Nature.com saýtyna gireniňiz üçin sag boluň. Siz çäkli CSS goldawy bolan brauzer wersiýasyny ulanýarsyňyz. Iň gowy tejribe üçin täzelenen brauzer ulanmagyňyzy maslahat berýäris (ýa-da Internet Explorer-de Gatnaşyklyk Režimini öçüriň). Mundan başga-da, yzygiderli goldawy üpjün etmek üçin saýty stillersiz we JavaScript-siz görkezýäris.
Birbada üç slaýdyň karuselini görkezýär. Birbada üç slaýdyň arasyndan geçmek üçin "Öňki" we "Indiki" düwmelerini ulanyň ýa-da birbada üç slaýdyň arasyndan geçmek üçin ahyryndaky sürgüç düwmelerini ulanyň.
Süýji suw gurşawynda uglerod we poslamaýan polatlaryň çalt poslamagy köplenç syn edilýär. Bu ýerde dokuz görnüşli polat ulanylyp, 22 aýlyk süýji suw çeleklerinde suwa çümdürmek boýunça barlag geçirildi. Uglerod we hrom polatlarynda we çoýunda çalt poslama syn edildi, poslamaýan polatda bolsa 22 aýdan soň hem görünýän poslama syn edilmedi. Mikrob jemgyýetiniň seljermesi umumy poslama döwründe Fe(II)-okislendiriji bakteriýalaryň poslamanyň irki tapgyrynda, Fe(III)-kaýtaryjy bakteriýalaryň poslama ösüş tapgyrynda we sulfat-kaýtaryjy bakteriýalaryň önümiň poslamasynyň soňky tapgyrynda poslama tapgyrynda baýlaşandygyny görkezdi. Tersine, Beggiatocaea bakteriýalary, ýerli poslama sezewar bolan 9% Cr bolan polatda has köp boldy. Mikrob jemgyýetleriniň bu düzümleri suw we düýp çökündi nusgalaryndaky düzümlerden hem tapawutlanýardy. Şeýlelik bilen, poslama dowam edende, mikrob jemgyýeti uly üýtgeşmelere sezewar bolýar we demire bagly mikrob energiýasynyň alyş-çalyşy beýleki mikroorganizmleri baýlaşdyryp biljek gurşawy döredýär.
Metallar pH, temperatura we ion konsentrasiýasy ýaly dürli fiziki we himiki daşky gurşaw faktorlary sebäpli zaýalanyp we poslap bilýär. Kislotaly şertler, ýokary temperatura we hlorid konsentrasiýalary metallaryň poslamagyna aýratyn täsir edýär1,2,3. Tebigy we gurlan gurşawlardaky mikroorganizmler köplenç metallaryň aşynmagyna we poslamagyna täsir edýär, bu bolsa mikroblaryň poslamagynda (MIC) beýan edilýär4,5,6,7,8. MIC köplenç içerki turbalar we saklaýyş çelekleri ýaly gurşawlarda, metal ýaryklarynda we toprakda duş gelýär, ol ýerde ol birden peýda bolýar we çalt ösýär. Şonuň üçin MIC-leri gözegçilikde saklamak we irki anyklamak örän kyn, şonuň üçin MIC analizi adatça poslamadan soň geçirilýär. Korroziýa önümlerinde sulfat azaldyjy bakteriýalaryň (SRB) ýygy-ýygydan tapylýan köp sanly MIC mysallary barada habar berildi9,10,11,12,13. Şeýle-de bolsa, SRB-leriň korroziýanyň başlanmagyna goşant goşýandygy ýa-da goşmaýandygy belli däl, sebäbi olary anyklamak korroziýadan soňky analize esaslanýar.
Soňky döwürde ýod oksidleýji bakteriýalardan21 başga-da, demiri parçalaýan dürli mikroorganizmler, mysal üçin, demiri parçalaýan SRB14, metanogenler15,16,17, nitratlary azaldýan bakteriýalar18, demiri oksidleýji bakteriýalar19 we asetogenler20 barada habar berildi. Anaerob ýa-da mikroaerob barlaghana şertlerinde olaryň köpüsi nol walentli demiri we uglerodly polady poslaýar. Mundan başga-da, olaryň poslama mehanizmleri demiri poslaýan metanogenleriň we SRB-leriň degişlilikde öýjükara gidrogenazalary we köpgem sitohromlaryny ulanyp, nol walentli demirden elektronlary ýygnap, poslamany güýçlendirýändigini görkezýär22,23. MIK-ler iki görnüşe bölünýär: (i) mikroblar tarapyndan öndürilen görnüşler tarapyndan gytaklaýyn poslama bolan himiki MIK (CMIC) we (ii) metalyň elektronlarynyň azalmagy bilen gönüden-göni poslama bolan elektrik MIK (EMIC)24. Öýjükara elektron geçirijiligi (EET) arkaly ýeňilleşdirilen EMIC uly gyzyklanma döredýär, sebäbi EET häsiýetlerine eýe bolan mikroorganizmler EET däl mikroorganizmlere garanyňda has çalt poslama döredýär. Anaerob şertlerde CMIC-iň tizligi çäklendirýän jogaby proton reduksiyasy (H+) arkaly H2 önümçiligi bolsa-da, EMIC H2 önümçiliginden garaşsyz bolan EET metabolizmi arkaly dowam edýär. Dürli mikroorganizmlerde EET-iň mehanizmi mikrobial öýjük ýangyjynyň we elektrobiosinteziň netijeliligi bilen baglanyşyklydyr25,26,27,28,29. Bu aşyndyryjy mikroorganizmler üçin medeniýet şertleri tebigy gurşawdaky şertlerden tapawutlanýandygy sebäpli, bu synlanan mikrobial aşyndyryjy prosesleriň amalyýetde aşyndyryjylygy görkezýändigi ýa-da görkezmeýändigi belli däl. Şonuň üçin tebigy gurşawda bu aşyndyryjy mikroorganizmler tarapyndan döredilen MIC mehanizmini synlamak kyn.
