Ташаккур барои боздид аз Nature.com. Шумо версияи браузерро бо дастгирии маҳдуди CSS истифода мебаред. Барои беҳтарин таҷриба, мо тавсия медиҳем, ки шумо браузери навшударо истифода баред (ё Реҷаи Мутобиқатро дар Internet Explorer ғайрифаъол кунед). Илова бар ин, барои таъмини дастгирии доимӣ, мо сайтро бе услубҳо ва JavaScript нишон медиҳем.
Карусели се слайдро якбора нишон медиҳад. Барои гузаштан аз се слайд дар як вақт тугмаҳои "Пешина" ва "Баъдӣ"-ро истифода баред, ё барои гузаштан аз се слайд дар як вақт тугмаҳои лағжандаро дар охир истифода баред.
Дар муҳити оби ширин, зангзании босуръати пӯлодҳои карбон ва зангногир аксар вақт мушоҳида мешавад. Дар ин ҷо таҳқиқоти 22-моҳаи ғаввосӣ дар зарфҳои оби ширин бо истифода аз нӯҳ синфи пӯлод гузаронида шуд. Зангзании босуръат дар пӯлодҳои карбон ва хром ва оҳани рехтагарӣ мушоҳида шуд, дар ҳоле ки дар пӯлоди зангногир ҳатто пас аз 22 моҳ зангзании намоён мушоҳида нашуд. Таҳлили ҷомеаи микробҳо нишон дод, ки ҳангоми зангзании умумӣ, бактерияҳои оксидкунандаи Fe(II) дар марҳилаи аввали зангзанӣ, бактерияҳои коҳишдиҳандаи Fe(III) дар марҳилаи инкишофи зангзанӣ ва бактерияҳои коҳишдиҳандаи сулфат дар марҳилаи зангзанӣ дар марҳилаи ниҳоии зангзании маҳсулот ғанӣ шуданд. Баръакс, бактерияҳои Beggiatocaea дар пӯлод бо 9% Cr, ки ба зангзании маҳаллӣ дучор шудаанд, махсусан зиёд буданд. Ин таркибҳои ҷомеаҳои микробӣ инчунин аз онҳое, ки дар намунаҳои об ва таҳшинҳои поёнӣ буданд, фарқ мекарданд. Ҳамин тариқ, бо пешрафти зангзанӣ, ҷомеаи микробӣ тағйироти назаррасро аз сар мегузаронад ва мубодилаи энергияи микробҳои вобаста ба оҳан муҳите эҷод мекунад, ки метавонад дигар микроорганизмҳоро ғанӣ гардонад.
Металлҳо метавонанд аз сабаби омилҳои гуногуни физикӣ ва кимиёвии муҳити зист, аз қабили рН, ҳарорат ва консентратсияи ионҳо вайрон шаванд ва занг зананд. Шароити туршӣ, ҳарорати баланд ва консентратсияи хлорид махсусан ба зангзании металлҳо таъсир мерасонанд1,2,3. Микроорганизмҳо дар муҳитҳои табиӣ ва сохташуда аксар вақт ба фарсудашавӣ ва зангзании металлҳо таъсир мерасонанд, ки ин рафтор дар зангзании микробӣ (MIC) ифода меёбад4,5,6,7,8. MIC аксар вақт дар муҳитҳо ба монанди қубурҳои дарунӣ ва зарфҳои нигоҳдорӣ, дар тарқишҳои металлӣ ва дар хок пайдо мешавад, ки дар он ҷо ногаҳон пайдо мешавад ва зуд инкишоф меёбад. Аз ин рӯ, назорат ва ошкоркунии барвақти MIC хеле душвор аст, аз ин рӯ таҳлили MIC одатан пас аз зангзанӣ гузаронида мешавад. Таҳқиқоти сершумори ҳолатҳои MIC гузориш дода шудаанд, ки дар онҳо бактерияҳои коҳишдиҳандаи сулфат (SRB) дар маҳсулоти зангзанӣ зуд-зуд пайдо мешуданд9,10,11,12,13. Аммо, маълум нест, ки оё SRB ба оғози зангзанӣ мусоидат мекунад, зеро муайян кардани онҳо ба таҳлили пас аз зангзанӣ асос ёфтааст.
Ба наздикӣ, илова бар бактерияҳои оксидкунандаи йод21, микроорганизмҳои гуногуни вайронкунандаи оҳан, аз қабили SRB14, ки оҳанро вайрон мекунад, метаногенҳо15,16,17, бактерияҳои нитраткунанда18, бактерияҳои оксидкунандаи оҳан19 ва ацетогенҳо20 гузориш дода шудаанд. Дар шароити озмоишгоҳи анаэробӣ ё микроаэробӣ, аксари онҳо оҳан ва пӯлоди карбонии сифрвалентиро занг мезананд. Илова бар ин, механизмҳои зангзании онҳо нишон медиҳанд, ки метаногенҳо ва SRB-ҳои зангзанандаи оҳан бо роҳи ҷамъоварии электронҳо аз оҳани сифрвалентӣ бо истифода аз гидрогеназаҳои берун азҳуҷайравӣ ва ситохромҳои бисёргемӣ, мутаносибан зангзаниро афзоиш медиҳанд22,23. MIC-ҳо ба ду намуд тақсим мешаванд: (i) MIC кимиёвӣ (CMIC), ки зангзании ғайримустақим аз ҷониби намудҳои истеҳсолшудаи микробӣ мебошад ва (ii) MIC электрикӣ (EMIC), ки зангзании мустақим аз ҷониби камшавии электронҳои металл24 мебошад. EMIC, ки тавассути интиқоли электронҳои берунҳуҷайравӣ (EET) осон карда мешавад, хеле ҷолиб аст, зеро микроорганизмҳо бо хосиятҳои EET нисбат ба микроорганизмҳои ғайриEET зангзании тезтарро ба вуҷуд меоранд. Дар ҳоле ки вокуниши маҳдудкунандаи суръати CMIC дар шароити анаэробӣ истеҳсоли H2 тавассути коҳиши протон (H+) мебошад, EMIC тавассути мубодилаи моддаҳои EET, ки аз истеҳсоли H2 мустақил аст, сурат мегирад. Механизми EET дар микроорганизмҳои гуногун бо фаъолияти сӯзишвории ҳуҷайравии микробҳо ва электробиосинтез алоқаманд аст25,26,27,28,29. Азбаски шароити парвариши ин микроорганизмҳои зангзананда аз шароити муҳити табиӣ фарқ мекунад, маълум нест, ки оё ин равандҳои зангзании микробӣ, ки мушоҳида шудаанд, зангзаниро дар амал инъикос мекунанд. Аз ин рӯ, мушоҳида кардани механизми MIC, ки аз ҷониби ин микроорганизмҳои зангзананда дар муҳити табиӣ ба вуҷуд омадааст, душвор аст.
Рушди технологияи секвенсиякунии ДНК омӯзиши тафсилоти ҷамоатҳои микробӣ дар муҳитҳои табиӣ ва сунъӣро осон кардааст, масалан, профилсозии микробӣ дар асоси пайдарпайии генҳои 16S rRNA бо истифода аз секвенсерҳои насли нав дар соҳаи экологияи микробӣ истифода шудааст30,31. ,32. Тадқиқотҳои сершумори MIC нашр шудаанд, ки ҷамоатҳои микробӣ дар муҳитҳои хок ва баҳрро муфассал шарҳ медиҳанд13,33,34,35,36. Илова бар SRB, ғанӣ гардонидани бактерияҳои Fe(II)-оксидкунанда (FeOB) ва нитрификатсиякунанда дар намунаҳои зангзанӣ, масалан FeOB, ба монанди Gallionella spp. ва Dechloromonas spp., ва бактерияҳои нитрификатсиякунанда, ба монанди Nitrospira, низ гузориш дода шудааст. spp., дар пӯлодҳои дорои карбон ва мис дар муҳитҳои хок33. Ба ҳамин монанд, дар муҳити баҳрӣ, мустамликадории босуръати бактерияҳои оксидкунандаи оҳан, ки ба синфҳои Zetaproteobacteria ва Betaproteobacteria тааллуқ доранд, дар тӯли чанд ҳафта дар пӯлоди карбон мушоҳида шудааст36. Ин маълумот саҳми ин микроорганизмҳоро дар зангзанӣ нишон медиҳанд. Аммо, дар бисёр таҳқиқот, давомнокӣ ва гурӯҳҳои таҷрибавӣ маҳдуданд ва дар бораи динамикаи ҷамоатҳои микробӣ ҳангоми зангзанӣ маълумоти кам мавҷуд аст.
