ఉపయోగిస్తున్నందున, సూక్ష్మజీవుల సముదాయం కాలానుగుణంగా మారవచ్చు. దీనికి విరుద్ధంగా, అడుగున ఉన్న అవక్షేప నమూనాల షానన్ సూచిక సుమారు 9గా ఉంది, ఇది నీటి నమూనాల కంటే గణనీయంగా ఎక్కువ. అదేవిధంగా, అవక్షేప నమూనాలతో పోలిస్తే నీటి నమూనాలలో లెక్కించిన Chao1 సూచికలు మరియు గమనించిన ఆపరేషనల్ టాక్సోనమిక్ యూనిట్లు (OTUలు) తక్కువగా ఉన్నాయి (పటం 4బి, సి). ఈ తేడాలు గణాంకపరంగా ముఖ్యమైనవి (టూకీ-క్రేమర్ పరీక్ష; p-విలువలు < 0.01, చిత్రం 4డి), ఇది నీటి నమూనాలలో ఉన్న వాటి కంటే అవక్షేప నమూనాలలో ఉన్న సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు మరింత సంక్లిష్టంగా ఉన్నాయని సూచిస్తుంది. ఈ తేడాలు గణాంకపరంగా ముఖ్యమైనవి (టూకీ-క్రేమర్ పరీక్ష; p-విలువలు < 0.01, చిత్రం 4డి), ఇది నీటి నమూనాలలో ఉన్న వాటి కంటే అవక్షేప నమూనాలలో ఉన్న సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు మరింత సంక్లిష్టంగా ఉన్నాయని సూచిస్తుంది. Эти различия статистически значимы (క్రైటెరియ్ థ్యూకి-క్రామెరా; జానచెనియ p <0,01, рис. 4d), CHTO указывот మైక్రోబ్నియే సోబిషెస్ట్వా వి ఒబ్రాసియస్ డోనియస్ ఒట్లోజెనియ్ బోలీ స్లోజ్ని, చెమ్ వ్ ఒబ్రాసిసాహ్ వోడి. ఈ తేడాలు గణాంకపరంగా ముఖ్యమైనవి (టూకీ-క్రేమర్ పరీక్ష; p విలువలు <0.01, చిత్రం 4డి), ఇది నీటి నమూనాలలో కంటే అవక్షేప నమూనాలలో సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు మరింత సంక్లిష్టంగా ఉన్నాయని సూచిస్తుంది.这些差异具有统计学意义（టుకే-క్రామెర్ 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 沉积物混本中 的 群落更。。。.... Эти различия были статистически значимыми (క్రైటెరియ్ థ్యూకి-క్రామెరా; p-ప్రధానమైన <0,01, జనవరి 4వ), ఛో. ప్రెడ్పోలోజిట్, చుటో మైక్రోబ్నీ సోబ్షెస్ట్వా వో ఒబ్రాజిసాహ్ డోనిహ్ ఒట్లోజెనియ్ బైలీ బోలీ స్లోజ్నిమి, కెమ్ వో ఒబ్రాజిసాహ్ వోడి. ఈ తేడాలు గణాంకపరంగా ముఖ్యమైనవి (టూకీ-క్రేమర్ పరీక్ష; p-విలువ <0.01, చిత్రం 4డి), ఇది నీటి నమూనాలలో కంటే అవక్షేప నమూనాలలో సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు మరింత సంక్లిష్టంగా ఉన్నాయని సూచిస్తుంది.ఓవర్‌ఫ్లో బేసిన్‌లోని నీరు నిరంతరం పునరుద్ధరించబడుతూ ఉండటం మరియు యాంత్రిక అంతరాయం లేకుండా అవక్షేపాలు బేసిన్ అడుగున స్థిరపడటం వలన, సూక్ష్మజీవుల వైవిధ్యంలోని ఈ వ్యత్యాసం బేసిన్‌లోని పర్యావరణ వ్యవస్థను ప్రతిబింబించాలి.
a షానన్ సూచిక, b పరిశీలించిన కార్యాచరణ వర్గీకరణ యూనిట్ (OTU), మరియు c చావో1 శోషణ సూచిక (n=6) మరియు బేసిన్ (n=5) నీరు, అవక్షేపం (n=3), ASTM A283 (S: n=5), ASTM A109 టెంపర్ #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) మరియు 9% (9 C: n = 5) Cr-స్టీల్స్, అలాగే టైప్ 316 (S6: n = 5) మరియు -304 (S8: n = 5) స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్స్‌ను బాక్స్-ఆకారపు మరియు విస్కర్ చార్ట్‌లుగా చూపించారు. d ANOVA మరియు ట్యూకీ-క్రేమర్ బహుళ పోలిక పరీక్షలను ఉపయోగించి పొందిన షానన్ మరియు చావో1 సూచికల p-విలువలు. ఎరుపు రంగు నేపథ్యాలు p-విలువలు < 0.05 ఉన్న జతలను సూచిస్తాయి. ఎరుపు రంగు నేపథ్యాలు p-విలువలు < 0.05 ఉన్న జతలను సూచిస్తాయి. క్రాస్ ఫోన్ ప్రెడ్‌స్టావ్‌ల్యూట్ ఫారి సో సెన్సైస్ పి <0,05. ఎరుపు రంగు నేపథ్యాలు p-విలువలు < 0.05 ఉన్న జతలను సూచిస్తాయి.红色背景代表p 值< 0.05 的对。红色背景代表p 值< 0.05 的对。 క్రాస్ ఫోన్ ప్రెడ్‌స్టావ్‌ల్యూట్ పార్స్ సి పి-జనాచేనియమీ <0,05. ఎరుపు రంగు నేపథ్యాలు p-విలువలు <0.05 ఉన్న జతలను సూచిస్తాయి.బాక్స్ మధ్యలో ఉన్న గీత, బాక్స్ పైభాగం మరియు దిగువ భాగం, మరియు విస్కర్‌లు వరుసగా మధ్యస్థం, 25వ మరియు 75వ పర్సంటైల్‌లు, మరియు కనిష్ట మరియు గరిష్ట విలువలను సూచిస్తాయి.