DNK yzygiderlilik tehnologiýasynyň ösüşi tebigy we emeli gurşawlarda mikrob jemgyýetleriniň jikme-jikliklerini öwrenmäge ýardam etdi, mysal üçin, täze nesil yzygiderlikleri ulanyp, 16S rRNA gen yzygiderliligine esaslanýan mikrob profilini döretmek mikrob ekologiýasy ulgamynda ulanyldy30,31. ,32. Toprak we deňiz gurşawlarynda mikrob jemgyýetlerini jikme-jik beýan edýän köp sanly MIC barlaglary çap edildi13,33,34,35,36. SRB-den başga-da, toprak gurşawlaryndaky uglerod we mis saklaýan polatlarda korroziýa nusgalarynda, mysal üçin, Gallionella spp. we Dechloromonas spp. ýaly FeOB-da Fe(II)-okislendiriji (FeOB) we nitrifikasiýa ediji bakteriýalaryň we Nitrospira ýaly nitrifikasiýa ediji bakteriýalaryň baýlaşdyrylandygy hem habar berildi33. Şonuň ýaly-da, deňiz gurşawynda uglerodly polatda birnäçe hepde bäri Zetaproteobakteria we Betaproteobakteria synplaryna degişli demir oksidleşdiriji bakteriýalaryň çalt kolonizasiýa edilmegi syn edildi36. Bu maglumatlar bu mikroorganizmleriň korroziýa goşýan goşandyny görkezýär. Şeýle-de bolsa, köp gözleglerde dowamlylyk we tejribe toparlary çäkli we korroziýa döwründe mikrob jemgyýetleriniň dinamikasy barada az zat mälim.
Bu ýerde biz uglerodly polatdan, hromly polatdan, poslamaýan polatdan we çoýundan ýasalan MIC-leri MIC wakalarynyň taryhy bolan aerobik süýji suw gurşawynda immersiýa barlaglaryny ulanyp öwrenýäris. Nusgalar 1, 3, 6, 14 we 22 aýda alyndy we her bir metalyň we mikrobial komponentiň poslama tizligi öwrenildi. Netijelerimiz poslama döwründe mikrobial jemgyýetleriň uzak möhletli dinamikasyna düşünmäge mümkinçilik berýär.
1-nji tablisada görkezilişi ýaly, bu gözlegde dokuz metal ulanyldy. Her materialyň on nusgasy arassa suw howdanyna batyryldy. Işleýiş suwunyň hili aşakdaky ýaly: 30 ppm Cl-, 20 mS m-1, 20 ppm Ca2+, 20 ppm SiO2, bulanyklyk 1 ppm we pH 7.4. Nusga alma basgançagynyň aşagyndaky ereýän kislorodyň (DO) konsentrasiýasy takmynan 8.2 ppm boldy we suwuň temperaturasy möwsümleýin 9-dan 23°C-a çenli üýtgedi.
1-nji suratda görkezilişi ýaly, ASTM A283, ASTM A109 Şert #4/5, ASTM A179 we ASTM A395 çoýun gurşawlarynda 1 aýlap çümdürilenden soň, uglerodly polat ýüzünde umumy poslama görnüşinde goňur poslama önümleri syn edildi. Bu nusgalaryň agramynyň ýitmegi wagtyň geçmegi bilen artdy (Goşmaça tablisa 1) we poslama tizligi ýylda 0,13–0,16 mm boldy (2-nji surat). Şonuň ýaly-da, umumy poslama Cr mukdary pes (1% we 2,25%) bolan we poslama tizligi ýylda takmynan 0,13 mm bolan polatlarda syn edildi (1-nji we 2-nji suratlar). Tersine, 9% Cr bolan polat prokladkalar bilen emele gelen boşluklarda ýüze çykýan ýerli poslamany görkezýär. Bu nusganyň poslama tizligi ýylda takmynan 0,02 mm, bu bolsa umumy poslama bolan polatdan has pes. Tersine, 304 we -316 görnüşli poslamaýan polatlar görünýän poslama görkezmeýär we poslama tizligi <0,001 mm y−1 diýlip çaklanylýar. Tersine, 304 we -316 görnüşli poslamaýan polatlar görünýän poslama görkezmeýär we tizlenme tizligi <0,001 mm y−1 diýlip çaklanylýar. Напротив, нержавеющие стали типов 304 и 316 не проявляют видимой коррозии, при э мат расная скорость коррозии соверляет <0,001 мим / год. Tersine, 304 we 316 görnüşli poslamaýan polatlar görünýän poslama görkezmeýär we poslama tizligi ýylda <0,001 mm diýlip çaklanylýar.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 - 1。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 - 1。 Напротив, нержавеющие стали типа 304 и -316 не показали видимой коррозии с рас разной скоростью куррозии <0,001 mm / год. Tersine, 304 we -316 görnüşli poslamaýan polatlar görünýän poslama görkezmedi, olaryň taslama poslama tizligi ýylda <0,001 mm boldy.