Дар ин ҷо, мо MIC-ҳои пӯлоди карбонӣ, пӯлоди хромӣ, пӯлоди зангногир ва оҳани рехтаро бо истифода аз таҳқиқоти ғарқшавӣ дар муҳити оби тозаи аэробӣ бо таърихи ҳодисаҳои MIC таҳқиқ мекунем. Намунаҳо дар 1, 3, 6, 14 ва 22 моҳ гирифта шуданд ва суръати зангзании ҳар як металл ва ҷузъи микробӣ омӯхта шуд. Натиҷаҳои мо имкон медиҳанд, ки динамикаи дарозмуддати ҷамоаҳои микробӣ ҳангоми зангзанӣ фаҳмиш пайдо карда шавад.
Тавре ки дар Ҷадвали 1 нишон дода шудааст, дар ин таҳқиқот нӯҳ металл истифода шудааст. Даҳ намуна аз ҳар як мавод дар ҳавзи оби тоза ғӯтонида шуданд. Сифати оби коркард чунин аст: 30 ppm Cl-, 20 mS m-1, 20 ppm Ca2+, 20 ppm SiO2, хираӣ 1 ppm ва рН 7.4. Консентратсияи оксигени ҳалшуда (DO) дар поёни зинапояи намунагирӣ тақрибан 8.2 ppm ва ҳарорати об аз 9 то 23°C мавсимӣ буд.
Тавре ки дар расми 1 нишон дода шудааст, пас аз 1 моҳи ғӯтонидан дар муҳитҳои оҳани рехтагарии ASTM A283, ASTM A109 Шарти №4/5, ASTM A179 ва ASTM A395, маҳсулоти зангзании қаҳваранг дар сатҳи пӯлоди карбон дар шакли зангзании умумӣ мушоҳида шуданд. Камшавии вазни ин намунаҳо бо мурури замон афзоиш ёфт (Ҷадвали иловагӣ 1) ва суръати зангзанӣ 0,13-0,16 мм дар як сол буд (Расми 2). Ба ҳамин монанд, зангзании умумӣ дар пӯлодҳо бо миқдори ками Cr (1% ва 2,25%) бо суръати зангзании тақрибан 0,13 мм/сол мушоҳида шудааст (Расми 1 ва 2). Баръакс, пӯлод бо 9% Cr зангзании маҳаллиро нишон медиҳад, ки дар сӯрохиҳое, ки аз прокладкаҳо ба вуҷуд омадаанд, ба амал меояд. Суръати зангзании ин намуна тақрибан 0,02 мм/сол аст, ки нисбат ба пӯлоди дорои зангзании умумӣ ба таври назаррас пасттар аст. Баръакс, пӯлодҳои зангногири навъи 304 ва -316 зангзании намоёнро нишон намедиҳанд ва суръати зангзании тахминӣ <0.001 мм y−1 аст. Баръакс, пӯлодҳои зангногири навъи 304 ва -316 зангзании намоёнро нишон намедиҳанд ва суръати шитобёбии тахминӣ <0.001 мм y−1 аст. Напротив, нержавеющие стали типов 304 ва 316 не проявляют видимой корзии, при этом расчетная скорость корзии составляет <0,001 мм/год. Баръакс, пӯлодҳои зангногири навъҳои 304 ва 316 зангзании намоён нишон намедиҳанд ва суръати зангзании тахминии онҳо <0,001 мм/сол аст.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 Напротив, нержавеющие стали типа 304 ва -316 не показали видимой корзии с расчетной коростью коррозии <0,001 мм/год. Баръакс, пӯлодҳои зангногири навъи 304 ва -316 бо суръати зангзании тарҳрезии <0.001 мм/сол ягон зангзании намоён нишон надоданд.
Тасвирҳои макроскопии ҳар як намуна (баландии 50 мм × паҳнои 20 мм) пеш ва баъд аз тозакунии ифлос нишон дода шудаанд. 1 метр, 1 моҳ; 3 метр, 3 моҳ; 6 метр, 6 моҳ; 14 метр, 14 моҳ; 22 метр, 22 моҳ; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, ҳолати 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, пӯлод 1% Cr; пӯлоди 3C, пӯлоди 2.25% Cr; пӯлод 9C, пӯлод 9% Cr; S6, пӯлоди зангногир 316; S8, пӯлоди зангногири навъи 304.
Суръати зангзанӣ бо истифода аз камшавии вазн ва вақти ғӯтондан ҳисоб карда шуд. S, ASTM A283, SP, ASTM A109, сахтшуда 4/5, FC, ASTM A395, B, ASTM A179, 1C, пӯлод 1% Cr, 3 C, пӯлод 2.25% Cr, 9 C, пӯлод 9% Cr, S6, пӯлоди зангногири навъи 316; S8, пӯлоди зангногири навъи 304.
Дар расми 1 инчунин нишон дода шудааст, ки маҳсулоти зангзании пӯлоди карбон, пӯлоди камхроҷ ва оҳани рехтагарӣ пас аз ғӯтондан ба муддати 3 моҳ минбаъд инкишоф меёбанд. Суръати умумии зангзанӣ пас аз 22 моҳ то 0,07 ~ 0,08 мм/сол коҳиш ёфт (Расми 2). Илова бар ин, суръати зангзании пӯлоди 2,25% Cr нисбат ба дигар намунаҳои зангзада каме пасттар буд, ки нишон медиҳад, ки Cr метавонад зангзаниро боздорад. Илова бар зангзании умумӣ, мувофиқи ASTM A179, зангзании маҳаллӣ пас аз 22 моҳ бо чуқурии зангзании тақрибан 700 мкм мушоҳида шуд (Расми 3). Суръати зангзании маҳаллӣ, ки бо истифода аз чуқурии зангзанӣ ва вақти ғӯтондан ҳисоб карда мешавад, 0,38 мм/сол аст, ки тақрибан 5 маротиба тезтар аз зангзании умумӣ аст. Суръати зангзании хӯлаи ASTM A395-ро метавон нодида гирифт, зеро маҳсулоти зангзанӣ пас аз 14 ё 22 моҳи ғӯтондан ба об порчаҳоро пурра тоза намекунанд. Аммо, фарқият бояд ҳадди ақал бошад. Илова бар ин, дар пӯлоди зангзадаи камхроҷ бисёр чоҳҳои хурд мушоҳида карда шуданд.
Тасвири пурра (сатри миқёс: 10 мм) ва зангзании маҳаллишуда (сатри миқёс: 500 µm)-и пӯлоди ASTM A179 ва 9% Cr дар чуқурии максималӣ бо истифода аз микроскопи лазерии 3D. Доираҳои сурх дар тасвири пурра зангзании маҳаллии ченшударо нишон медиҳанд. Намуди пурраи пӯлоди 9% Cr аз тарафи дигар дар расми 1 нишон дода шудааст.
Тавре ки дар расми 2 нишон дода шудааст, барои пӯлод бо 9% Cr, дар давоми 3-14 моҳ зангзанӣ мушоҳида нашуд ва суръати зангзанӣ қариб сифр буд. Аммо, зангзании маҳаллӣ пас аз 22 моҳ (Расми 3) бо суръати зангзании 0,04 мм/сол, ки бо истифода аз кам кардани вазн ҳисоб карда шудааст, мушоҳида шуд. Чуқурии максималии зангзании маҳаллӣ 1260 мкм аст ва суръати зангзании маҳаллӣ, ки бо истифода аз чуқурии зангзанӣ ва вақти ғӯтондан (22 моҳ) ҳисоб карда мешавад, 0,68 мм/сол аст. Азбаски нуқтаи дақиқи оғози зангзанӣ маълум нест, суръати зангзанӣ метавонад баландтар бошад.
Баръакс, ҳатто пас аз 22 моҳи ғӯтондан дар пӯлоди зангногир зангзании намоён мушоҳида нашуд. Гарчанде ки пеш аз тоза кардани пӯлод дар рӯи он чанд зарраҳои қаҳваранг мушоҳида шуда буданд (Расми 1), онҳо суст часпида буданд ва маҳсулоти зангзанӣ набуданд. Азбаски металл пас аз тоза кардани пӯлоди зангногир дубора пайдо мешавад, суръати зангзанӣ амалан сифр аст.