కార్బన్ స్టీల్, తక్కువ క్రోమియం స్టీల్ మరియు కాస్ట్ ఐరన్ యొక్క షానన్ సూచికలు నీటి నమూనాలకు సమానంగా ఉన్నాయి (Fig. 4a). దీనికి విరుద్ధంగా, స్టెయిన్‌లెస్-స్టీల్ నమూనాల షానన్ సూచికలు తుప్పు పట్టిన ఉక్కుల కంటే గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉన్నాయి (p-విలువలు < 0.05, Fig. 4d) మరియు అవక్షేపాల సూచికలను పోలి ఉన్నాయి. దీనికి విరుద్ధంగా, స్టెయిన్‌లెస్-స్టీల్ నమూనాల షానన్ సూచికలు తుప్పు పట్టిన ఉక్కుల కంటే గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉన్నాయి (p-విలువలు < 0.05, Fig. 4d) మరియు అవక్షేపాల సూచికలను పోలి ఉన్నాయి. నాప్రోటీవ్, ఇండెక్సీ జెన్నోనా ఒబ్రాజియోవ్ ఇజ్ నెర్జావేషై స్టాలీ జానచితెల్నో వైషె, చెమ్ యు కొరోడ్రివోవ్ <0,05, 4d), మరియు అనలాగ్ ఇండెక్సమ్ ఒట్లోజెనియ్. దీనికి విరుద్ధంగా, స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ నమూనాల షానన్ సూచికలు తుప్పు పట్టిన స్టీల్స్ కంటే గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉన్నాయి (p-విలువలు < 0.05, Fig. 4d) మరియు డిపాజిట్ సూచికలను పోలి ఉన్నాయి.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。相比之下，不锈钢样品的香农指数明显高于腐蚀钢的香农指数（p 值< 0.05,图4d）,与沉积物〸 నాప్రోటీవ్, ఇండెక్స్ జెన్నోనా ఒబ్రాసియోవ్ ఇజ్ నెర్జావేషై స్టాలీ బైల్ జనాచిటెల్నో విషెస్, కెమ్ యు కోర్స్డోన్ (значение p <0,05, рис. 4d), как и у отложений. దీనికి విరుద్ధంగా, తుప్పు పట్టిన ఉక్కుతో పోలిస్తే స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ నమూనాల షానన్ సూచిక గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంది (p విలువ < 0.05, చిత్రం 4డి), అలాగే డిపాజిట్ కూడా.దీనికి విరుద్ధంగా, 9% Cr ఉన్న ఉక్కులకు షానన్ సూచిక 6.95 నుండి 9.65 వరకు ఉంది. ఈ విలువలు 6, 14 మరియు 22 నెలల వద్ద తుప్పు పట్టిన నమూనాలతో పోలిస్తే 1 మరియు 3 నెలల వద్ద తుప్పు పట్టని నమూనాలలో చాలా ఎక్కువగా ఉన్నాయి (Fig. 4a). ఇంకా, 9% Cr ఉక్కుల యొక్క Chao1 సూచికలు మరియు గమనించిన OTUలు తుప్పు పట్టిన మరియు నీటి నమూనాల కంటే ఎక్కువగా మరియు తుప్పు పట్టని మరియు అవక్షేప నమూనాల కంటే తక్కువగా ఉన్నాయి (Fig. 4b, c), మరియు ఈ తేడాలు గణాంకపరంగా ముఖ్యమైనవి (p-విలువలు < 0.01, Fig. 4d). ఇంకా, 9% Cr ఉక్కుల యొక్క Chao1 సూచికలు మరియు గమనించిన OTUలు తుప్పు పట్టిన మరియు నీటి నమూనాల కంటే ఎక్కువగా మరియు తుప్పు పట్టని మరియు అవక్షేప నమూనాల కంటే తక్కువగా ఉన్నాయి (Fig. 4b, c), మరియు ఈ తేడాలు గణాంకపరంగా ముఖ్యమైనవి (p-విలువలు < 0.01, Fig. 4d).అదనంగా, 9% Cr కలిగిన ఉక్కుల యొక్క Chao1 మరియు గమనించిన OTU, తుప్పు పట్టిన మరియు జలసంబంధ నమూనాల కంటే ఎక్కువగాను, తుప్పు పట్టని మరియు అవక్షేప నమూనాల కంటే తక్కువగాను ఉన్నాయి (Fig. 4b, c), మరియు ఈ తేడాలు గణాంకపరంగా ముఖ్యమైనవి.(p-значения <0,01, рис. 4d). (p-విలువలు <0.01, పటం 4డి).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），差异具有经0.01, 图4d).此外 , 9% CR 钢 Chao1 指数 和 观察 的 的 rtu 高于 腐蚀 样品 水样 , 佉于 腷蚀（图 图 4b, c） 差异 统计学 意义4డి). క్రోమ్ టోగో, ఇండెక్స్ చావో1 మరియు నాబ్లుడేమియే OTU స్టాలిస్ సోడర్‌జనియం 9 % Cr బైలి వీషె, ఛేమ్ యు కోరొడ్రినోవింగ్ образцов, и ниже, чем у నెకోర్రోడిరోవానిహ్ మరియు ఒసాడోచ్న్ ఒబ్రాసోవ్ (రిస్. 4బి,సి), ఎ రజ్నిసా బైలా స్థాటిస్టిచెస్కి జానఛిమోయ్ (p-1, гис.40). అదనంగా, 9% Cr ఉక్కు యొక్క Chao1 సూచిక మరియు గమనించిన OTU, తుప్పు పట్టిన మరియు జల నమూనాల కంటే ఎక్కువగా మరియు తుప్పు పట్టని మరియు అవక్షేప నమూనాల కంటే తక్కువగా ఉన్నాయి (Fig. 4b,c), మరియు ఈ వ్యత్యాసం గణాంకపరంగా ముఖ్యమైనది (p-విలువ < 0.01, Fig. 4d).ఈ ఫలితాలు తుప్పు పట్టని లోహాలపై ఉండే బయోఫిల్మ్‌ల కంటే తుప్పు ఉత్పత్తులలోని సూక్ష్మజీవుల వైవిధ్యం తక్కువగా ఉందని సూచిస్తున్నాయి.
పటం 5a అన్ని నమూనాల కోసం యూనిఫ్రాక్ అన్‌వెయిటెడ్ డిస్టెన్స్ ఆధారంగా రూపొందించిన ప్రిన్సిపల్ కోఆర్డినేట్ అనాలిసిస్ (PCoA) ప్లాట్‌ను చూపుతుంది, ఇందులో మూడు ప్రధాన క్లస్టర్‌లు గమనించబడ్డాయి. నీటి నమూనాలలో ఉన్న సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు ఇతర సముదాయాల కంటే గణనీయంగా భిన్నంగా ఉన్నాయి. అవక్షేపాలలో ఉన్న సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలలో స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ సముదాయాలు కూడా ఉన్నాయి, అయితే అవి తుప్పు పట్టిన నమూనాలలో విస్తృతంగా వ్యాపించి ఉన్నాయి. దీనికి విరుద్ధంగా, 9% Cr ఉన్న స్టీల్ మ్యాప్ తుప్పు పట్టని మరియు తుప్పు పట్టిన క్లస్టర్‌లుగా విభజించబడింది. పర్యవసానంగా, లోహ ఉపరితలాలు మరియు తుప్పు ఉత్పత్తులపై ఉన్న సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు నీటిలోని వాటి కంటే గణనీయంగా భిన్నంగా ఉన్నాయి.
అన్ని నమూనాలలో (a), నీటిలో (b), మరియు లోహాలలో (c) అన్‌వెయిటెడ్ యూనిఫ్రాక్ దూరాల ఆధారంగా ప్రిన్సిపల్ కోఆర్డినేట్ అనాలిసిస్ (PCoA) ప్లాట్. వృత్తాలు ప్రతి క్లస్టర్‌ను హైలైట్ చేస్తాయి. నమూనా కాలాలను శ్రేణిలో కలిపే రేఖల ద్వారా పథాలు సూచించబడ్డాయి. 1 మీటర్, 1 నెల; 3 మీటర్లు, 3 నెలలు; 6 మీటర్లు, 6 నెలలు; 14 మీటర్లు, 14 నెలలు; 22 మీటర్లు, 22 నెలలు; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, కండిషన్ 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, స్టీల్ 1% Cr; 3C స్టీల్, 2.25% Cr స్టీల్; 9C స్టీల్, 9% Cr స్టీల్; S6, 316 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్; S8, టైప్ 304 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్.
కాలక్రమానుసారం అమర్చినప్పుడు, నీటి నమూనాల PCoA ప్లాట్లు వృత్తాకార అమరికలో ఉన్నాయి (Fig. 5b). ఈ చక్ర పరివర్తన కాలానుగుణ మార్పులను ప్రతిబింబిస్తుంది.
అదనంగా, లోహ నమూనాల PCoA ప్లాట్‌లపై కేవలం రెండు సమూహాలు (క్షయం చెందిన మరియు క్షయం చెందని) మాత్రమే గమనించబడ్డాయి, ఇక్కడ (9% క్రోమియం ఉక్కు మినహా) 1 నుండి 22 నెలల మధ్య సూక్ష్మజీవుల సముదాయంలో మార్పు కూడా గమనించబడింది (పటం 5సి). అంతేకాకుండా, క్షయం చెందని నమూనాలతో పోలిస్తే క్షయం చెందిన నమూనాలలో మార్పులు ఎక్కువగా ఉన్నందున, సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలలో మార్పులకు మరియు క్షయం పురోగతికి మధ్య ఒక సంబంధం ఉంది. 9% Cr ఉన్న ఉక్కు నమూనాలలో, రెండు రకాల సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు వెల్లడయ్యాయి: స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌కు సమీపంలో ఉన్న 1 మరియు 6 నెలల వద్ద ఉన్న బిందువులు, మరియు క్షయం చెందిన ఉక్కుకు దగ్గరగా ఉన్న బిందువుల వద్ద ఉన్న ఇతర బిందువులు (3, 14, మరియు 22 నెలలు). 1 నెల మరియు 6 నెలల వద్ద DNA సంగ్రహణ కోసం ఉపయోగించిన కూపన్‌లు క్షయం చెందలేదు, అయితే 3, 14 మరియు 22 నెలల వద్ద ఉన్న కూపన్‌లు క్షయం చెందాయి (అనుబంధ పటం 1). అందువల్ల, క్షయం చెందిన నమూనాలలో ఉన్న సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు నీరు, అవక్షేపం మరియు క్షయం చెందని నమూనాలలో ఉన్న వాటికి భిన్నంగా ఉన్నాయి మరియు క్షయం పురోగమిస్తున్న కొద్దీ అవి మారాయి.