Her bir nusganyň (boýy 50 mm × ini 20 mm) gabygy arassalamakdan öň we soň makroskopik suratlary görkezilýär. 1 metr, 1 aý; 3 metr, 3 aý; 6 metr, 6 aý; 14 metr, 14 aý; 22 metr, 22 aý; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, şerti 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, polat 1% Cr; 3C polat, 2.25% Cr polat; polat 9C, polat 9% Cr; S6, 316 polat; S8, 304 görnüşli polat.
Korroziýa tizligi agramyň ýitmegi we çümdürilme wagty ulanylyp hasaplandy. S, ASTM A283, SP, ASTM A109, gatylaşan 4/5, FC, ASTM A395, B, ASTM A179, 1C, polat 1% Cr, 3 C, polat 2.25% Cr, 9 C, polat 9% Cr, S6, 316 görnüşli polat; S8, 304 görnüşli polat.
1-nji suratda uglerodly polatdan, az Cr polatdan we çoýundan ýasalan poslama önümleriniň 3 aýlap suwa çümdürilenden soň has-da ösýändigi görkezilýär. Umumy poslama tizligi 22 aýdan soň ýylda 0,07 ~ 0,08 mm çenli peseldi (2-nji surat). Mundan başga-da, 2,25% Cr polatdan ýasalan poslama tizligi beýleki poslanan nusgalardan birneme pesdi, bu bolsa Cr-iň poslamanyň öňüni alyp biljekdigini görkezýär. ASTM A179 standartyna laýyklykda, umumy poslamadan başga-da, 22 aýdan soň takmynan 700 µm poslama çuňlugy bilen ýerli poslama syn edildi (3-nji surat). Poslama çuňlugyny we suwa çümdürilen wagtyny ulanyp hasaplanan ýerli poslama tizligi ýylda 0,38 mm-e deňdir, bu bolsa umumy poslamadan takmynan 5 esse çaltdyr. ASTM A395 ergininiň poslama tizligini pes baha berip bolýar, sebäbi poslama önümleri 14 ýa-da 22 aý suwa çümdürilenden soň gabygy doly aýyrmaýar. Şeýle-de bolsa, tapawut minimal bolmaly. Mundan başga-da, poslanan az hromly polatda köp kiçi çukurlar syn edildi.
ASTM A179 we 9% Cr polatynyň 3D gözegçilik lazer mikroskopy arkaly iň ýokary çuňlukda doly suraty (ölçeg çyzygy: 10 mm) we ýerli korroziýa (ölçeg çyzygy: 500 µm). Doly suratdaky gyzyl tegelekler ölçenen ýerli korroziýa görkezýär. 9% Cr polatynyň ters tarapyndan doly görnüşi 1-nji suratda görkezilen.
2-nji suratda görkezilişi ýaly, 9% Cr bolan polat üçin 3-14 aýyň dowamynda poslama ýüze çykmady we poslama tizligi diýen ýaly nol boldy. Şeýle-de bolsa, 22 aýdan soň ýerli poslama ýüze çykdy (3-nji surat), agramyň ýitgisini ulanmak arkaly hasaplanan 0,04 mm/ýyl poslama tizligi bilen. Ýerli poslamanyň iň ýokary çuňlugy 1260 µm we poslama çuňlugyny we çümdüriliş wagtyny (22 aý) ulanmak arkaly hasaplanan ýerli poslama tizligi 0,68 mm/ýyl. Poslamanyň başlanýan anyk nokady belli däldigi sebäpli, poslama tizligi has ýokary bolup biler.
Tersine, 22 aýlap çümdürilenden soň hem poslamaýan polatda görünýän poslama ýüze çykmady. Örtükden arassalamakdan öň ýüzünde birnäçe goňur bölejikler ýüze çykarylsa-da (1-nji surat), olar gowşak birikdi we poslama önümleri däldi. Örtük aýrylandan soň metal poslamaýan polat ýüzünde gaýtadan peýda bolýandygy sebäpli, poslama tizligi diýen ýaly nola deňdir.
Metall ýüzlerinde, suwda we çökündilerde korroziýa önümlerinde we bioplenkalarda wagtyň geçmegi bilen mikrob jemgyýetleriniň tapawutlaryny we dinamikasyny düşünmek üçin amplikon yzygiderliligi geçirildi. Jemi 4,160,012 okamak alyndy, olaryň sany 31,328-den 124,183-e çenli boldy.