Барои фаҳмидани фарқиятҳо ва динамикаи ҷамоатҳои микробӣ дар тӯли вақт дар маҳсулоти зангзанӣ ва биофилмҳо дар сатҳҳои металлӣ, дар об ва таҳшинҳо секвенсияҳои ампликон анҷом дода шуданд. Дар маҷмӯъ 4,160,012 хониш бо диапазони аз 31,328 то 124,183 хониш гирифта шуд.
Нишондиҳандаҳои Шеннон дар намунаҳои об, ки аз обгирҳо ва ҳавзҳо гирифта шудаанд, аз 5.47 то 7.45 буданд (Расми 4a). Азбаски оби дарёи барқароршуда ҳамчун оби саноатӣ истифода мешавад, ҷомеаи микробҳо метавонад мавсимӣ тағйир ёбад. Баръакс, индекси Шеннон дар намунаҳои таҳшинҳои поёнӣ тақрибан 9 буд, ки нисбат ба намунаҳои об хеле баландтар аст. Ба ҳамин монанд, намунаҳои об нисбат ба намунаҳои таҳшинҳо нишондиҳандаҳои ҳисобшудаи Chao1-и камтар доштанд ва воҳидҳои таксономии амалиётӣ (OTU) мушоҳида шуданд (Расми 4b, c). Ин фарқиятҳо аз ҷиҳати оморӣ аҳамияти калон доранд (озмоиши Туки-Крамер; арзишҳои p < 0.01, расми 4d), ки нишон медиҳад, ки ҷамоатҳои микробӣ дар намунаҳои таҳшин нисбат ба ҷамоатҳои намунаҳои об мураккабтаранд. Ин фарқиятҳо аз ҷиҳати оморӣ аҳамияти калон доранд (озмоиши Туки-Крамер; арзишҳои p < 0.01, расми 4d), ки нишон медиҳад, ки ҷамоаҳои микробӣ дар намунаҳои таҳшин нисбат ба ҷамоаҳои намунаҳои об мураккабтаранд. Ин гуна маълумотҳои гуногун (критерияи Тьюки-Крамера; значения p <0,01, рис. 4d), ки дар ин ҷо микробҳои гуногун вуҷуд дорад. Ин фарқиятҳо аз ҷиҳати оморӣ аҳамияти калон доранд (озмоиши Туки-Крамер; арзишҳои p <0.01, расми 4d), ки нишон медиҳад, ки ҷамоаҳои микробӣ дар намунаҳои таҳшин нисбат ба намунаҳои об мураккабтаранд.这些差异具有统计学意义（Туки-Крамер 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 沉积物样 沉积物样中 中 的 群落更。。。。。。。。。. Ин гуногунҷабҳаи статистикӣ (критерияи Тьюки-Крамера; p-значение <0,01, рис. 4d), ки дар ин ҷо ба таври васеъ истифода бурда мешавад, ки микробҳои гуногунро дар ҳаёти худ дар ҳаёти худ истифода мебаранд. Ин фарқиятҳо аз ҷиҳати оморӣ аҳамияти калон доштанд (озмоиши Туки-Крамер; арзиши p <0.01, расми 4d), ки нишон медиҳад, ки ҷамоатҳои микробӣ дар намунаҳои таҳшин нисбат ба намунаҳои об мураккабтар буданд.Азбаски об дар ҳавзаи обхезӣ мунтазам нав мешавад ва таҳшинҳо бе ягон таъсири механикӣ дар қаъри ҳавза ҷойгир мешаванд, ин фарқият дар гуногунии микробҳо бояд экосистемаи ҳавзаро инъикос кунад.
a индекси Шеннон, b воҳиди таксономии амалиётии мушоҳидашуда (OTU), ва c индекси ҷабби Chao1 (n=6) ва ҳавза (n=5) Об, таҳшин (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) ва 9% (9 C: n = 5) пӯлодҳои Cr, инчунин пӯлодҳои зангногири навъи 316 (S6: n = 5) ва -304 (S8: n = 5) ҳамчун диаграммаҳои қуттӣ ва мӯйлаб нишон дода шудаанд. d арзишҳои p барои индексҳои Шеннон ва Chao1, ки бо истифода аз санҷишҳои муқоисавии сершумори ANOVA ва Tukey-Kramer ба даст оварда шудаанд. Заминаҳои сурх ҷуфтҳоро бо арзишҳои p < 0.05 нишон медиҳанд. Заминаҳои сурх ҷуфтҳоро бо арзишҳои p < 0.05 нишон медиҳанд. Красные фоны представляют пари бо значениями с <0,05. Заминаҳои сурх ҷуфтҳоро бо арзишҳои p < 0.05 нишон медиҳанд.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 пари бо п-значениями <0,05. Заминаҳои сурх ҷуфтҳоро бо арзишҳои p <0.05 нишон медиҳанд.Хат дар мобайни қуттӣ, боло ва поёни қуттӣ ва мӯйлабҳо мутаносибан медиана, 25-ум ва 75-ум процентилҳо ва арзишҳои ҳадди ақал ва ҳадди аксарро ифода мекунанд.
Индексҳои Шеннон барои пӯлоди карбонӣ, пӯлоди дорои хроми кам ва оҳани рехтагарӣ ба нишондиҳандаҳои намунаҳои об монанд буданд (расми 4a). Баръакс, индексҳои Шеннон барои намунаҳои пӯлоди зангногир нисбат ба пӯлодҳои зангзада хеле баландтаранд (арзишҳои p < 0.05, расми 4d) ва ба индексҳои таҳшинҳо монанданд. Баръакс, индексҳои Шеннон дар намунаҳои пӯлоди зангногир нисбат ба индексҳои пӯлоди зангногир хеле баландтаранд (арзишҳои p < 0.05, расми 4d) ва ба индексҳои таҳшинҳо монанданд. Напротив, индекси Шеннона образцов аз нержавеющей стали значительно, чем у кордированих сталей (значения p <0,05, рис. 4d), ва аналогии индексамро аз даст медиҳад. Баръакс, индексҳои Шеннон барои намунаҳои пӯлоди зангногир нисбат ба пӯлодҳои зангзада хеле баландтаранд (арзишҳои p < 0.05, расми 4d) ва ба индексҳои кон монанданд.相比之下，不锈钢样品的香农指数明显高于腐蚀钢的香农指数（p 值< 0.05，图4d），与沉积物相似。相比之下，不锈钢样品的香农指数明显高于腐蚀钢的香农指数（p 值< 0.05，图4d），与沉积物〸 Напротив, индекс Шеннона образцов аз нержавеющей стали як чизи хеле хуб, чем у кордированной стали (значение p <0,05, рис. 4d), как и у отложений. Баръакс, индекси Шеннон барои намунаҳои пӯлоди зангногир нисбат ба пӯлоди зангзада хеле баландтар буд (арзиши p < 0.05, расми 4d), инчунин кон.Баръакс, индекси Шеннон барои пӯлодҳо бо 9% Cr аз 6,95 то 9,65 буд. Ин арзишҳо дар намунаҳои зангногир дар 1 ва 3 моҳ нисбат ба намунаҳои зангногир дар 6, 14 ва 22 моҳ хеле баландтар буданд (Расми 4a). Ғайр аз ин, нишондиҳандаҳои Chao1 ва OTU-ҳои мушоҳидашудаи пӯлодҳои 9% Cr нисбат ба намунаҳои зангзада ва обӣ баландтар ва нисбат ба намунаҳои зангзада ва таҳшинӣ пасттар мебошанд (Расми 4b, c) ва фарқиятҳо аз ҷиҳати оморӣ аҳамиятноканд (арзишҳои p < 0.01, Расми 4d). Ғайр аз ин, нишондиҳандаҳои Chao1 ва OTU-ҳои мушоҳидашудаи пӯлодҳои 9% Cr нисбат ба намунаҳои зангзада ва обӣ баландтар ва нисбат ба намунаҳои зангзада ва таҳшинӣ пасттар мебошанд (Расми 4b, c) ва фарқиятҳо аз ҷиҳати оморӣ аҳамиятнок мебошанд (арзишҳои p < 0.01, Расми 4d).Илова бар ин, Chao1 ва OTU-и мушоҳидашудаи пӯлодҳо бо 9% Cr нисбат ба намунаҳои зангзада ва обӣ баландтар ва нисбат ба намунаҳои зангзада ва таҳшинӣ пасттар мебошанд (Расми 4b, c) ва фарқиятҳо аз ҷиҳати оморӣ аҳамиятноканд.(п-значения <0,01, рис. 4д). (арзишҳои p <0.01, расми 4d).此外，9% Cr 钢的Chao1 指数和观察到的OTU高于腐蚀样品和水样，低于未腐蚀样品和沉积物样品（图4b，c），差异具有统计学意义（p值<0,01，图4d）〼此外 ， 9% CR 钢 Chao1 指数 和 观察 的 的 rtu 高于 腐蚀 样品 水样 ， 低于 腐跀沉积物 （图 图 4b ， c） 差异 统计学 意义 （p 值 <0.01 图 图 图 ， ， 图 图 ， 图 图 图 图 图， ， ， ， 4d). Кроме того, индекс Чао1 и наблюдаемые OTU стали с содержанием 9 % Cr ба таври илова, чем у кордихй ва водных образцов, ва ниже, чем у некорродирон ва осадочних образцов (рис. 4b,c), зйлачй- значение < 0,01, рис. Илова бар ин, индекси Chao1 ва OTU-и мушоҳидашудаи пӯлоди Cr 9% нисбат ба намунаҳои зангзада ва обӣ баландтар ва нисбат ба намунаҳои зангзада ва таҳшинӣ пасттар буданд (Расми 4b,c) ва фарқият аз ҷиҳати оморӣ назаррас буд (арзиши p < 0.01, Расми 4d).Ин натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки гуногунии микробҳо дар маҳсулоти зангзанӣ нисбат ба биофилмҳои металлҳои зангназада пасттар аст.