నీటి నమూనాలలో గమనించిన ప్రధాన రకాల సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు ప్రోటియోబాక్టీరియా (30.1–73.5%), బాక్టెరాయిడెట్స్ (6.3–48.6%), ప్లాంక్టోమైసెటోటా (0.4–19.6%) మరియు యాక్టినోబాక్టీరియా (0–17.7%)గా ఉన్నాయి. వాటి సాపేక్ష సమృద్ధి నమూనా నుండి నమూనాకు మారుతూ ఉంది (పటం 6), ఉదాహరణకు, చెరువు నీటిలో బాక్టెరాయిడెట్స్ యొక్క సాపేక్ష సమృద్ధి, బయటకు తీసిన నీటి కంటే ఎక్కువగా ఉంది. ఈ వ్యత్యాసం ఓవర్‌ఫ్లో ట్యాంక్‌లో నీరు ఉండే సమయం వల్ల ప్రభావితం కావచ్చు. ఈ రకాలు అడుగున ఉన్న అవక్షేప నమూనాలలో కూడా గమనించబడ్డాయి, కానీ వాటి సాపేక్ష సమృద్ధి నీటి నమూనాలలో ఉన్నదానికంటే గణనీయంగా భిన్నంగా ఉంది. అదనంగా, యాసిడోబాక్టీరియోటా (8.7–13.0%), క్లోరోఫ్లెక్సీ (8.1–10.2%), నైట్రోస్పిరోటా (4.2–4.4%) మరియు డెసల్ఫోబాక్టీరియోటా (1.5–4.4%) ల సాపేక్ష పరిమాణం నీటి నమూనాలలో కంటే ఎక్కువగా ఉంది. దాదాపు అన్ని డెసల్ఫోబాక్టెరోటా జాతులు SRB37 కాబట్టి, అవక్షేపంలోని వాతావరణం వాయురహితంగా ఉండాలి. డెసల్ఫోబాక్టెరోటా తుప్పును ప్రభావితం చేసే అవకాశం ఉన్నప్పటికీ, కొలను నీటిలో వాటి సాపేక్ష సమృద్ధి <0.04% ఉన్నందున ప్రమాదం చాలా తక్కువగా ఉండాలి. డెసల్ఫోబాక్టెరోటా తుప్పును ప్రభావితం చేసే అవకాశం ఉన్నప్పటికీ, కొలను నీటిలో వాటి సాపేక్ష సమృద్ధి <0.04% ఉన్నందున ప్రమాదం చాలా తక్కువగా ఉండాలి. హోట్యా డెసల్ఫోబాక్టీరోటా, వోజ్మోగ్నో, వ్లియ్యూట్ ఇన్ కొరోజియు, రిస్క్ డాల్జేన్ బిట్ చ్రెజ్విచైనో నైజ్‌కిమ్, పోస్కోల్‌కు సోడర్‌జానీ వొడే బస్సేయినా <0,04% వద్ద ఉంది. డెసల్ఫోబాక్టెరోటా తుప్పు పట్టడంపై ప్రభావం చూపగలిగినప్పటికీ, కొలను నీటిలో వాటి సాపేక్ష సమృద్ధి <0.04% ఉన్నందున ప్రమాదం చాలా తక్కువగా ఉండాలి.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们在池水中的丰对. <0.04%。 హోట్యా టిప్ డెసల్ఫోబాసిల్లస్ మోజెట్ కొరోజియు, రిస్క్ డోల్జేన్ బైట్ క్రైన్ నిజ్కిమ్, పోస్కోల్కు మరియు ఇతర సలహాలు в воде бассейна <0,04% వద్ద ఉంది. డెసల్ఫోబాసిల్లస్ రకం తుప్పును ప్రభావితం చేయగలిగినప్పటికీ, కొలను నీటిలో వాటి సాపేక్ష సమృద్ధి <0.04% ఉన్నందున ప్రమాదం చాలా తక్కువగా ఉండాలి.
RW మరియు Air అనేవి వరుసగా నీటి సరఫరా కేంద్రం మరియు బేసిన్ నుండి తీసుకున్న నీటి నమూనాలను సూచిస్తాయి. Sediment-C, -E, -W అనేవి బేసిన్ అడుగుభాగం మధ్య నుండి, అలాగే తూర్పు మరియు పడమర వైపుల నుండి తీసుకున్న అవక్షేప నమూనాలు. 1 మీటర్, 1 నెల; 3 మీటర్లు, 3 నెలలు; 6 మీటర్లు, 6 నెలలు; 14 మీటర్లు, 14 నెలలు; 22 మీటర్లు, 22 నెలలు; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, కండిషన్ 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, స్టీల్ 1% Cr; 3C స్టీల్, 2.25% Cr స్టీల్; స్టీల్ 9C, స్టీల్ 9% Cr; S6, 316 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్; S8, టైప్ 304 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్.
ప్రజాతి స్థాయిలో, అన్ని కాలాలలోనూ ట్రైకోమోనాడేసి కుటుంబానికి చెందిన వర్గీకరించని బ్యాక్టీరియా, అలాగే నియోస్ఫింగోసిన్, సూడోమోనాస్ మరియు ఫ్లేవోబాక్టీరియం కొద్దిగా అధిక నిష్పత్తిలో (6–19%) ఉన్నట్లు గమనించబడింది. చిన్న ప్రధాన భాగాలుగా, వాటి వాటాలు మారుతూ ఉంటాయి (పటం 1). . 7ఎ మరియు బి). ఉపనదులలో, ఫ్లేవోబాక్టీరియం, సూడోవిబ్రియో మరియు రోడోఫెర్రోబాక్టర్‌ల సాపేక్ష సమృద్ధి శీతాకాలంలో మాత్రమే ఎక్కువగా ఉంది. అదేవిధంగా, బేసిన్ యొక్క శీతాకాలపు నీటిలో సూడోవిబ్రియో మరియు ఫ్లేవోబాక్టీరియం అధిక పరిమాణంలో ఉన్నట్లు గమనించబడింది. ఈ విధంగా, నీటి నమూనాలలో సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు కాలాన్ని బట్టి మారుతూ ఉన్నాయి, కానీ అధ్యయన కాలంలో తీవ్రమైన మార్పులకు లోనవలేదు.
a ఇన్‌టేక్ నీరు, b స్విమ్మింగ్ పూల్ నీరు, c ASTM A283, d ASTM A109 ఉష్ణోగ్రత #4/5, e ASTM A179, f ASTM A395, g 1% Cr, h 2.25% Cr, మరియు i 9% Cr స్టీల్, j టైప్-316 మరియు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ K-304.
అన్ని నమూనాలలో ప్రోటియోబాక్టీరియా ప్రధానమైనవి, కానీ తుప్పు పట్టే ప్రక్రియ కొనసాగిన కొద్దీ తుప్పు పట్టిన నమూనాలలో వాటి సాపేక్ష సమృద్ధి తగ్గింది (పటం 6). ASTM A179, ASTM A109 టెంప్ నం. 4/5, ASTM A179, ASTM A395 మరియు 1% మరియు 2.25% Cr నమూనాలలో, ప్రోటియోబాక్టీరియా యొక్క సాపేక్ష సమృద్ధి వరుసగా 89.1%, 85.9%, 89.6%, 79.5%, 84.8%, 83.8% నుండి 43.3%, 52.2%, 50.0%, 41.9%, 33.8% మరియు 31.3% కి తగ్గింది. దీనికి విరుద్ధంగా, క్రమక్షయం పురోగమించడంతో డెసల్ఫోబాక్టెరోటా యొక్క సాపేక్ష సమృద్ధి క్రమంగా <0.1% నుండి 12.5–45.9% వరకు పెరుగుతుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, క్రమక్షయం పురోగమించడంతో డెసల్ఫోబాక్టెరోటా యొక్క సాపేక్ష సమృద్ధి క్రమంగా <0.1% నుండి 12.5–45.9% వరకు పెరుగుతుంది. నాప్రోటీవ్, ఒట్నోసిటెల్నోయె సోడెర్జానీ డెసల్ఫోబాక్టీరోటా పోస్టేపెన్నో యూవెలిచివాట్స్ <0,1% 12,5-45,9% వరకు కొర్రోజీలు. దీనికి విరుద్ధంగా, క్రమక్షయం పురోగమిస్తున్న కొద్దీ డెసల్ఫోబాక్టెరోటా యొక్క సాపేక్ష సమృద్ధి క్రమంగా <0.1% నుండి 12.5–45.9% వరకు పెరుగుతుంది.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% నాప్రోటీవ్, ఒట్నోసిటెల్నయా చిస్లెన్నోస్ట్ డెసల్ఫోబాసిల్లస్ పోస్టేపెన్నో యూవెలిచివలస్ <0,1% వరకు 12,5-45,9% మే. దీనికి విరుద్ధంగా, క్రమక్షయం పురోగమిస్తున్న కొద్దీ డెసల్ఫోబాసిల్లస్ యొక్క సాపేక్ష సమృద్ధి క్రమంగా <0.1% నుండి 12.5–45.9%కి పెరిగింది.ఈ విధంగా, క్షయం పురోగమిస్తున్న కొద్దీ, ప్రోటియోబాక్టీరిరా స్థానంలో డెసల్ఫోబాక్టీరోటా వచ్చింది.