Suw kabul ediş ýerlerinden we howuzlardan alnan suw nusgalarynyň Şennon indeksleri 5,47-den 7,45-e çenli üýtgedi (4a-njy surat). Gaýtadan işlenen derýa suwy senagat suwy hökmünde ulanylýandygy sebäpli, mikrob jemgyýeti möwsümleýin üýtgeýär. Tersine, düýp çökündi nusgalarynyň Şennon indeksi takmynan 9 boldy, bu bolsa suw nusgalaryndan has ýokarydyr. Şonuň ýaly-da, suw nusgalarynda çökündi nusgalaryna garanyňda hasaplanan Chao1 indeksleri pesdi we iş taksonomiki birlikleri (OTU) syn edildi (4b, c-nji surat). Bu tapawutlar statistik taýdan möhümdir (Tukey-Kramer synagy; p-bahalary < 0.01, 4d surat), bu bolsa çökündi nusgalaryndaky mikrob jemgyýetleriniň suw nusgalaryndakylardan has çylşyrymlydygyny görkezýär. Bu tapawutlar statistik taýdan möhümdir (Tukey-Kramer synagy; p-bahalary < 0.01, 4d surat), bu bolsa çökündi nusgalaryndaky mikrob jemgyýetleriniň suw nusgalaryndakylardan has çylşyrymlydygyny görkezýär. Эти различия статистически значимы (критерий Тюкики-Крамера; значения p <0,01, рис. 4d), что указывает на то, что черббнее сообщества в чорцах донных отложений более сложч, вч Bu tapawutlar statistik taýdan möhümdir (Tukey-Kramer synagy; p gymmatlyklary <0.01, 4d surat), bu bolsa çökündi nusgalaryndaky mikrob jemgyýetleriniň suw nusgalaryndakydan has çylşyrymlydygyny görkezýär.Uke 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。Uke 差异 具有 uke tukey-kramer 检验 ； p 值 <0.01 ， d 4d） 表明 沉积物样本 中 微生物 群落更。。。。。。。。。 群落更。。。。。。。。。 群落更。。。。。。。。。 Эти различия были статистически значимыми (критерий Тюкики-Крамера; p-значение <0,01, рис. 4d), что позволяет предположить, что чокбные сообщества в оццах донных отчеч вы вч вч веч Bu tapawutlar statistik taýdan ähmiýetlidi (Tukey-Kramer synagy; p-bahasy <0.01, 4d surat), bu bolsa çökündi nusgalaryndaky mikrob toplumlarynyň suw nusgalaryndakydan has çylşyrymlydygyny görkezýär.Daşýan basseýndäki suw yzygiderli täzelenip, çökündiler basseýniň düýbüne mehaniki täsirlenmesiz çökýändigi üçin, mikrobial dürlüligiň bu tapawudy basseýndäki ekosistemany görkezmeli.
a Şennon indeksi, b Syn edilen iş taksonomiki birligi (OTU) we c Chao1 siňdiriş indeksi (n=6) we basseýn (n=5) Suw, çökündi (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) we 9% (9 C: n = 5) Cr-poladlar, şeýle hem 316 görnüşli (S6: n = 5) we -304 (S8: n = 5) poslamaýan polatlar gutu şekilli we murtly diagrammalar hökmünde görkezilýär. d ANOVA we Tukey-Kramer köptaraply deňeşdirme synaglary arkaly alnan Şennon we Chao1 indeksleri üçin p-bahalary. Gyzyl fonlar p-bahalary < 0.05 bolan jübütleri görkezýär. Gyzyl fonlar p-bahalary < 0.05 bolan jübütleri görkezýär. Красные фоны предервляют п к со со значениями p <0,05. Gyzyl fonlar p-bahalary < 0.05 bolan jübütleri görkezýär.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 предервляют п п с значениями <0,05. Gyzyl fonlar p-bahalary <0.05 bolan jübütleri görkezýär.Gutynyň ortasyndaky çyzyk, gutynyň ýokarky we aşaky bölegi, şeýle hem murtlar degişlilikde medianany, 25-nji we 75-nji persentili, şeýle hem iň pes we iň ýokary bahalary görkezýär.
Uglerodly polat, az hromly polat we çoýun üçin Şennon indeksleri suw nusgalary üçinkilere meňzeşdi (4a-njy surat). Tersine, poslamaýan polat nusgalarynyň Şennon indeksleri poslanan polatlaryňkydan ep-esli ýokary (p-bahalary < 0,05, 4d surat) we çökündileriňkine meňzeş. Tersine, poslamaýan polat nusgalarynyň Şennon indeksleri poslanan polatlaryňkydan ep-esli ýokary (p-bahalary < 0,05, 4d surat) we çökündileriňkine meňzeşdir. Напротиви, инцы шеннона обрцов из нержавеющей стали значительно вше, чем у корродированных сталей (значения p <0,05, рис. 4d), һәм аналогичны ин чамп от отжений. Tersine, poslamaýan polat nusgalarynyň Şennon indeksleri poslanan polatlaryňkydan ep-esli ýokarydyr (p-bahalary < 0,05, 4d surat) we çökündi indekslerine meňzeşdir.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 Напротиви, инц зеннона обрцов из нержавеющей стали был значительно вше, чем у корродированной стали (значение p <0,05, рис. 4d), как и у отложений. Tersine, poslamaýan polat nusgalarynyň Şennon indeksi, çökündi hem bolşy ýaly, poslanýan polatdan has ýokarydy (p gymmaty < 0,05, 4d surat).Tersine, 9% Cr bolan polatlar üçin Şennon indeksi 6,95-den 9,65-e çenli boldy. Bu gymmatlyklar 1 we 3 aýda poslanmadyk nusgalarda 6, 14 we 22 aýda poslanylan nusgalara garanyňda has ýokarydy (4a-njy surat). Mundan başga-da, 9% Cr polatlarynyň Chao1 indeksleri we synlanan OTU-lary poslanan we suw nusgalarynyňkydan ýokary we poslanmadyk we çökündi nusgalarynyňkydan pes (4b, c surat) we tapawutlar statistik taýdan ähmiýetlidir (p-bahalar < 0,01, 4d surat). Mundan başga-da, 9% Cr polatlarynyň Chao1 indeksleri we synlanan OTU-lary poslanan we suw nusgalarynyňkydan ýokary we poslanmadyk we çökündi nusgalarynyňkydan pes (4b, c surat) we tapawutlar statistik taýdan ähmiýetlidir (p-bahalar < 0,01, 4d surat).Mundan başga-da, 9% Cr bolan polatlaryň Chao1 we synlanan OTU-sy poslanan we suwly nusgalaryňkydan ýokary we poslanmaýan we çökündi nusgalaryňkydan pes (4b, c surat) we tapawutlar statistik taýdan ähmiýetlidir.(p-значения <0,01, рис. 4d). (p-bahalar <0.01, 4d surat).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 ）。B ， 9% CR 钢 Chao1 指数 和 t t t t 图 图 b b b Кроме того, инт ас Чао1 һәм наблюдаемые OTU стали с содержанием 9% Cr были вше, чем у корродированных и водных орбцов, и ниже, чем у некорродированных һәм осадочных чащик в рисы. значимой (p- значение <0,01, рис. 4г). Mundan başga-da, Chao1 indeksi we 9% Cr polatdan synlanan OTU poslanan we suwly nusgalaryňkydan ýokary we poslanmadyk we çökündi nusgalaryňkydan pes boldy (4b, c surat) we tapawut statistik taýdan ähmiýetli boldy (p-bahasy < 0,01, 4d surat).Bu netijeler korroziýa önümlerindäki mikrob dürlüliginiň korroziýalanmaýan metallardaky biofilmlere garanyňda pesdigini görkezýär.