Дар расми 5a диаграммаи таҳлили асосии координатаҳо (PCoA) нишон дода шудааст, ки ба масофаи вазннашудаи UniFrac барои ҳамаи намунаҳо асос ёфтааст, ки се кластери асосӣ мушоҳида шудаанд. Ҷамоатҳои микробӣ дар намунаҳои об аз дигар ҷамоатҳо ба таври назаррас фарқ мекарданд. Ҷамоатҳои микробӣ дар таҳшинҳо инчунин ҷамоатҳои пӯлоди зангногирро дар бар мегирифтанд, дар ҳоле ки онҳо дар намунаҳои зангзанӣ васеъ паҳн шуда буданд. Баръакс, харитаи пӯлод бо 9% Cr ба кластерҳои зангногир ва зангзада тақсим карда мешавад. Дар натиҷа, ҷамоатҳои микробӣ дар сатҳҳои металлӣ ва маҳсулоти зангзанӣ аз онҳое, ки дар об мавҷуданд, ба таври назаррас фарқ мекунанд.
Нақшаи таҳлили координатаҳои асосӣ (PCoA), ки ба масофаҳои бевазни UniFrac дар ҳамаи намунаҳо (а), об (б) ва металлҳо (в) асос ёфтааст. Доираҳо ҳар як кластерро нишон медиҳанд. Траекторияҳо бо хатҳое нишон дода шудаанд, ки давраҳои намунавиро дар як силсила пайваст мекунанд. 1 метр, 1 моҳ; 3 метр, 3 моҳ; 6 метр, 6 моҳ; 14 метр, 14 моҳ; 22 метр, 22 моҳ; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, ҳолати 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, пӯлод 1% Cr; пӯлоди 3C, пӯлоди 2.25% Cr; пӯлод 9C, пӯлод 9% Cr; S6, пӯлоди зангногир 316; S8, пӯлоди зангногири навъи 304.
Ҳангоми ҷойгиркунӣ бо тартиби хронологӣ, графикҳои PCoA-и намунаҳои об дар шакли доира ҷойгир буданд (Расми 5б). Ин гузариши даврӣ метавонад тағйироти мавсимиро инъикос кунад.
Илова бар ин, дар қитъаҳои PCoA намунаҳои металлӣ танҳо ду кластер (зангзада ва зангзада нашуда) мушоҳида карда шуданд, ки дар он ҷо (ба истиснои пӯлоди хромӣ 9%) тағйироти ҷамъияти микробҳо аз 1 то 22 моҳ низ мушоҳида шудааст (Расми 5c). Илова бар ин, азбаски гузаришҳо дар намунаҳои зангзада нисбат ба намунаҳои зангзада нашуда бештар буданд, байни тағйирот дар ҷамъиятҳои микробӣ ва пешрафти зангзанӣ ҳамбастагӣ вуҷуд дошт. Дар намунаҳои пӯлод бо 9% Cr, ду намуди ҷамъиятҳои микробӣ ошкор карда шуданд: нуқтаҳо дар 1 ва 6 моҳ, ки дар наздикии пӯлоди зангногир ҷойгиранд ва дигарон (3, 14 ва 22 моҳ), ки дар нуқтаҳо наздик ба пӯлоди зангзада ҷойгиранд. Купонҳои 1 моҳа ва 22 моҳа, ки барои истихроҷи ДНК истифода мешуданд, дар 6 моҳ зангзада нашуданд, дар ҳоле ки купонҳо дар 3, 14 ва 22 моҳ зангзада шуданд (Расми иловагӣ 1). Аз ин рӯ, ҷамъиятҳои микробӣ дар намунаҳои зангзада аз онҳое, ки дар об, таҳшин ва намунаҳои зангзада нашуда буданд, фарқ мекарданд ва бо пешрафти зангзанӣ тағйир меёфтанд.
Намудҳои асосии ҷамоатҳои микробӣ, ки дар намунаҳои об мушоҳида шудаанд, Proteobacteria (30.1–73.5%), Bacteroidetes (6.3–48.6%), Planctomycetota (0.4–19.6%) ва Actinobacteria (0–17.7%) буданд, ки миқдори нисбии онҳо аз намуна ба намуна фарқ мекард (Расми 6), масалан, миқдори нисбии Bacteroidetes дар оби ҳавз нисбат ба оби абстрактӣ баландтар буд. Ин фарқият метавонад аз вақти будубоши об дар зарфи пуршавӣ таъсир расонад. Ин намудҳо инчунин дар намунаҳои таҳшинҳои поёнӣ мушоҳида шуданд, аммо миқдори нисбии онҳо аз миқдори намунаҳои об ба таври назаррас фарқ мекард. Илова бар ин, миқдори нисбии Acidobacteriota (8.7–13.0%), Chloroflexi (8.1–10.2%), Nitrospirota (4.2–4.4%) ва Desulfobacterota (1.5–4.4%) нисбат ба намунаҳои об баландтар буд. Азбаски қариб ҳамаи намудҳои Desulfobacterota SRB37 мебошанд, муҳити таҳшин бояд анаэробӣ бошад. Гарчанде ки Desulfobacterota эҳтимолан ба зангзанӣ таъсир мерасонад, хатар бояд хеле паст бошад, зеро миқдори нисбии онҳо дар оби ҳавз <0.04% аст. Гарчанде ки Desulfobacterota эҳтимолан ба зангзанӣ таъсир мерасонад, хатар бояд хеле паст бошад, зеро миқдори нисбии онҳо дар оби ҳавз <0.04% аст. Хотя Desulfobacterota, метавонад ба кор андохта шавад, хатари зиёд ба даст оварда шавад, пас аз он ки дар бассейни водеа ҷойгир аст <0,04%. Гарчанде ки Desulfobacterota метавонад ба зангзанӣ таъсир расонад, хатар бояд хеле паст бошад, зеро миқдори нисбии онҳо дар оби ҳавз <0.04% аст.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0。帺4. <0.04%. Хотя типи Desulfobacillus метавонад влиятӣ ба корезию, хатари аз ҳад зиёд вайрон карда шавад, пас аз он ки дар воде бассейна устувор аст, <0,04%. Гарчанде ки навъи Desulfobacillus метавонад ба зангзанӣ таъсир расонад, хатар бояд хеле паст бошад, зеро миқдори нисбии онҳо дар оби ҳавз <0.04% аст.
RW ва Air мутаносибан намунаҳои обро аз обгир ва ҳавза ифода мекунанд. Sediment-C, -E, -W намунаҳои таҳшин мебошанд, ки аз маркази қаъри ҳавза, инчунин аз тарафҳои шарқӣ ва ғарбӣ гирифта шудаанд. 1 метр, 1 моҳ; 3 метр, 3 моҳ; 6 метр, 6 моҳ; 14 метр, 14 моҳ; 22 метр, 22 моҳ; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, ҳолати 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, пӯлод 1% Cr; пӯлоди 3C, пӯлоди 2.25% Cr; пӯлоди 9C, пӯлод 9% Cr; S6, пӯлоди зангногир 316; S8, пӯлоди зангногир навъи 304.