దీనికి విరుద్ధంగా, తుప్పు పట్టని స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌పై ఉన్న బయోఫిల్మ్‌లు వివిధ బ్యాక్టీరియాలను ఒకే నిష్పత్తిలో కలిగి ఉన్నాయి. ప్రోటియోబ్యాక్టీరియా (29.4–34.1%), ప్లాంక్టోమైసెటోటా (11.7–18.8%), నైట్రోస్పిరోటా (2.9–20.9%), అసిడోబ్యాక్టీరియోటా (8.6–18.8%), బ్యాక్టీరియోడాటా (3.1–9.2%) మరియు క్లోరోఫ్లెక్సీ (2.1–8.8%). స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ నమూనాలలో నైట్రోస్పిరోటా నిష్పత్తి క్రమంగా పెరిగినట్లు కనుగొనబడింది (పటం 6). ఈ నిష్పత్తులు అవక్షేప నమూనాలలో ఉన్న వాటిని పోలి ఉంటాయి, ఇది పటం 5aలో చూపిన PCoA ప్లాట్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది.
9% Cr కలిగిన ఉక్కు నమూనాలలో, రెండు రకాల సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు గమనించబడ్డాయి: 1-నెల మరియు 6-నెలల సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు అడుగున ఉన్న అవక్షేప నమూనాలలో ఉన్నవాటిని పోలి ఉన్నాయి, అయితే 3, 14, మరియు 22 నెలల తుప్పు నమూనాలలో ప్రోటియోబాక్టీరియా నిష్పత్తి గణనీయంగా పెరిగింది. అదనంగా, 9% Cr ఉక్కు నమూనాలలో ఈ రెండు సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు Fig. 5cలో చూపిన PCoA ప్లాట్‌లోని విభజిత క్లస్టర్‌లకు అనుగుణంగా ఉన్నాయి.
ప్రజాతి స్థాయిలో, కేటాయించబడని బాక్టీరియా మరియు ఆర్కియాలను కలిగి ఉన్న 2000 కంటే ఎక్కువ OTUలు గమనించబడ్డాయి. ప్రజాతి స్థాయిలో, కేటాయించబడని బాక్టీరియా మరియు ఆర్కియాలను కలిగి ఉన్న 2000 కంటే ఎక్కువ OTUలు గమనించబడ్డాయి.ప్రజాతి స్థాయిలో, గుర్తించబడని బాక్టీరియా మరియు ఆర్కియాలను కలిగి ఉన్న 2000 కంటే ఎక్కువ OTUలు గమనించబడ్డాయి.ప్రజాతి స్థాయిలో, పేర్కొనబడని బాక్టీరియా మరియు ఆర్కియాలను కలిగి ఉన్న 2000 కంటే ఎక్కువ OTUలు గమనించబడ్డాయి. వాటిలో, మేము ప్రతి నమూనాలో అధిక జనాభా కలిగిన 10 OTUలపై దృష్టి సారించాము. ఇది ASTM A179, ASTM A109 టెంప్ నం. 4/5, ASTM A179, ASTM A395, 1%, 2.25% మరియు 9% Cr స్టీల్స్ మరియు టైప్ 316 మరియు -304 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్స్‌లో వరుసగా 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% మరియు 21.8-45.1% ను కవర్ చేస్తుంది.
తుప్పు యొక్క ప్రారంభ దశలో (1 నెల మరియు 3 నెలలు, చిత్రం 7c-h), ASTM A179, ASTM A109 టెంప్ నం. 4/5, ASTM A179, ASTM A395 మరియు 1% మరియు 2.25% Cr కలిగిన ఉక్కు వంటి తుప్పు నమూనాలలో Fe(II) ఆక్సీకరణ లక్షణాలతో కూడిన డీక్లోరినేటెడ్ మోనోలిత్‌ల సాపేక్షంగా అధిక కంటెంట్ గమనించబడింది. కాలక్రమేణా డీక్లోరోమోనాస్ నిష్పత్తి తగ్గింది, ఇది ప్రోటియోబాక్టీరియా తగ్గుదలకు అనుగుణంగా ఉంది (చిత్రం 6). అంతేకాకుండా, తుప్పు పట్టని నమూనాలపై ఉన్న బయోఫిల్మ్‌లలో డీక్లోరోమోనాస్ నిష్పత్తి <1% ఉంటుంది. అంతేకాకుండా, తుప్పు పట్టని నమూనాలపై ఉన్న బయోఫిల్మ్‌లలో డీక్లోరోమోనాస్ నిష్పత్తి <1% ఉంటుంది. క్రోమ్ టోగో, డోల్యా డెక్లోరోమోనాస్ వి బియోప్లెంకాహ్ న నేకోరోడిరోవానిక్స్ ఒబ్రాసిసాస్ సోస్టావ్లైయెట్ <1%. అదనంగా, క్షయం చెందని నమూనాలపై ఉన్న బయోఫిల్మ్‌లలో డీక్లోరోమోనాస్ నిష్పత్తి <1% ఉంటుంది.此外，未腐蚀样品的生物膜中脱氯单胞菌的比 ఉదాహరణలు<1%。此外,未腐蚀样品的生物膜中脱氯单胞菌的比 ఉదాహరణలు < 1% క్రోమ్ టోగో, డోలియా డెక్లోరోమోనాస్ వి బియోప్లెంకే నెకోర్రోడిరోవానిక్స్ ఒబ్రాసియోవ్ బైలా <1%. అదనంగా, క్షయం చెందని నమూనాల బయోఫిల్మ్‌లో డీక్లోరోమోనాస్ నిష్పత్తి <1%గా ఉంది.అందువల్ల, తుప్పు పట్టే ప్రారంభ దశలో, తుప్పు ఉత్పత్తులలో డీక్లోరోమోనాస్ గణనీయంగా సమృద్ధి చెందుతుంది.
దీనికి విరుద్ధంగా, ASTM A179, ASTM A109 టెంపర్డ్ #4/5, ASTM A179, ASTM A395 మరియు 1% మరియు 2.25% Cr ఉన్న స్టీల్స్‌లో, 14 మరియు 22 నెలల తర్వాత SRB డెసల్ఫోవిబ్రియో జాతుల నిష్పత్తి చివరకు పెరిగింది (Fig. 7c–h). తుప్పు యొక్క ప్రారంభ దశలలో, నీటి నమూనాలలో (Fig. 7a, b) మరియు తుప్పు పట్టని బయోఫిల్మ్‌లలో (Fig. 7j, j) డెసల్ఫోఫైబ్రియాన్ చాలా తక్కువగా ఉంది లేదా గుర్తించబడలేదు. తుప్పు యొక్క ప్రారంభ దశలలో అవి తుప్పును ప్రభావితం చేయనప్పటికీ, ఏర్పడిన తుప్పు ఉత్పత్తుల వాతావరణాన్ని డెసల్ఫోవిబ్రియో ఇష్టపడుతుందని ఇది బలంగా సూచిస్తుంది.
జియోబాక్టర్ మరియు జియోథ్రిక్స్ వంటి Fe(III)-క్షయకరణ బ్యాక్టీరియా (RRB), తుప్పు పట్టే మధ్య దశలలో (6 మరియు 14 నెలలు) తుప్పు ఉత్పత్తులలో కనుగొనబడ్డాయి, కానీ తుప్పు పట్టే చివరి దశలలో (22 నెలలు) వాటి నిష్పత్తి ఎక్కువగా ఉంది. సాపేక్షంగా తక్కువ (Fig. 7c, eh). Fe(II) ఆక్సీకరణ లక్షణాలు కలిగిన సిడెరాక్సిడాన్స్ జాతి కూడా ఇలాంటి ప్రవర్తననే చూపించింది (Fig. 7f), కాబట్టి FeOB, IRB, మరియు SRB ల నిష్పత్తి తుప్పు పట్టిన నమూనాలలో మాత్రమే ఎక్కువగా ఉంది. ఈ సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలలో మార్పులు తుప్పు పురోగతితో ముడిపడి ఉన్నాయని ఇది బలంగా సూచిస్తుంది.