5a-njy suratda ähli nusgalar üçin UniFrac agramsyz aralygyna esaslanýan Esasy Koordinata Analizi (PCoA) diagrammasy görkezilýär, üç esasy klaster syn edildi. Suw nusgalaryndaky mikrob jemgyýetleri beýleki jemgyýetlerden düýpli tapawutlanýardy. Çökündilerdäki mikrob jemgyýetleri poslamaýan polat jemgyýetlerini hem öz içine alýardy, şol bir wagtyň özünde olar korroziýa nusgalarynda giňden ýaýrandy. Tersine, 9% Cr bolan polat kartasy korrozlanmaýan we korroziýalanan klasterlere bölünýär. Netijede, metal ýüzlerindäki we korroziýa önümlerindäki mikrob jemgyýetleri suwdakylardan düýpli tapawutlanýar.
Ähli nusgalarda (a), suwda (b) we metallarda (c) agramy alynmadyk UniFrac aralyklaryna esaslanýan esasy koordinata seljermesi (PCoA) çyzgysy. Her bir klasteri tegelekler görkezýär. Traýektoriýalar nusga alyş döwürlerini yzygiderlikde birleşdirýän çyzyklaryň üsti bilen görkezilýär. 1 metr, 1 aý; 3 metr, 3 aý; 6 metr, 6 aý; 14 metr, 14 aý; 22 metr, 22 aý; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, şert 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, polat 1% Cr; 3C polat, 2.25% Cr polat; polat 9C, polat 9% Cr; S6, 316 polat; S8, 304 görnüşli polat.
Hronologik tertipde ýerleşdirilende, suw nusgalarynyň PCoA grafikleri tegelek tertipde ýerleşýärdi (5b-nji surat). Bu sikl geçişi möwsümleýin üýtgeşmeleri görkezip biler.
Mundan başga-da, metal nusgalarynyň PCoA meýdançalarynda diňe iki klaster (korrozlanan we korrozlanmaýan) syn edildi, bu ýerde (9% hrom polatdan başga) mikrob jemgyýetiniň 1 aýdan 22 aýa çenli üýtgemegi hem syn edildi (5c-nji surat). Mundan başga-da, korrozlanan nusgalardaky geçişler korrozlanmaýan nusgalara garanyňda has uly bolandygy sebäpli, mikrob jemgyýetleriniň üýtgemegi bilen korroziýanyň ösüşi arasynda özara baglanyşyk bardy. 9% Cr bolan polat nusgalarynda iki görnüşli mikrob jemgyýetleri ýüze çykaryldy: 1 we 6 aýlyk nokatlar, poslamaýan polatyň golaýynda ýerleşýär we beýlekiler (3, 14 we 22 aý), korrozlanan polatyň golaýynda ýerleşýär. 6 aýlyk DNK çykarmak üçin ulanylan 1 aýlyk we kuponlar korrozlanmady, 3, 14 we 22 aýlyk kuponlar bolsa korrozlandy (Goşmaça surat 1). Şonuň üçin, korrozlanan nusgalardaky mikrob jemgyýetleri suwdaky, çökündidäki we korrozlanmaýan nusgalardakydan tapawutlandy we korroziýanyň ösmegi bilen üýtgedi.