Дар сатҳи ҷинс, дар ҳама фаслҳо таносуби каме баландтар (6-19%) бактерияҳои таснифнашуда, ки ба оилаи Trichomonadaceae тааллуқ доранд, инчунин Neosphingosine, Pseudomonas ва Flavobacterium, мушоҳида шудааст. Ҳамчун ҷузъҳои асосии ночиз, ҳиссаи онҳо гуногун аст (Расми 1). . 7a ва b). Дар шохобҳои дарё, миқдори нисбии Flavobacterium, Pseudovibrio ва Rhodoferrobacter танҳо дар зимистон баландтар буд. Ба ҳамин монанд, миқдори бештари Pseudovibrio ва Flavobacterium дар оби зимистонаи ҳавза мушоҳида шуд. Ҳамин тариқ, ҷамоатҳои микробӣ дар намунаҳои об вобаста ба фасл фарқ мекарданд, аммо дар давраи таҳқиқот тағйироти куллӣ надоштанд.
a Оби вурудӣ, b Оби ҳавзи шиноварӣ, c ASTM A283, d ASTM A109 ҳарорат #4/5, e ASTM A179, f ASTM A395, g 1% Cr, h 2.25% Cr ва i 9% Cr пӯлод, j Навъи 316 ва пӯлоди зангногир K-304.
Протеобактерияҳо ҷузъҳои асосии ҳамаи намунаҳо буданд, аммо миқдори нисбии онҳо дар намунаҳои зангзада бо пешрафти зангзанӣ коҳиш ёфт (Расми 6). Дар намунаҳои ASTM A179, ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395 ва 1% ва 2.25% Cr, миқдори нисбии протеобактерияҳо аз 89.1%, 85.9%, 89.6%, 79.5%, 84.8% коҳиш ёфт. , 83.8% мутаносибан 43.3%, 52.2%, 50.0%, 41.9%, 33.8% ва 31.3% мебошанд. Баръакс, миқдори нисбии Desulfobacterota бо пешрафти зангзанӣ аз <0.1% то 12.5–45.9% тадриҷан меафзояд. Баръакс, миқдори нисбии Desulfobacterota бо пешрафти зангзанӣ аз <0.1% то 12.5–45.9% тадриҷан меафзояд. Напротив, относительное содержание Desulfobacterota пас аз увеличиваетсия аз <0,1% то 12,5–45,9% бо коркарди развития. Баръакс, миқдори нисбии Desulfobacterota бо пешрафти зангзанӣ аз <0.1% то 12.5–45.9% тадриҷан меафзояд.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㈰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 пас аз увеличиваласӣ аз <0,1% то 12,5–45,9% бо коркарди развития. Баръакс, миқдори нисбии Desulfobacillus бо пешрафти зангзанӣ аз <0.1% то 12.5–45.9% тадриҷан афзоиш ёфт.Ҳамин тариқ, бо пешрафти зангзанӣ, Proteobactereira бо Desulfobacterota иваз карда шуд.
Баръакс, биофилмҳо дар пӯлоди зангногири зангногири зангногир миқдори якхелаи бактерияҳои гуногунро дар бар мегирифтанд. 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%) ва Chloroflexi (2.1–8.8%). Муайян карда шуд, ки таносуби Nitrospirota дар намунаҳои пӯлоди зангногир тадриҷан афзоиш ёфтааст (Расми 6). Ин таносубҳо ба таносубҳо дар намунаҳои таҳшин монанданд, ки ба графики PCoA, ки дар расми 5a нишон дода шудааст, мувофиқат мекунад.
Дар намунаҳои пӯлод, ки 9% Cr доштанд, ду намуди ҷамоатҳои микробӣ мушоҳида шуданд: ҷамоатҳои микробҳои 1-моҳа ва 6-моҳа ба онҳое, ки дар намунаҳои таҳшинҳои поёнӣ буданд, монанд буданд, дар ҳоле ки таносуби протеобактерияҳо дар намунаҳои зангзанӣ 3, 14 ва 22 ба таври назаррас афзоиш ёфт. моҳ Илова бар ин, ин ду ҷамоати микробӣ дар намунаҳои пӯлоди Cr 9% ба кластерҳои тақсимшуда дар диаграммаи PCoA, ки дар расми 5c нишон дода шудааст, мувофиқат мекарданд.
Дар сатҳи ҷинс, зиёда аз 2000 OTU, ки дорои бактерияҳо ва археяҳои таъиннашуда буданд, мушоҳида карда шуданд. Дар сатҳи ҷинс, зиёда аз 2000 OTU, ки дорои бактерияҳо ва археяҳои таъиннашуда буданд, мушоҳида карда шуданд.Дар сатҳи ҷинс, зиёда аз 2000 OTU мушоҳида шудааст, ки дорои бактерияҳо ва археяҳои номаълум мебошанд.Дар сатҳи ҷинс, зиёда аз 2000 OTU мушоҳида шудааст, ки дорои бактерияҳои номаълум ва архей мебошанд. Дар байни онҳо, мо ба 10 OTU бо шумораи зиёди аҳолӣ дар ҳар як намуна тамаркуз кардем. Ин 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% ва 21.8-45.1% -ро дар ASTM A179, ASTM A109 Temp № 4/5, ASTM A179, ASTM A395, 1%, 2.25% ва 9% пӯлодҳои Cr ва пӯлодҳои зангногири навъи 316 ва -304 дар бар мегирад.
Миқдори нисбатан баланди монолитҳои дехлордор бо хосиятҳои оксидкунандаи Fe(II) дар намунаҳои зангзанӣ ба монанди ASTM A179, ASTM A109 Temp № 4/5, ASTM A179, ASTM A395 ва пӯлодҳо бо 1% ва 2.25% Cr. марҳилаи аввали зангзанӣ (1 моҳ ва 3 моҳ, расми 7c-h) мушоҳида шудааст. Таносуби Дехлормонас бо мурури замон коҳиш ёфт, ки ба коҳиши протеобактерияҳо мувофиқат мекард (расми 6). Ғайр аз ин, таносуби Дехлормонас дар биоплёнкаҳо дар намунаҳои зангногир <1% аст. Ғайр аз ин, таносуби Дехлормонас дар биоплёнкаҳо дар намунаҳои зангногир <1% аст. Кроме того, доля Дехлоромонас дар биопленках дар некорродирони образцах составляет <1%. Илова бар ин, таносуби Дехлормонас дар биофилмҳо дар намунаҳои зангназада <1% аст.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 Дехлоромонас дар биопленке некорродирован образцов бо <1%. Илова бар ин, таносуби Дехлормонас дар биоплёнкаи намунаҳои зангназада <1% буд.Аз ин рӯ, дар байни маҳсулоти зангзанӣ, Дехлормонас дар марҳилаи аввали зангзанӣ ба таври назаррас бой мешавад.
Баръакс, дар ASTM A179, ASTM A109 бо №4/5 обутобёфта, ASTM A179, ASTM A395 ва пӯлодҳо бо 1% ва 2.25% Cr, таносуби намудҳои SRB Desulfovibrio пас аз 14 ва 22 моҳ ниҳоят афзоиш ёфт (Расми 7c–h). Десулфофибрион дар марҳилаҳои аввали зангзанӣ, дар намунаҳои об (Расми 7a, b) ва дар биофилмҳои зангногирнашуда (Расми 7j, j) хеле кам буд ё муайян карда нашуд. Ин нишон медиҳад, ки Desulfovibrio муҳити маҳсулоти зангзании ташаккулёфтаро афзалтар медонад, гарчанде ки онҳо дар марҳилаҳои аввали зангзанӣ ба зангзанӣ таъсир намерасонанд.
Бактерияҳои Fe(III)-редуксиякунанда (RRB), ба монанди Geobacter ва Geothrix, дар маҳсулоти зангзанӣ дар марҳилаҳои миёнаи зангзанӣ (6 ва 14 моҳ) ёфт шуданд, аммо таносуби марҳилаҳои охири (22 моҳ) зангзанӣ дар онҳо баландтар аст. нисбатан паст (Расми 7c, eh). Ҷинси Sideroxydans бо хосиятҳои оксидшавии Fe(II) рафтори монандро нишон дод (Расми 7f), аз ин рӯ таносуби FeOB, IRB ва SRB танҳо дар намунаҳои зангзада баландтар буд. Ин ба таври қатъӣ нишон медиҳад, ки тағйирот дар ин ҷамоатҳои микробӣ бо пешрафти зангзанӣ алоқаманданд.