3, 14 మరియు 22 నెలల తర్వాత తుప్పు పట్టిన 9% Cr ఉక్కులో, సల్ఫర్ ఆక్సీకరణ లక్షణాలను ప్రదర్శించగల బెగ్గియాటోసియా కుటుంబ సభ్యులు (8.5–19.6%) అధిక నిష్పత్తిలో మరియు సైడెరాక్సిడాన్‌లు (8.4–13.7%) గమనించబడ్డాయి (పటం 1). 7i) అదనంగా, సల్ఫర్ ఆక్సీకరణ బ్యాక్టీరియా (SOB) అయిన థియోమోనాస్, 3 మరియు 14 నెలల వద్ద అధిక సంఖ్యలో (3.4% మరియు 8.8%) కనుగొనబడింది. దీనికి విరుద్ధంగా, 6 నెలల వయస్సు గల తుప్పు పట్టని నమూనాలలో నైట్రేట్-క్షయకరణ బ్యాక్టీరియా నైట్రోస్పిరా (12.9%) గమనించబడింది. ముంచిన తర్వాత స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌పై ఉన్న బయోఫిల్మ్‌లలో కూడా నైట్రోస్పిరా యొక్క పెరిగిన నిష్పత్తి గమనించబడింది (పటం 7j,k). అందువల్ల, 1 మరియు 6 నెలల వయస్సు గల తుప్పు పట్టని 9% Cr ఉక్కుల యొక్క సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ బయోఫిల్మ్‌లలోని వాటిని పోలి ఉన్నాయి. అంతేకాకుండా, 3, 14 మరియు 22 నెలల వద్ద క్షయం చెందిన 9% Cr ఉక్కు యొక్క సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు, కార్బన్ మరియు తక్కువ క్రోమియం ఉక్కులు మరియు కాస్ట్ ఐరన్ యొక్క క్షయ ఉత్పత్తుల నుండి భిన్నంగా ఉన్నాయి.
సముద్రపు నీటి కంటే మంచినీటిలో తుప్పు పట్టడం సాధారణంగా నెమ్మదిగా జరుగుతుంది, ఎందుకంటే క్లోరైడ్ అయాన్ల గాఢత లోహం యొక్క తుప్పును ప్రభావితం చేస్తుంది. అయినప్పటికీ, కొన్ని స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్స్ మంచినీటి వాతావరణంలో తుప్పు పట్టవచ్చు38,39. అదనంగా, ఈ అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన మంచినీటి కొలనులో గతంలో తుప్పు పట్టిన పదార్థం గమనించబడినందున, ప్రారంభంలో MIC పై అనుమానం కలిగింది. దీర్ఘకాలిక ఇమ్మర్షన్ అధ్యయనాలలో, వివిధ రకాల తుప్పు, మూడు రకాల సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు మరియు తుప్పు ఉత్పత్తులలోని సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలలో మార్పు గమనించబడ్డాయి.
ఈ అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన మంచినీటి మాధ్యమం, సాపేక్షంగా స్థిరమైన రసాయన కూర్పు మరియు 9 నుండి 23 °C వరకు కాలానుగుణంగా మారే నీటి ఉష్ణోగ్రత కలిగిన నది నుండి తీసుకున్న సాంకేతిక నీటి కోసం ఉద్దేశించిన ఒక మూసివున్న ట్యాంక్. అందువల్ల, నీటి నమూనాలలో సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలలో కాలానుగుణ హెచ్చుతగ్గులు ఉష్ణోగ్రతలోని మార్పులతో ముడిపడి ఉండవచ్చు. అదనంగా, కొలనులోని నీటిలోని సూక్ష్మజీవుల సముదాయం, లోపలికి తీసుకున్న నీటిలోని దానికంటే కొంత భిన్నంగా ఉంది (పటం 5బి). ఓవర్‌ఫ్లో కారణంగా కొలనులోని నీరు నిరంతరం మార్చబడుతూ ఉంటుంది. ఫలితంగా, బేసిన్ ఉపరితలం మరియు అడుగుభాగం మధ్య ఉన్న మధ్యస్థ లోతులలో కూడా DO ~8.2 ppm వద్ద స్థిరంగా ఉంది. దీనికి విరుద్ధంగా, అవక్షేపం యొక్క పర్యావరణం వాయురహితంగా ఉండాలి, ఎందుకంటే అది జలాశయం అడుగున స్థిరపడి ఉంటుంది, మరియు దానిలోని సూక్ష్మజీవుల సమూహం (CRP వంటివి) కూడా నీటిలోని సూక్ష్మజీవుల సమూహం కంటే భిన్నంగా ఉండాలి (పటం 6). కొలనులోని కూపన్‌లు అవక్షేపాలకు దూరంగా ఉన్నందున, వాయుసహిత పరిస్థితులలో ముంచి చేసే అధ్యయనాల సమయంలో అవి కేవలం మంచినీటికి మాత్రమే గురయ్యాయి.
మంచినీటి వాతావరణంలో కార్బన్ స్టీల్, తక్కువ క్రోమియం స్టీల్ మరియు కాస్ట్ ఐరన్‌లో సాధారణ తుప్పు పడుతుంది (పటం 1), ఎందుకంటే ఈ పదార్థాలు తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉండవు. అయినప్పటికీ, అబయోటిక్ మంచినీటి పరిస్థితులలో తుప్పు రేటు (0.13 మిమీ సం-1) మునుపటి అధ్యయనాల40 (0.04 మిమీ సం-1) కంటే ఎక్కువగా ఉంది మరియు సూక్ష్మజీవుల సమక్షంలో తుప్పు రేటు (0.02–0.76 మిమీ సం-1)తో పోల్చదగినదిగా ఉంది 1) మంచినీటి పరిస్థితుల మాదిరిగానే40,41,42. ఈ వేగవంతమైన తుప్పు రేటు MIC యొక్క ఒక లక్షణం.
అదనంగా, 22 నెలల పాటు ముంచి ఉంచిన తర్వాత, తుప్పు ఉత్పత్తుల కింద అనేక లోహాలలో స్థానికీకరించిన తుప్పు గమనించబడింది (పటం 3). ముఖ్యంగా, ASTM A179లో గమనించిన స్థానికీకరించిన తుప్పు రేటు సాధారణ తుప్పు కంటే సుమారు ఐదు రెట్లు వేగంగా ఉంది. ఈ అసాధారణమైన తుప్పు రూపం మరియు వేగవంతమైన తుప్పు రేటు అదే వస్తువుపై సంభవించే తుప్పులో కూడా గమనించబడింది. అందువల్ల, ఈ అధ్యయనంలో నిర్వహించిన ముంచి ఉంచడం అనేది ఆచరణలో జరిగే తుప్పును ప్రతిబింబిస్తుంది.