Suw nusgalarynda syn edilen mikrob jemgyýetleriniň esasy görnüşleri Proteobacteria (30.1–73.5%), Bacteroidetes (6.3–48.6%), Planctomycetota (0.4–19.6%) we Actinobacteria (0–17.7%) boldy, olaryň deňeşdirilen mukdary nusgadan nusga üýtgedi (6-njy surat), mysal üçin, howuz suwundaky Bacteroidetes-iň deňeşdirilen mukdary abstrakt suwdakydan ýokarydy. Bu tapawut suwuň daşýan çelekde saklanýan wagtyna täsir edip biler. Bu görnüşler düýp çökündi nusgalarynda hem syn edildi, ýöne olaryň deňeşdirilen mukdary suw nusgalaryndakydan düýpli tapawutlandy. Mundan başga-da, Acidobacteriota (8.7–13.0%), Chloroflexi (8.1–10.2%), Nitrospirota (4.2–4.4%) we Desulfobacterota (1.5–4.4%) deňeşdirilen mukdary suw nusgalaryndakydan ýokarydy. Desulfobacterota görnüşleriniň tas ählisi SRB37 bolany üçin, çökündidäki gurşaw anaerob bolmaly. Desulfobacterota korroziýa täsir edip bilse-de, howuz suwundaky olaryň deňeşdirme mukdary <0,04% bolandygy sebäpli töwekgelçilik örän pes bolmaly. Desulfobacterota korroziýa täsir edip bilse-de, howuz suwundaky olaryň deňeşdirme mukdary <0,04% bolandygy sebäpli töwekgelçilik örän pes bolmaly. Хотя Desulfobacterota, возможно, влияют на коррозию, риск джжен быть чрезвинаайно низким, поскольку о относительное содержание воде беййна соверляет <0,04%. Desulfobacterota korroziýa täsir edip bilse-de, howuz suwundaky olaryň deňeşdirme mukdary <0,04% bolany üçin töwekgelçilik örän pes bolmaly.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丰度 <0.04%。 <0.04%。 Хотя тип Desulfobacillus может влиять на коррозию, риск джжен быть крайне низким, поскольку чит относительное содержание воде адийна соверляет <0,04%. Desulfobacillus görnüşi korroziýa täsir edip bilse-de, howuz suwundaky olaryň deňeşdirme mukdary <0,04% bolany üçin töwekgelçilik örän pes bolmaly.
RW we Air degişlilikde suw alynýan ýerden we basseýnden suw nusgalaryny görkezýär. Çökündi-C, -E, -W basseýniň düýbüniň merkezinden, şeýle hem gündogar we günbatar taraplaryndan alnan çökündi nusgalarydyr. 1 metr, 1 aý; 3 metr, 3 aý; 6 metr, 6 aý; 14 metr, 14 aý; 22 metr, 22 aý; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, şert 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, polat 1% Cr; 3C polat, 2.25% Cr polat; polat 9C, polat 9% Cr; S6, 316 polat; S8, 304 görnüşli polat.
Urugyň derejesinde, Trichomonadaceae maşgalasyna degişli klassifikasiýa edilmedik bakteriýalaryň, şeýle hem Neosphingosine, Pseudomonas we Flavobacterium-yň birneme ýokary paýy (6–19%) ähli möwsümlerde syn edildi. Kiçi esasy komponentler hökmünde olaryň paýy üýtgeýär (1-nji surat). . 7a we b). Derýanyň gollarynda Flavobacterium, Pseudovibrio we Rhodoferrobacterium-yň deňeşdirme mukdary diňe gyşda ýokary boldy. Şonuň ýaly-da, basseýniň gyşky suwunda Pseudovibrio we Flavobacterium-yň has ýokary mukdary syn edildi. Şeýlelik bilen, suw nusgalaryndaky mikrob jemgyýetleri möwsüme baglylykda üýtgedi, ýöne gözleg döwründe düýpli üýtgeşmelere sezewar bolmady.
a Giriş suwy, b Basseýn suwy, c ASTM A283, d ASTM A109 temperatura #4/5, e ASTM A179, f ASTM A395, g 1% Cr, h 2.25% Cr we i 9% Cr polat, j Type-316 we poslamaýan polat K-304.
Proteobakteriýalar ähli nusgalarda esasy düzüm bölekleri boldy, ýöne korroziýa dowam edensoň, olaryň poslanan nusgalardaky deňeşdirme mukdary azaldy (6-njy surat). ASTM A179, ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395 we 1% we 2.25% Cr nusgalarynda proteobakteriýalaryň deňeşdirme mukdary degişlilikde 89.1%, 85.9%, 89.6%, 79.5%, 84.8% -den azaldy. , 83.8% degişlilikde 43.3%, 52.2%, 50.0%, 41.9%, 33.8% we 31.3% -e deňdir. Tersine, Desulfobacterotanyň deňeşdirme mukdary korroziýanyň ösmegi bilen <0,1%-den 12,5–45,9%-e çenli kem-kemden ýokarlanýar. Tersine, Desulfobacterotanyň deňeşdirme mukdary korroziýanyň ösmegi bilen <0,1%-den 12,5–45,9%-e çenli kem-kemden ýokarlanýar. Напротив, относительное содержание Desulfobacterota постепенно увеличивается с <0,1% до 12,5–45,9% по мере развития коррозии. Tersine, Desulfobacterotanyň deňeşdirme mukdary korroziýa dowam edende <0,1%-den 12,5–45,9%-e çenli kem-kemden artýar.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% до 12,5–45,9% по мере развития куррозии. Tersine, Desulfobacillus-yň deňeşdirme mukdary korroziýa dowam edende <0,1%-den 12,5–45,9%-e çenli kem-kemden ýokarlandy.Şeýlelikde, korroziýa dowam edende, Proteobactereira-nyň ýerini Desulfobacterota aldy.
Tersine, poslanmadyk polatdaky bioplenkalar dürli bakteriýalaryň deň derejede paýyny öz içine alýardy. Proteobakteriýalar (29.4–34.1%), Planktomisetota (11.7–18.8%), Nitrospirota (2.9–20.9%), Acidobacteriota (8.6–18.8%), Bacteroidota (3.1–9.2%) we Chloroflexi (2.1–8.8%). Poslanmadyk polat nusgalarynda Nitrospirotanyň paýynyň kem-kemden artýandygy anyklandy (6-njy surat). Bu gatnaşyklar çökündi nusgalaryndaky gatnaşyklara meňzeşdir, bu bolsa 5a suratda görkezilen PCoA diagrammasyna gabat gelýär.