Дар пӯлоде, ки пас аз 3, 14 ва 22 моҳ занг задааст, шумораи бештари аъзоёни оилаи Beggiatoacea (8.5–19.6%) мушоҳида шудааст, ки метавонанд хосиятҳои оксидкунандаи сулфурро нишон диҳанд ва сидероксиданҳо мушоҳида шудаанд (8.4–13.7%) (Расми 1). 7i) Илова бар ин, Thiomonas, як бактерияи оксидкунандаи сулфур (SOB), дар 3 ва 14 моҳ бо шумораи бештар (3.4% ва 8.8%) пайдо шуд. Баръакс, бактерияҳои камкунандаи нитрат Nitrospira (12.9%) дар намунаҳои зангногири 6-моҳа мушоҳида шуданд. Афзоиши таносуби Nitrospira инчунин дар биофилмҳои пӯлоди зангногир пас аз тар кардан мушоҳида шуд (Расми 7j,k). Ҳамин тариқ, ҷамоатҳои микробҳои пӯлодҳои зангногири 9% Cr-и 1 ва 6-моҳа ба онҳое, ки дар биофилмҳои пӯлоди зангногир монанд буданд. Илова бар ин, ҷамоатҳои микробҳои пӯлоди 9% Cr, ки дар 3, 14 ва 22 моҳ занг задаанд, аз маҳсулоти зангзании пӯлодҳои карбон ва хроми кам ва оҳани рехтагарӣ фарқ мекарданд.
Инкишофи зангзанӣ одатан дар оби ширин нисбат ба оби баҳр сусттар аст, зеро консентратсияи ионҳои хлорид ба зангзании металл таъсир мерасонад. Аммо, баъзе пӯлодҳои зангногир метавонанд дар муҳити оби ширин занг зананд38,39. Илова бар ин, дар аввал гумон карда мешуд, ки маводи зангзада қаблан дар ҳавзи оби ширин, ки дар ин таҳқиқот истифода мешуд, мушоҳида шуда буданд. Дар таҳқиқоти дарозмуддати ғарқшавӣ, шаклҳои гуногуни зангзанӣ, се намуди ҷамоатҳои микробӣ ва тағирёбии ҷамоатҳои микробӣ дар маҳсулоти зангзанӣ мушоҳида карда шуданд.
Муҳити оби ширин, ки дар ин таҳқиқот истифода шудааст, зарфи пӯшида барои оби техникӣ мебошад, ки аз дарё бо таркиби химиявии нисбатан устувор ва тағйирёбии мавсимии ҳарорати об аз 9 то 23 °C гирифта шудааст. Аз ин рӯ, тағйирёбии мавсимии ҷамоатҳои микробӣ дар намунаҳои об метавонад бо тағирёбии ҳарорат алоқаманд бошад. Илова бар ин, ҷамоати микробӣ дар оби ҳавз нисбат ба оби воридшаванда каме фарқ мекард (Расми 5б). Об дар ҳавз пайваста аз сабаби аз ҳад зиёд пур шудан иваз карда мешавад. Дар натиҷа, DO ҳатто дар умқи миёна байни сатҳи ҳавз ва қаър тақрибан 8.2 ppm боқӣ монд. Баръакс, муҳити таҳшин бояд анаэробӣ бошад, зеро он дар қаъри обанбор ҷойгир мешавад ва боқӣ мемонад ва флораи микробӣ дар он (масалан, CRP) низ бояд аз флораи микробӣ дар об фарқ кунад (Расми 6). Азбаски купонҳо дар ҳавз аз таҳшинҳо дуртар буданд, онҳо танҳо ҳангоми таҳқиқоти ғӯтонидан дар шароити аэробӣ ба оби тоза дучор мешуданд.
Зангзании умумӣ дар пӯлоди карбон, пӯлоди хроми кам ва оҳани рехтагарӣ дар муҳитҳои оби ширин ба амал меояд (Расми 1), зеро ин маводҳо ба зангзанӣ тобовар нестанд. Аммо, суръати зангзанӣ (0,13 мм сол-1) дар шароити оби ширини абиотикӣ нисбат ба таҳқиқоти қаблӣ40 (0,04 мм сол-1) баландтар буд ва дар ҳузури микроорганизмҳо бо суръати зангзанӣ (0,02–0,76 мм сол-1) қобили муқоиса буд1) Ба шароити оби ширин монанд40,41,42. Ин суръати зангзании суръатёфта хусусияти MIC аст.
Илова бар ин, пас аз 22 моҳи ғӯтондан, зангзании маҳаллӣ дар якчанд металлҳо дар зери маҳсулоти зангзанӣ мушоҳида шуд (Расми 3). Аз ҷумла, суръати зангзании маҳаллӣ, ки дар ASTM A179 мушоҳида шудааст, тақрибан панҷ маротиба нисбат ба зангзании умумӣ тезтар аст. Ин шакли ғайриоддии зангзанӣ ва суръати зангзании суръатёфта инчунин дар зангзании дар ҳамон як объект рухдода мушоҳида шудааст. Ҳамин тариқ, ғӯтондан дар ин таҳқиқот зангзаниро дар амал инъикос мекунад.
Дар байни металлҳои омӯхташуда, пӯлоди 9% Cr зангзании шадидтаринро бо чуқурии зангзании >1.2 мм нишон дод, ки эҳтимолан MIC аст, зеро зангзании суръатбахш ва шакли ғайримуқаррарии зангзанӣ ба вуҷуд омадааст. Дар байни металлҳои омӯхташуда, пӯлоди 9% Cr зангзании шадидтаринро бо чуқурии зангзании >1.2 мм нишон дод, ки эҳтимолан MIC аст, зеро зангзании суръатбахш ва шакли ғайримуқаррарии зангзанӣ ба вуҷуд омадааст. Среди исследованный металлов сталь с 9% Cr показала наиболее сильную корезию с глубиной корзии> 1,2 мм, что, вероятно, является МИК из-за ускоренной коррезии ва аномалной коррезии. Дар байни металлҳои таҳқиқшуда, пӯлод бо 9% Cr зангзании шадидтаринро бо чуқурии зангзанӣ >1.2 мм нишон дод, ки эҳтимолан MIC аз сабаби зангзании суръатбахш ва шакли ғайримуқаррарии зангзанӣ аст.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 исследованих металлов наиболее сильно кордировала сталь с 9% Cr, бо глубиной корзии >1,2 мм, хол дар тамоми, МИК из-за ускоренных ва аномальных формирование. Дар байни металлҳои омӯхташуда, пӯлод бо 9% Cr бо чуқурии зангзании >1.2 мм шадидтар занг задааст, ки эҳтимолан MIC аз сабаби шаклҳои суръатбахш ва ғайримуқаррарии зангзанӣ ба вуҷуд омадааст.Азбаски пӯлоди 9% Cr дар барномаҳои ҳарорати баланд истифода мешавад, рафтори зангзании он қаблан омӯхта шуда буд43,44, аммо қаблан дар бораи MIC барои ин металл гузориш дода нашудааст. Азбаски бисёр микроорганизмҳо, ба истиснои гипертермофилҳо, дар муҳити ҳарорати баланд (>100 °C) ғайрифаъол мебошанд, дар чунин ҳолатҳо MIC дар пӯлоди 9% Cr метавонад нодида гирифта шавад. Азбаски бисёр микроорганизмҳо, ба истиснои гипертермофилҳо, дар муҳити ҳарорати баланд (>100 °C) ғайрифаъол мебошанд, дар чунин ҳолатҳо MIC дар пӯлоди 9% Cr метавонад нодида гирифта шавад. Поскольку многие микроорганизмҳо, барои исключением гипертермофиловҳо, неактивҳо дар высокотемпературной (>100 °С), МИК дар стали 9% Cr дар чунин случаяҳо наметавонанд истифода шаванд. Азбаски бисёре аз микроорганизмҳо, ба истиснои гипертермофилҳо, дар муҳити ҳарорати баланд (>100°C) ғайрифаъол мебошанд, MIC-ро дар пӯлод бо 9% Cr дар чунин ҳолатҳо нодида гирифтан мумкин аст.由于除超嗜热菌外，许多微生物在高温环境(>100 °C)中不活跃，因此在这种情况下可以忽略9% Cr 钢中的MIC。 9% Cr 颃(>100 °C) Поскольку многие микроорганизмҳо, кроме гипертермофиловҳо, фаъол нестанд, ки дар сатҳи баланд (>100 °С), МПК дар стали 9% Cr дар данном случае наметавонанд ҳаракат кунанд. Азбаски бисёр микроорганизмҳо, ба истиснои гипертермофилҳо, дар муҳити ҳарорати баланд (>100 °C) фаъолият нишон намедиҳанд, MIC-ро дар пӯлод бо 9% Cr дар ин ҳолат нодида гирифтан мумкин аст.Аммо, вақте ки пӯлоди 9% Cr дар муҳити ҳарорати миёна истифода мешавад, барои кам кардани MIC чораҳои гуногун андешида мешаванд.