అధ్యయనం చేసిన లోహాలలో, 9% Cr ఉక్కు అత్యంత తీవ్రమైన తుప్పును ప్రదర్శించింది, దీని తుప్పు లోతు >1.2 మి.మీ.గా ఉంది. వేగవంతమైన తుప్పు మరియు అసాధారణమైన తుప్పు రూపం కారణంగా ఇది MIC అయ్యే అవకాశం ఉంది. అధ్యయనం చేసిన లోహాలలో, 9% Cr ఉక్కు అత్యంత తీవ్రమైన తుప్పును ప్రదర్శించింది, దీని తుప్పు లోతు >1.2 మి.మీ.గా ఉంది. వేగవంతమైన తుప్పు మరియు అసాధారణమైన తుప్పు రూపం కారణంగా ఇది MIC అయ్యే అవకాశం ఉంది. 9% Cr పోకజాలా నైబోలే సిల్నుయుస్ గ్లుబినోయ్ CO, 1,2,000 వేరొయాత్నో, యావ్లియాత్స్యా మజ్జి из-за ఉస్కొరెన్నోయ్ కార్రోసీ మరియు అనోమాలినోయ్ ఫార్మి కోర్రోసీ. పరిశీలించిన లోహాలలో, 9% Cr కలిగిన ఉక్కు 1.2 మి.మీ కంటే ఎక్కువ తుప్పు లోతుతో అత్యంత తీవ్రమైన తుప్పును చూపించింది, ఇది బహుశా వేగవంతమైన తుప్పు మరియు అసాధారణమైన తుప్పు రూపం కారణంగా ఏర్పడిన MIC కావచ్చు.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 9% కోట్లు МИК из-за ఉస్కోరెన్స్ మరియు అనామక ఫార్మ్ కార్రోజీ. అధ్యయనం చేసిన లోహాలలో, 9% Cr కలిగిన ఉక్కు అత్యంత తీవ్రంగా తుప్పు పట్టింది, తుప్పు లోతు >1.2 మి.మీ.గా ఉంది. వేగవంతమైన మరియు అసాధారణమైన తుప్పు రూపాల కారణంగా ఇది బహుశా MIC అయి ఉండవచ్చు.9% Cr ఉక్కును అధిక ఉష్ణోగ్రత అనువర్తనాలలో ఉపయోగిస్తారు కాబట్టి, దాని తుప్పు ప్రవర్తనను గతంలో అధ్యయనం చేశారు43,44 కానీ ఈ లోహానికి సంబంధించి ఇంతకు ముందు ఏ MIC నివేదించబడలేదు. హైపర్థర్మోఫైల్స్ మినహా అనేక సూక్ష్మజీవులు అధిక-ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో (>100 °C) క్రియారహితంగా ఉంటాయి కాబట్టి, అటువంటి సందర్భాలలో 9% Cr స్టీల్‌లో MICని విస్మరించవచ్చు. హైపర్థర్మోఫైల్స్ మినహా అనేక సూక్ష్మజీవులు అధిక ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో (>100 °C) క్రియారహితంగా ఉంటాయి కాబట్టి, అటువంటి సందర్భాలలో 9% Cr స్టీల్‌లో MICని విస్మరించవచ్చు. పోస్కోల్కు మానోగీ మిక్రోగానిజమ్, ఐస్క్ల్యూచెనియం గిపర్‌టర్మోఫిలోవ్, నియాక్టివింగ్ మరియు వైస్‌కోటెమ్‌పేర్ (°1000), స్టాలిలో 9% కోట్లు స్లుచయాహ్ మోగ్నో లేదు హైపర్‌థర్మోఫైల్స్ మినహా, చాలా సూక్ష్మజీవులు అధిక ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో (>100°C) క్రియారహితంగా ఉంటాయి కాబట్టి, అటువంటి సందర్భాలలో 9% Cr ఉన్న స్టీల్‌లోని MICని విస్మరించవచ్చు.由于除超嗜热菌外，许多微生物在高温环境(> 100 °C) Cr 钢中的MIC. 9% Cr 颃(>100 °C) పాస్కోల్కు మైక్రోగానిజం, క్రోమ్ గిపర్‌టెర్మోఫిలోవ్, ఆక్టివిజన్ ఆక్టివిటీ మరియు వైసోకోటమ్ 10 ° С), МПК в стали с 9% Cr в నేను అర్థం చేసుకోలేను. హైపర్‌థర్మోఫైల్స్ మినహా అనేక సూక్ష్మజీవులు అధిక-ఉష్ణోగ్రత వాతావరణాలలో (>100 °C) క్రియాశీలతను చూపవు కాబట్టి, ఈ సందర్భంలో 9% Cr ఉన్న స్టీల్‌లోని MICని విస్మరించవచ్చు.అయితే, 9% Cr ఉక్కును మధ్యస్థ ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో ఉపయోగించినప్పుడు, MICని తగ్గించడానికి వివిధ చర్యలు తీసుకోవాలి.
నీటితో పోల్చినప్పుడు, క్షయం చెందని పదార్థాల నిక్షేపాలలో మరియు బయోఫిల్మ్‌లలోని క్షయ ఉత్పత్తులలో వివిధ సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు మరియు వాటి మార్పులు గమనించబడ్డాయి, దీనికి అదనంగా వేగవంతమైన క్షయం కూడా కనిపించింది (Fig. 5-7), ఈ క్షయం ఒక మైక్రోఫోన్ అని ఇది బలంగా సూచిస్తుంది. రామిరెజ్ మరియు ఇతరులు¹³ ఒక సముద్ర సూక్ష్మజీవి పర్యావరణ వ్యవస్థలో 6 నెలల వ్యవధిలో 3-దశల పరివర్తన (FeOB => SRB/IRB = > SOB) జరుగుతుందని నివేదించారు, దీనిలో ద్వితీయంగా సమృద్ధమైన SRB ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ చివరికి SOB సమృద్ధతకు దోహదపడవచ్చు. రామిరెజ్ మరియు ఇతరులు¹³ ఒక సముద్ర సూక్ష్మజీవి పర్యావరణ వ్యవస్థలో 6 నెలల వ్యవధిలో 3-దశల పరివర్తన (FeOB => SRB/IRB => SOB) జరుగుతుందని నివేదించారు, ఈ ప్రక్రియలో ద్వితీయంగా సమృద్ధమైన SRB ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ చివరికి SOB సమృద్ధతకు దోహదపడవచ్చు. Ramirez et al.13 సోబ్షూట్ ఓ ట్రెహెటప్నమ్ పెరెహోడే (FeOB => SRB/IRB => SOB) వర్సెస్ మార్స్కోయ్ మైక్రోబ్నోయ్ ఎకోసిస్టీమ్, 6 కోగ్దా సెరోవోడోరోడ్, ఒబ్రజుషియ ప్రై వోరిచ్నోమ్ ఒబోగాషెనియస్ SRB, మోజెట్, నాకోనెట్స్, స్పోసోబ్స్ట్వోవట్ ఒబోగాషెనియు SOB. రామిరెజ్ మరియు ఇతరులు¹³ సముద్ర సూక్ష్మజీవుల పర్యావరణ వ్యవస్థలో 6 నెలల వ్యవధిలో మూడు-దశల పరివర్తన (FeOB => SRB/IRB => SOB) జరుగుతుందని నివేదించారు, దీనిలో SRB ద్వితీయ సమృద్ధి నుండి ఉత్పత్తి అయ్యే హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ చివరికి SOB సమృద్ధికి దోహదపడుతుంది. రామిరేజ్ 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 =>SRBeOB =>SRBeOB => 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。రామిరెజ్ 等 人 13转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 r srb/IRB)硫化氢 可能 最终 有助于 సోబ్ 的富集。 Ramirez et al.13 సోబిలి ఓ ట్రెహస్టూపెంచటమ్ పెరెహోడే (FeOB => SRB/IRB => SOB) మార్స్కోయ్ మైక్రోబ్నోయ్ ఎకోసీస్టేమ్ 6 మేసియాసేవ్, కోటోరోమ్ సెరోవోడోరోడ్, SRB, కొత్త సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని మెరుగుపరచడం. రామిరెజ్ మరియు ఇతరులు¹³ సముద్ర సూక్ష్మజీవుల పర్యావరణ వ్యవస్థలో 6 నెలల వ్యవధిలో మూడు-దశల పరివర్తన (FeOB => SRB/IRB => SOB) జరుగుతుందని నివేదించారు, దీనిలో SRB ద్వితీయ సమృద్ధి నుండి ఉత్పత్తి అయ్యే హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ చివరికి SOB సమృద్ధికి దోహదపడవచ్చు.