9% Cr saklaýan polat nusgalarynda iki görnüşli mikrob jemgyýetleri syn edildi: 1 aýlyk we 6 aýlyk mikrob jemgyýetleri düýp çökündi nusgalaryndakylara meňzeşdi, şol bir wagtyň özünde 3, 14 we 22-nji korroziýa nusgalaryndaky proteobakteriýalaryň paýy ep-esli artdy. aý Mundan başga-da, 9% Cr polat nusgalaryndaky bu iki mikrob jemgyýetleri 5c suratda görkezilen PCoA diagrammasyndaky bölünen klasterlere gabat geldi.
Jins derejesinde, bellenen däl bakteriýalary we arhealary öz içine alýan >2000 OTU syn edildi. Jins derejesinde, bellenen däl bakteriýalary we arhealary öz içine alýan >2000 OTU syn edildi.Jins derejesinde, anyklanmadyk bakteriýalary we arhealary öz içine alýan 2000-den gowrak OTU syn edildi.Jins derejesinde, kesgitlenmedik bakteriýalary we arheýalary öz içine alýan 2000-den gowrak OTU syn edildi. Olaryň arasynda her nusgada köp sanly bolan 10 OTU-a üns berdik. Bu ASTM A179-da 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% we 21,8-45,1%, ASTM A109 Temp № 4/5, ASTM A179, ASTM A395, 1%, 2,25% we 9% Cr polatlaryny we 316 we -304 görnüşli polatlary öz içine alýar.
ASTM A179, ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395 ýaly korroziýa nusgalarynda we 1% we 2.25% Cr bolan polatlarda Fe(II) oksidleşdiriji häsiýetli dehlorlanan monolitleriň deňeşdirme boýunça ýokary mukdary syn edildi. Korroziýanyň irki tapgyrynda (1 aý we 3 aý, 7c-h surat). Dehloromonas paýy wagtyň geçmegi bilen azaldy, bu bolsa Proteobakteriýalaryň azalmagyna gabat geldi (6-njy surat). Mundan başga-da, poslamaýan nusgalardaky biofilmlerde Dehloromonasyň paýy <1%. Mundan başga-da, poslamaýan nusgalardaky biofilmlerde Dehloromonasyň paýy <1%. Кроме того, дя Дехлоромонас в биопленках на некорродированных общах соверляет <1%. Mundan başga-da, poslanmadyk nusgalardaky bioplenkalarda Dehloromonasyň paýy <1% -dir.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, дя Деклоромонас в биопленке некорродированных обрцов б ч <1%. Mundan başga-da, poslanmadyk nusgalaryň bioplenkasynda Dehloromonasyň paýy <1% boldy.Şonuň üçin, korroziýanyň önümleriniň arasynda Dehloromonas korroziýanyň irki tapgyrynda ep-esli baýlaşýar.
Tersine, ASTM A179, ASTM A109 #4/5 temperlenen, ASTM A179, ASTM A395 we 1% we 2.25% Cr bolan polatlarda SRB Desulfovibrio görnüşleriniň paýy 14 we 22 aýdan soň ahyrsoňy artdy (7c–h surat). Desulfofibrion korroziýanyň irki tapgyrlarynda, suw nusgalarynda (7a, b surat) we korrozlanmaýan bioplenkalarda (7j, j surat) örän pes ýa-da anyklanmady. Bu bolsa Desulfovibrio-nyň emele gelen korroziýa önümleriniň gurşawyny has gowy görýändigini görkezýär, emma olar korroziýanyň irki tapgyrlarynda korroziýa täsir etmeýär.
Geobacter we Geothrix ýaly Fe(III)-reduksiýa ediji bakteriýalar (RRB) korroziýanyň orta tapgyrlarynda (6 we 14 aý) korroziýa önümlerinde tapyldy, ýöne korroziýanyň soňky (22 aý) tapgyrlarynyň paýy olarda has ýokary. deňeşdirme boýunça pes (7c surat, eh). Fe(II) oksidlenme häsiýetlerine eýe bolan Sideroxydans urugy meňzeş häsiýet görkezdi (7f surat), şonuň üçin FeOB, IRB we SRB paýy korroziýa edilen nusgalarda diňe has ýokary boldy. Bu bolsa, bu mikrobial jemgyýetlerdäki üýtgeşmeleriň korroziýanyň ösmegi bilen baglanyşyklydygyny aýdyň görkezýär.
3, 14 we 22 aýdan soň 9% Cr poroşoklanan polatda, Beggiatoacea maşgalasynyň agzalarynyň has köp bölegi (8.5–19.6%) syn edildi, bu bolsa kükürt oksidleýji häsiýetleri görkezip biler we sideroksidanlar syn edildi (8.4–13.7%) (1-nji surat). 7i) Mundan başga-da, kükürt oksidleýji bakteriýa (SOB) bolan Thiomonas 3 we 14 aýda has köp mukdarda (3.4% we 8.8%) tapyldy. Tersine, nitrat azaldyjy bakteriýalar Nitrospira (12.9%) 6 aýlyk poroşoklanmaýan nusgalarda syn edildi. Nitrospiranyň artan bölegi hem batyrylandan soň poroşoklanan polatdaky bioplenkalarda syn edildi (7j,k surat). Şeýlelik bilen, 1 we 6 aýlyk poroşoklanmaýan 9% Cr polatlaryň mikrob jemgyýetleri poroşoklanan polat bioplenkalaryndakylara meňzeşdi. Mundan başga-da, 3, 14 we 22 aýda poslanan 9% Cr polatynyň mikrobial jemgyýetleri uglerodly we az hromly polatlaryň we çoýunlaryň poslama önümlerinden tapawutlandy.