Илова бар зангзании суръатбахш (Расми 5-7), ҷамоаҳои гуногуни микробӣ ва тағйироти онҳо дар пасандозҳои маводи зангназада ва дар маҳсулоти зангзанӣ дар биоплёнкаҳо дар муқоиса бо об мушоҳида шуданд, ки ин нишон медиҳад, ки ин зангзанӣ микрофон аст. Рамирес ва ҳамкоронаш13 дар бораи гузариши 3-марҳилаӣ (FeOB => SRB/IRB = > SOB) дар экосистемаи микробҳои баҳрӣ дар тӯли 6 моҳ гузориш медиҳанд, ки дар он сулфиди гидроген, ки аз ҷониби SRB-и дуюмдараҷа ғанӣ гардонидашуда истеҳсол мешавад, метавонад ниҳоят ба ғанӣ гардонидани SOB мусоидат кунад. Рамирес ва ҳамкоронаш13 дар бораи гузариши 3-марҳилаӣ (FeOB => SRB/IRB => SOB) дар экосистемаи микробҳои баҳрӣ дар тӯли 6 моҳ гузориш медиҳанд, ки вақте сулфиди гидроген, ки аз ҷониби SRB-и дуюмдараҷа ғанӣ гардонидашуда истеҳсол мешавад, метавонад ниҳоят ба ғанӣ гардонидани SOB мусоидат кунад. Ramirez et al.13 soobschaut o trehetapnom perehode (FeOB => SRB/IRB => SOB) дар морской микробной экосистема дар техникӣ 6 моҳ, ки дар бораи сероводород, образующийся при вторичном обогощений SRB, можетспобщение, на концепция. Рамирес ва ҳамкоронаш13 дар бораи гузариши семарҳилаӣ (FeOB => SRB/IRB => SOB) дар экосистемаи микробҳои баҳрӣ дар тӯли 6 моҳ гузориш медиҳанд, ки дар он сулфиди гидроген, ки аз ғанӣ гардонидани дуюмдараҷаи SRB ба вуҷуд меояд, ниҳоят метавонад ба ғанӣ гардонидани SOB мусоидат кунад. Рамирес 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(FeOBIR => SR) 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 三转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 r srb/IRB) 漌 兆s产生 硫化氢 可能 最终 有助于 sob 的富集。 Рамирес ва дигарон.13 сообщили о трехступенчатом переходе (FeOB => SRB/IRB => SOB) дар морской микробной экосистема дар техникӣ 6 моҳ, дар давоми 6 моҳ, ки дар натиҷа дар SRB, обгащению СОБ. Рамирес ва ҳамкоронаш13 дар экосистемаи микробҳои баҳрӣ дар тӯли 6 моҳ гузариши семарҳилаӣ (FeOB => SRB/IRB => SOB)-ро гузориш доданд, ки дар он сулфиди гидроген, ки аз ғанӣ гардонидани дуюмдараҷаи SRB ҳосил мешавад, дар ниҳоят метавонад ба ғанӣ гардонидани SOB мусоидат кунад.Макбет ва Эмерсон36 дар бораи ғанӣ гардонидани аввалия дар FeOB гузориш доданд. Ба ҳамин монанд, дар ин таҳқиқот ғанӣ гардонидани FeOB дар марҳилаи аввали зангзанӣ мушоҳида мешавад, аммо тағйироти микробӣ бо пешрафти зангзанӣ дар пӯлодҳои карбон ва 1% ва 2.25% Cr ва оҳани рехтагарӣ дар тӯли 22 моҳ FeOB => IRB = > SRB мушоҳида мешаванд (Расми 7 ва 8). Ба ҳамин монанд, дар ин таҳқиқот ғанӣ гардонидани FeOB дар марҳилаи аввали зангзанӣ мушоҳида мешавад, аммо тағйироти микробӣ бо пешрафти зангзанӣ дар пӯлодҳои карбон ва 1% ва 2.25% Cr ва оҳани рехтагарӣ дар тӯли 22 моҳ FeOB => IRB => SRB мебошанд (Расми 7 ва 8). Точно так же в этом исследовании наблюдается обогащение FeOB дар ранней стадии кор кардан, вале микробхои корхо барои пешравии кор, наблюдаемые дар углеродистых ва 1% ва 2,25% Cr сталях ва 2,25% FeOB дар ранней стадии кор кардан, => IRB = > SRB (рис. 7 ва 8). Ба ҳамин монанд, дар ин таҳқиқот ғанӣ гардонидани FeOB дар марҳилаи аввали зангзанӣ мушоҳида мешавад, аммо тағйироти микробӣ ҳангоми пешрафти зангзанӣ, ки дар пӯлодҳои карбон ва 1% ва 2.25% Cr ва оҳани рехтагарӣ дар тӯли 22 моҳ мушоҳида мешаванд, FeOB => IRB => SRB мебошанд (Расми 7 ва 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 鏿2观以个月的铸铁中观察到的微生物随着腐蚀的进展而变化是FeOB => IRB => SRB（图（㉂8 咀同样 ， 在 本 研究 中 观察 早期 腐蚀 阶段 feob 的 富集 ， 但 碳 和 和 1% 观察 和 咇 1% 和2. 22 个 的 铸铁 中 到 的 微生物 腐蚀 的 进展 而 变化 FEOB => IRB => SRB（图7㒌8） Аналогичный образом, дар ин чо ба даст овардаии FeOB дар ранних стадияхои кордой, вале микробиологи, наблюдаемые дар углеродистых ва 1% ва 2,25% Cr сталях ва чугуги дар техникй FeOB =B>2>, SRB (рис. 7 ва 8). Ба ҳамин монанд, дар ин таҳқиқот ғанӣ гардонидани FeOB дар марҳилаҳои аввали зангзанӣ мушоҳида шуд, аммо тағйироти микробиологӣ, ки дар пӯлодҳои карбон ва 1% ва 2.25% Cr ва оҳани рехтагарӣ дар тӯли 22 моҳ мушоҳида шуданд, FeOB => IRB => SRB буданд (Расми 7 ва 8).SRB-ҳо метавонанд ба осонӣ дар муҳити оби баҳр ҷамъ шаванд, зеро консентратсияи баланди ионҳои сулфат вуҷуд дорад, аммо ғанӣ гардонидани онҳо дар муҳити оби ширин аз сабаби консентратсияи пасти ионҳои сулфат ба таъхир меафтад. Ғанигардонии SRB дар оби баҳр зуд-зуд гузориш дода мешавад10,12,45.
a Карбони органикӣ ва нитроген тавассути мубодилаи энергияи вобаста ба Fe(II) оксиди оҳан (ҳуҷайраҳои сурх [Decloromonas sp.] ва сабз [Sideroxydans sp.]) ва бактерияҳои коҳишдиҳандаи Fe(III) (ҳуҷайраҳои хокистарӣ [Geothrix sp. ва Geobacter sp.]) дар марҳилаи аввали зангзанӣ, сипас бактерияҳои коҳишдиҳандаи сулфати анаэробӣ (SRP) ва микроорганизмҳои гетеротрофӣ марҳилаи пухтаи зангзаниро бо истеъмоли моддаҳои органикии ҷамъшуда ғанӣ мегардонанд. b Тағйирот дар ҷамоатҳои микробӣ дар металлҳои ба зангзанӣ тобовар. Ҳуҷайраҳои бунафш, кабуд, зард ва сафед мутаносибан бактерияҳоро аз оилаҳои Comamonadaceae, Nitrospira sp., Beggiatoacea ва дигарон намояндагӣ мекунанд.