మెక్‌బెత్ మరియు ఎమర్సన్36 FeOBలో ప్రాథమిక సుసంపన్నతను నివేదించారు. అదేవిధంగా, ఈ అధ్యయనంలో ప్రారంభ తుప్పు దశలో FeOB సమృద్ధి గమనించబడింది, కానీ 22 నెలల పాటు కార్బన్ మరియు 1% మరియు 2.25% Cr స్టీల్స్ మరియు కాస్ట్ ఐరన్‌లో తుప్పు పురోగమించడంతో గమనించిన సూక్ష్మజీవుల మార్పులు FeOB => IRB = > SRB (చిత్రాలు 7 మరియు 8). అదేవిధంగా, ఈ అధ్యయనంలో ప్రారంభ తుప్పు దశలో FeOB సమృద్ధి గమనించబడింది, కానీ కార్బన్ మరియు 1% మరియు 2.25% Cr స్టీల్స్ మరియు కాస్ట్ ఐరన్‌లో 22 నెలల పాటు తుప్పు పురోగమించడంతో గమనించిన సూక్ష్మజీవుల మార్పులు FeOB => IRB => SRB (చిత్రాలు 7 మరియు 8). టోచ్నో టాక్ షే వి ఎటోమ్ ఇస్లేడోవానీ నాబ్లిడేట్సియా ఒబోగాషెని ఫీఓబ్ నా రన్నీ స్టాడి కొరోజీలు, నో మైక్రోబ్యామిన్స్ మేరే ప్రోగ్రెస్సిరోవానియ కొర్రోజీలు, ఉగ్లెరోడిస్ట్ మరియు 1% మరియు 2,25% Cr స్టాల్యక్ మరియు టెక్నికల్ ఇన్ చుగునే 22 ఫిబ్రవరి, 2019 ఫిబ్రవరి IRB => SRB (రిస్. 7 మరియు 8). అదేవిధంగా, ఈ అధ్యయనంలో తుప్పు పట్టే ప్రారంభ దశలో FeOB వృద్ధి చెందడం గమనించబడింది, కానీ తుప్పు పురోగమిస్తున్న కొద్దీ కార్బన్ మరియు 1% మరియు 2.25% Cr స్టీల్స్ మరియు కాస్ట్ ఐరన్‌లో 22 నెలల పాటు గమనించిన సూక్ష్మజీవుల మార్పులు FeOB => IRB => SRB (మూర్తులు 7 మరియు 8) గా ఉన్నాయి.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% కోట్లు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（傒7同样 , 在 本 研究 中 观察 早期 腐蚀 阶段 feob 的 富集 , 但 碳 和 和 1% 咇 蒇 2.25 鿅 2.25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）。 అనాలాగ్నిమ్ ఒబ్రాజోమ్, వర్ ఎటోమ్ ఐస్లెడోవానీ నాబ్లిడలోస్ ఒబోగాషనీ ఫీఓబిలో రానిహ్ స్టాడియాక్ కొరోజిమి, ఇజ్మెనేనియా, ఉగ్లెరోడిస్ట్ మరియు 1% మరియు 2,25% Cr స్టాల్యక్స్ మరియు టెక్నికల్ 22 మేస్యాషెవ్, బైలి FeOB => IRB => IRB => 8. అదేవిధంగా, ఈ అధ్యయనంలో తుప్పు పట్టే ప్రారంభ దశలలో FeOB సమృద్ధిని గమనించారు, కానీ 22 నెలల వ్యవధిలో కార్బన్ మరియు 1% మరియు 2.25% Cr స్టీల్స్ మరియు కాస్ట్ ఐరన్‌లో గమనించిన సూక్ష్మజీవ మార్పులు FeOB => IRB => SRB (Fig. 7 మరియు 8) గా ఉన్నాయి.అధిక సల్ఫేట్ అయాన్ సాంద్రతల కారణంగా SRBలు సముద్రపు నీటి వాతావరణంలో సులభంగా పేరుకుపోతాయి, కానీ తక్కువ సల్ఫేట్ అయాన్ సాంద్రతల వల్ల మంచినీటి వాతావరణంలో వాటి వృద్ధి ఆలస్యం అవుతుంది. సముద్రపు నీటిలో SRB వృద్ధి తరచుగా నివేదించబడింది¹⁰,¹²,⁴⁵.
a. తుప్పు పట్టే తొలి దశలో, Fe(II)-ఆధారిత శక్తి జీవక్రియ ద్వారా సేంద్రీయ కార్బన్ మరియు నైట్రోజన్‌ను ఐరన్ ఆక్సైడ్ (ఎరుపు [Dechloromonas sp.] మరియు ఆకుపచ్చ [Sideroxydans sp.] కణాలు) మరియు Fe(III) క్షయకరణ బ్యాక్టీరియా (బూడిద రంగు కణాలు [Geothrix sp. మరియు Geobacter sp.]) విడుదల చేస్తాయి. ఆ తర్వాత, పేరుకుపోయిన సేంద్రీయ పదార్థాన్ని వినియోగించుకోవడం ద్వారా వాయురహిత సల్ఫేట్-క్షయకరణ బ్యాక్టీరియా (SRP) మరియు హెటెరోట్రోఫిక్ సూక్ష్మజీవులు తుప్పు పట్టే పరిపక్వ దశను సుసంపన్నం చేస్తాయి. b. తుప్పు-నిరోధక లోహాలపై సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలలో మార్పులు. ఊదా, నీలం, పసుపు మరియు తెలుపు రంగు కణాలు వరుసగా Comamonadaceae, Nitrospira sp., Beggiatoacea మరియు ఇతర కుటుంబాలకు చెందిన బ్యాక్టీరియాను సూచిస్తాయి.
సూక్ష్మజీవుల సముదాయంలో మార్పులు మరియు SRB ల సంభావ్య వృద్ధికి సంబంధించి, తుప్పు పట్టే ప్రక్రియ యొక్క ప్రారంభ దశలో FeOB కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది, మరియు డీక్లోరోమోనాస్ సూక్ష్మజీవులు Fe(II) ఆక్సీకరణం నుండి తమ పెరుగుదలకు అవసరమైన శక్తిని పొందగలవు. సూక్ష్మ మూలకాలు కలిగిన మాధ్యమంలో సూక్ష్మజీవులు జీవించగలవు, కానీ అవి ఘాతాంక పద్ధతిలో వృద్ధి చెందవు. అయితే, ఈ అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన ప్లంజ్ పూల్ ఒక ఓవర్‌ఫ్లో బేసిన్, దీనిలోకి గంటకు 20 m³ నీరు ప్రవహిస్తుంది, ఇది అకర్బన అయాన్లను కలిగి ఉన్న సూక్ష్మ మూలకాలను నిరంతరం సరఫరా చేస్తుంది. తుప్పు పట్టే ప్రక్రియ యొక్క ప్రారంభ దశలలో, కార్బన్ స్టీల్ మరియు కాస్ట్ ఐరన్ నుండి ఫెర్రస్ అయాన్లు విడుదలవుతాయి, మరియు FeOBలు (డీక్లోరోమోనాస్ వంటివి) వాటిని శక్తి వనరుగా ఉపయోగించుకుంటాయి. కణాల పెరుగుదలకు అవసరమైన కార్బన్, ఫాస్ఫేట్ మరియు నైట్రోజన్ వంటి సూక్ష్మ పరిమాణాలు, ప్రాసెస్ వాటర్‌లో సేంద్రీయ మరియు అకర్బన పదార్థాల రూపంలో తప్పనిసరిగా ఉండాలి. అందువల్ల, ఈ మంచినీటి వాతావరణంలో, కార్బన్ స్టీల్ మరియు కాస్ట్ ఐరన్ వంటి లోహ ఉపరితలాలపై FeOBలు ప్రారంభంలో వృద్ధి చెందుతాయి. తదనంతరం, IRBలు వృద్ధి చెంది, సేంద్రీయ పదార్థాన్ని శక్తి వనరులుగా మరియు ఐరన్ ఆక్సైడ్‌లను టెర్మినల్ ఎలక్ట్రాన్ స్వీకర్తలుగా ఉపయోగించుకోగలవు. పరిపక్వ తుప్పు ఉత్పత్తులలో, FeOB మరియు IRB ల జీవక్రియ కారణంగా నత్రజనితో సమృద్ధమైన వాయురహిత పరిస్థితులు ఏర్పడాలి. అందువల్ల, SRB వేగంగా పెరిగి FeOB మరియు IRB లను భర్తీ చేయగలదు (Fig. 8a).
ఇటీవల, టాంగ్ మరియు ఇతరులు, ఇనుము నుండి సూక్ష్మజీవులకు ప్రత్యక్ష ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ కారణంగా మంచినీటి వాతావరణంలో జియోబాక్టర్ ఫెర్రోరెడ్యూసెన్స్ ద్వారా స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ తుప్పు పట్టడాన్ని నివేదించారు46. EMICని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, EET లక్షణాలు కలిగిన సూక్ష్మజీవుల సహకారం చాలా కీలకం. ఈ అధ్యయనంలో తుప్పు ఉత్పత్తులలో SRB, FeOB, మరియు IRB అనేవి ప్రధాన సూక్ష్మజీవుల జాతులు, వీటికి EET లక్షణాలు ఉండాలి. అందువల్ల, ఈ విద్యుత్ రసాయనికంగా చురుకైన సూక్ష్మజీవులు EET ద్వారా తుప్పుకు దోహదం చేస్తాయి, మరియు తుప్పు ఉత్పత్తులు ఏర్పడే కొద్దీ వివిధ అయానిక జాతుల ప్రభావంతో వాటి సముదాయ కూర్పు మారుతుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, 9% Cr ఉన్న స్టీల్‌లోని సూక్ష్మజీవుల సముదాయం ఇతర స్టీల్స్ కంటే భిన్నంగా ఉంది (Fig. 8b). 14 నెలల తర్వాత, FeOBతో సమృద్ధి చెందడంతో పాటు, సిడెరాక్సిడాన్స్, SOB47, బెగ్గియాటోయేసియా, మరియు థియోమోనాస్ వంటివి కూడా సమృద్ధి చెందాయి (Fig. 7i). ఈ మార్పు కార్బన్ స్టీల్ వంటి ఇతర తుప్పు పట్టే పదార్థాల కంటే స్పష్టంగా భిన్నంగా ఉంది, మరియు తుప్పు సమయంలో కరిగిన క్రోమియం-సమృద్ధి అయాన్ల ద్వారా ఇది ప్రభావితం కావచ్చు. ముఖ్యంగా, థియోమోనాస్‌కు సల్ఫర్ ఆక్సీకరణ లక్షణాలు మాత్రమే కాకుండా, Fe(II) ఆక్సీకరణ లక్షణాలు, ఒక EET వ్యవస్థ మరియు భారీ లోహాలను తట్టుకునే శక్తి కూడా ఉన్నాయి48,49. Fe(II) యొక్క ఆక్సీకరణ చర్య మరియు/లేదా లోహ ఎలక్ట్రాన్‌ల ప్రత్యక్ష వినియోగం కారణంగా ఇవి వృద్ధి చెందగలవు. ఒక మునుపటి అధ్యయనంలో, ఒక విచ్ఛిన్న బయోఫిల్మ్ పర్యవేక్షణ వ్యవస్థను ఉపయోగించి రాగిపై ఉన్న బయోఫిల్మ్‌లలో బెగ్గియాటోసియా సాపేక్షంగా అధిక సంఖ్యలో ఉన్నట్లు గమనించబడింది, ఇది ఈ బ్యాక్టీరియా రాగి మరియు క్రోమియం వంటి విషపూరిత లోహాలకు నిరోధకతను కలిగి ఉండవచ్చని సూచిస్తుంది. అయితే, ఈ వాతావరణంలో పెరగడానికి బెగ్గియాటోసియాకు అవసరమైన శక్తి వనరు ఏమిటో తెలియదు.
ఈ అధ్యయనం మంచినీటి వాతావరణంలో తుప్పు పట్టే సమయంలో సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలలో కలిగే మార్పులను నివేదిస్తుంది. ఒకే వాతావరణంలో, లోహం రకాన్ని బట్టి సూక్ష్మజీవుల సముదాయాలు విభిన్నంగా ఉన్నాయి. అదనంగా, తుప్పు పట్టే ప్రారంభ దశలలో FeOB యొక్క ప్రాముఖ్యతను మా ఫలితాలు ధృవీకరిస్తున్నాయి, ఎందుకంటే ఇనుముపై ఆధారపడిన సూక్ష్మజీవుల శక్తి జీవక్రియ, SRB వంటి ఇతర సూక్ష్మజీవులకు అనుకూలమైన పోషకాలు సమృద్ధిగా ఉన్న వాతావరణం ఏర్పడటాన్ని ప్రోత్సహిస్తుంది. మంచినీటి వాతావరణంలో MICని తగ్గించడానికి, FeOB మరియు IRB సమృద్ధిని పరిమితం చేయాలి.
ఈ అధ్యయనంలో తొమ్మిది లోహాలను ఉపయోగించి, వాటిని 50 × 20 × 1–5 మిమీ (ASTM 395 స్టీల్ మరియు 1%, 2.25% మరియు 9% Cr కోసం మందం: 5 మిమీ; ASTM A283 మరియు ASTM A179 కోసం మందం: 3 మిమీ; ASTM A109 టెంపర్ 4/5 మరియు టైప్ 304 మరియు 316 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్, మందం: 1 మిమీ) కొలతలు గల దిమ్మెలుగా తయారుచేశారు. ఈ దిమ్మెలకు రెండు 4 మిమీ రంధ్రాలు ఉన్నాయి. క్రోమియం స్టీల్స్‌ను ఇసుక కాగితంతో పాలిష్ చేయగా, ఇతర లోహాలను ముంచే ముందు 600 గ్రిట్ ఇసుక కాగితంతో పాలిష్ చేశారు. అన్ని నమూనాలను 99.5% ఇథనాల్‌తో సోనికేట్ చేసి, ఆరబెట్టి, తూకం వేశారు. తుప్పు రేటు గణన మరియు మైక్రోబయోమ్ విశ్లేషణ కోసం ప్రతి లోహం నుండి పది నమూనాలను ఉపయోగించారు. ప్రతి నమూనాను PTFE కడ్డీలు మరియు స్పేసర్‌లతో (φ 5 × 30 మిమీ, అనుబంధ చిత్రం 2) నిచ్చెన ఆకారంలో అమర్చారు.
ఈ కొలను 1100 క్యూబిక్ మీటర్ల ఘనపరిమాణం మరియు సుమారు 4 మీటర్ల లోతును కలిగి ఉంది. నీటి ప్రవాహం గంటకు 20 m³గా ఉండేది, బయటకు పొంగివచ్చే నీటిని విడుదల చేశారు, మరియు నీటి నాణ్యత కాలానుగుణంగా హెచ్చుతగ్గులకు లోనుకాలేదు (అనుబంధ చిత్రం 3). ట్యాంక్ మధ్యలో వేలాడదీసిన 3 మీటర్ల ఉక్కు తీగపైకి నమూనా నిచ్చెనను దించుతారు. 1, 3, 6, 14 మరియు 22 నెలల వద్ద రెండు జతల నిచ్చెనలను కొలను నుండి తీసివేశారు. ఒక నిచ్చెన నుండి సేకరించిన నమూనాలను బరువు తగ్గుదలను కొలవడానికి మరియు తుప్పు రేట్లను లెక్కించడానికి ఉపయోగించగా, మరొక నిచ్చెన నుండి సేకరించిన నమూనాలను మైక్రోబయోమ్ విశ్లేషణ కోసం ఉపయోగించారు. ఇమ్మర్షన్ ట్యాంక్‌లోని కరిగిన ఆక్సిజన్‌ను, ఉపరితలం మరియు అడుగుభాగం దగ్గర, అలాగే మధ్యలో, కరిగిన ఆక్సిజన్ సెన్సార్ (InPro6860i, Mettler Toledo, Columbus, Ohio, USA) ఉపయోగించి కొలిచారు.
నమూనాలపై ఉన్న తుప్పు ఉత్పత్తులను మరియు బయోఫిల్మ్‌లను ప్లాస్టిక్ స్క్రాపర్‌తో గీకడం ద్వారా లేదా కాటన్ స్వాబ్‌తో తుడవడం ద్వారా తొలగించి, ఆపై అల్ట్రాసోనిక్ బాత్‌ను ఉపయోగించి 99.5% ఇథనాల్‌లో శుభ్రం చేశారు. ఆ తర్వాత నమూనాలను ASTM G1-0351కి అనుగుణంగా క్లార్క్ ద్రావణంలో ముంచారు. ఆరబెట్టడం పూర్తయిన తర్వాత అన్ని నమూనాలను తూకం వేశారు. కింది సూత్రాన్ని ఉపయోగించి ప్రతి నమూనాకు తుప్పు రేటును (mm/సంవత్సరం) లెక్కించండి:
ఇక్కడ K అనేది ఒక స్థిరాంకం (8.76 × 104), T అనేది బహిర్గత సమయం (గంటలు), A అనేది మొత్తం ఉపరితల వైశాల్యం (సెం.మీ.2), W అనేది ద్రవ్యరాశి నష్టం (గ్రాములు), D అనేది సాంద్రత (గ్రా సెం.మీ.–3).
నమూనాలను తూకం వేసిన తర్వాత, 3D కొలిచే లేజర్ మైక్రోస్కోప్ (LEXT OLS4000, ఒలింపస్, టోక్యో, జపాన్) ఉపయోగించి అనేక నమూనాల 3D చిత్రాలను పొందారు.