Дар робита ба тағйирот дар ҷомеаи микробҳо ва ғанӣ гардонидани эҳтимолии SRB, FeOB дар марҳилаи аввали зангзанӣ муҳим аст ва Dechloromonas метавонад энергияи афзоиши худро аз оксидшавии Fe(II) ба даст орад. Микроорганизмҳо метавонанд дар муҳитҳое, ки дорои унсурҳои микроэлементӣ мебошанд, зинда монанд, аммо онҳо ба таври экспоненсиалӣ афзоиш намеёбанд. Аммо, ҳавзи ғарқшавӣ, ки дар ин таҳқиқот истифода мешавад, ҳавзаи пур аз об аст, ки бо ҷараёни 20 м3/соат аст, ки пайваста унсурҳои микроэлементиро, ки дорои ионҳои ғайриорганикӣ мебошанд, таъмин мекунад. Дар марҳилаҳои аввали зангзанӣ, ионҳои оҳан аз пӯлоди карбон ва оҳани рехта ҷудо мешаванд ва FeOBs (ба монанди Dechloromonas) онҳоро ҳамчун манбаи энергия истифода мебаранд. Миқдори микроэлементҳои карбон, фосфат ва нитроген, ки барои афзоиши ҳуҷайра заруранд, бояд дар оби коркард дар шакли моддаҳои органикӣ ва ғайриорганикӣ мавҷуд бошанд. Аз ин рӯ, дар ин муҳити оби тоза, FeOB дар аввал дар сатҳҳои металлӣ, ба монанди пӯлоди карбон ва оҳани рехта ғанӣ карда мешавад. Баъдан, IRBs метавонанд моддаҳои органикӣ ва оксидҳои оҳанро мутаносибан ҳамчун манбаъҳои энергия ва қабулкунандагони электронҳои терминалӣ парвариш кунанд ва истифода баранд. Дар маҳсулоти зангзании пухта, шароити анаэробӣ, ки бо нитроген ғанӣ гардонида шудааст, бояд аз ҳисоби мубодилаи моддаҳои FeOB ва IRB ба вуҷуд ояд. Аз ин рӯ, SRB метавонад зуд афзоиш ёбад ва FeOB ва IRB-ро иваз кунад (Расми 8а).
Ба наздикӣ, Танг ва ҳамкоронаш зангзании пӯлоди зангногирро аз ҷониби Geobacter ferroreducens дар муҳити оби ширин аз сабаби интиқоли мустақими электрон аз оҳан ба микробҳо гузориш доданд46. Бо назардошти EMIC, саҳми микроорганизмҳо бо хосиятҳои EET муҳим аст. SRB, FeOB ва IRB намудҳои асосии микробҳо дар маҳсулоти зангзанӣ дар ин таҳқиқот мебошанд, ки бояд хусусиятҳои EET дошта бошанд. Аз ин рӯ, ин микроорганизмҳои электрохимиявии фаъол метавонанд ба зангзанӣ тавассути EET мусоидат кунанд ва таркиби ҷомеаи онҳо таҳти таъсири намудҳои гуногуни ионӣ ҳангоми ташаккули маҳсулоти зангзанӣ тағйир меёбад. Баръакс, ҷомеаи микробҳо дар пӯлод бо 9% Cr аз дигар пӯлодҳо фарқ мекард (Расми 8b). Пас аз 14 моҳ, илова бар ғанӣ гардонидан бо FeOB, ба монанди Sideroxydans, SOB47Beggiatoacea ва Thiomonas низ ғанӣ гардонида шуданд (Расми 7i). Ин тағйирот аз тағйироти дигар маводҳои зангзананда, ба монанди пӯлоди карбон, ба таври назаррас фарқ мекунад ва метавонад аз ҷониби ионҳои бойи хром, ки ҳангоми зангзанӣ ҳал шудаанд, таъсир расонад. Қобили зикр аст, ки Тиомонас на танҳо хосиятҳои оксидкунандаи сулфур, балки хосиятҳои оксидкунандаи Fe(II), системаи EET ва таҳаммулпазирии металлҳои вазнинро низ дорад48,49. Онҳоро метавон аз ҳисоби фаъолияти оксидкунандаи Fe(II) ва/ё истеъмоли мустақими электронҳои металлӣ ғанӣ гардонд. Дар як таҳқиқоти қаблӣ, миқдори нисбатан зиёди Beggiatoacea дар биофилмҳо дар Cu бо истифода аз системаи мониторинги биофилми қатъшуда мушоҳида шуд, ки нишон медиҳад, ки ин бактерияҳо метавонанд ба металлҳои заҳролуд, ба монанди Cu ва Cr, тобовар бошанд. Аммо, манбаи энергияе, ки Beggiatoacea барои парвариш дар ин муҳит лозим аст, номаълум аст.
Ин таҳқиқот тағйирот дар ҷамоатҳои микробҳоро ҳангоми зангзанӣ дар муҳити оби ширин гузориш медиҳад. Дар ҳамон муҳит, ҷамоатҳои микробӣ аз рӯи намуди металл фарқ мекарданд. Илова бар ин, натиҷаҳои мо аҳамияти FeOB-ро дар марҳилаҳои аввали зангзанӣ тасдиқ мекунанд, зеро мубодилаи энергияи микробҳои вобаста ба оҳан ба ташаккули муҳити бойи маводи ғизоӣ мусоидат мекунад, ки аз ҷониби дигар микроорганизмҳо, ба монанди SRB, афзалтар дониста мешавад. Барои кам кардани MIC дар муҳити оби ширин, ғанӣ гардонидани FeOB ва IRB бояд маҳдуд карда шавад.
Дар ин таҳқиқот нӯҳ металл истифода шуда, ба блокҳои 50 × 20 × 1–5 мм (ғафсӣ барои пӯлоди ASTM 395 ва 1%, 2.25% ва 9% Cr: 5 мм; ғафсӣ барои ASTM A283 ва ASTM A179: 3 мм) коркард карда шуд. мм; Пӯлоди зангногири ASTM A109 Temper 4/5 ва навъи 304 ва 316, ғафсӣ: 1 мм), бо ду сӯрохии 4 мм. Пӯлодҳои хромӣ бо коғази регдор сайқал дода шуданд ва дигар металлҳо пеш аз тар кардан бо коғази регдори 600-грит сайқал дода шуданд. Ҳамаи намунаҳо бо этаноли 99.5% ултрасадо коркард шуда, хушк ва вазн карда шуданд. Даҳ намуна аз ҳар як металл барои ҳисоб кардани суръати зангзанӣ ва таҳлили микробиом истифода шуданд. Ҳар як намуна бо чӯбҳо ва фосилагузорҳои PTFE ба таври зинапоя мустаҳкам карда шуд (φ 5 × 30 мм, расми иловагӣ 2).
Ҳаҷми ҳавз 1100 метри мукааб ва чуқурии тақрибан 4 метрро ташкил медиҳад. Ҷараёни об 20 м3 соат/1 буд, об аз об берун карда шуд ва сифати об мавсимӣ тағйир наёфт (Расми иловагӣ 3). Зинапояи намунавӣ ба сими пӯлоди 3-метра, ки дар мобайни зарф овезон карда шудааст, фуруд оварда шудааст. Ду маҷмӯи зинапоя аз ҳавз дар 1, 3, 6, 14 ва 22 моҳ гирифта шуданд. Намунаҳо аз як зинапоя барои чен кардани талафоти вазн ва ҳисоб кардани суръати зангзанӣ истифода шуданд, дар ҳоле ки намунаҳо аз зинапояи дигар барои таҳлили микробиом истифода шуданд. Оксигени ҳалшуда дар зарфи ғарқкунӣ дар наздикии сатҳ ва поён, инчунин дар мобайн бо истифода аз сенсори оксигени ҳалшуда (InPro6860i, Mettler Toledo, Columbus, Ohio, ИМА) чен карда шуд.
Маҳсулоти зангзанӣ ва биоплёнкаҳои намунаҳо бо роҳи харошидан бо харошидани пластикӣ ё пок кардан бо чӯбчаи пахтагӣ тоза карда шуданд ва сипас дар этаноли 99,5% бо истифода аз ваннаи ултрасадо тоза карда шуданд. Сипас намунаҳо мувофиқи ASTM G1-0351 дар маҳлули Кларк ғӯтонида шуданд. Ҳамаи намунаҳо пас аз анҷоми хушккунӣ вазн карда шуданд. Суръати зангзанӣ (мм/сол)-ро барои ҳар як намуна бо истифода аз формулаи зерин ҳисоб кунед:
ки дар он K як адади доимӣ (8.76 × 104), T вақти таъсир (соат), A масоҳати умумии сатҳ (см2), W талафоти масса (г), D зичӣ (г см–3) аст.
Пас аз вазн кардани намунаҳо, тасвирҳои сеченакаи якчанд намуна бо истифода аз микроскопи ченкунии лазерии сеченака (LEXT OLS4000, Olympus, Токио, Ҷопон) ба даст оварда шуданд.