Korroziýanyň ösüşi, adatça, deňiz suwundakydan has haýal bolýar, sebäbi hlorid ionlarynyň konsentrasiýasy metalyň korroziýasyna täsir edýär. Şeýle-de bolsa, käbir poslamaýan polatlar süýji suw gurşawynda korroziýa edip biler38,39. Mundan başga-da, MIC ilki bilen bu gözlegde ulanylan süýji suw howdanynda korroziýa edilen materialyň öň synlanandygy sebäpli şübhelenildi. Uzak möhletli immersiýa gözleglerinde korroziýanyň dürli görnüşleri, üç görnüşli mikrob jemgyýetleri we korroziýa önümlerindäki mikrob jemgyýetleriniň üýtgemegi syn edildi.
Bu gözlegde ulanylan süýji suw serişdesi, himiki düzümi deňeşdirme boýunça durnukly we suwuň temperaturasynyň möwsümleýin üýtgemegi 9-dan 23 °C-a çenli bolan derýadan alynýan tehniki suw üçin ýapyk çelekdir. Şonuň üçin suw nusgalaryndaky mikrob jemgyýetleriniň möwsümleýin üýtgemeleri temperaturanyň üýtgemegi bilen baglanyşykly bolup biler. Mundan başga-da, howuz suwundaky mikrob jemgyýeti giriş suwundakydan birneme tapawutlanýardy (5b-nji surat). Howuzdaky suw daşyp gitmek sebäpli yzygiderli täzelenýär. Netijede, DO hatda howuzuň ýüzü bilen düýbüniň arasyndaky aralyk çuňluklarda hem ~8,2 ppm derejesinde galdy. Tersine, çökündiniň gurşawy anaerob bolmaly, sebäbi ol çökýär we suw howdanynyň düýbünde galýar we ondaky mikrob florasy (meselem, CRP) hem suwdaky mikrob florasyndan tapawutlanmaly (6-njy surat). Howuzdaky kuponlar çökündilerden has uzakda bolany üçin, olar diňe aerob şertlerinde çümdüriliş barlaglary wagtynda süýji suwa sezewar edildi.
Umumy korroziýa süýji suw gurşawlarynda uglerodly polatda, az hromly polatda we çoýunda ýüze çykýar (1-nji surat), sebäbi bu materiallar korroziýa çydamly däl. Şeýle-de bolsa, abiotik süýji suw şertlerinde korroziýa tizligi (0,13 mm ýyl-1) öňki barlaglara garanyňda40 (0,04 mm ýyl-1) ýokarydy we mikroorganizmleriň gatnaşmagynda korroziýa tizligine (0,02–0,76 mm ýyl-1) deňeşdirilip bilnerdi 1) Süýji suw şertlerine meňzeş40,41,42. Bu çaltlaşdyrylan korroziýa tizligi MIC-iň häsiýetnamasydyr.
Mundan başga-da, 22 aýlap çümdürilenden soň, korroziýanyň önümleriniň aşagyndaky birnäçe metallarda ýerli korroziýa syn edildi (3-nji surat). Hususan-da, ASTM A179-da syn edilen ýerli korroziýa tizligi umumy korroziýadan bäş esse çaltdyr. Korroziýanyň bu adaty bolmadyk görnüşi we çaltlaşdyrylan korroziýa tizligi şol bir obýektde bolup geçýän korroziýada hem syn edildi. Şeýlelik bilen, bu gözlegde geçirilen çümdüriliş amalyýetde korroziýa görkezýär.
Öwrenilen metallaryň arasynda 9% Cr polat iň güýçli poslama görkezdi, poslama çuňlugy >1,2 mm boldy, bu bolsa tizleşdirilen poslama we poslamanyň adatdan daşary görnüşi sebäpli MIC bolmagy mümkin. Öwrenilen metallaryň arasynda 9% Cr polat iň güýçli poslama görkezdi, poslama çuňlugy >1,2 mm boldy, bu bolsa tizleşdirilen poslama we poslamanyň adatdan daşary görnüşi sebäpli MIC bolmagy mümkin. Сәм исследованных зовов сталь с 9% Cr показала наиболее сильную коррозию с глубиной коррозии> 1,2 мм, что, вероятно, является МИК из-за ускоренной кророзии һәм аномальний Barlag edilen metallaryň arasynda 9% Cr bolan polat iň güýçli korroziýa görkezdi, onuň çuňlugy >1,2 mm boldy, bu bolsa tizleşdirilen korroziýa we korroziýanyň adatdan daşary görnüşi sebäpli ýüze çykýan MIC bolmagy mümkin.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 Ся исследованных зовов наиболее сильно корродировала сталь с 9% Cr, с глубиной коррозии> 1,2 мм, скорее всего, МИК из-за ускоренных һәм аномальных форм фаррозии. Öwrenilen metallaryň arasynda 9% Cr bolan polat iň güýçli poslady, korroziýanyň çuňlugy >1,2 mm bolup, bu bolsa, ähtimal, korroziýanyň tizleşdirilen we anomal görnüşleri sebäpli MIC bolmagy mümkin.9% Cr polat ýokary temperaturada ulanylýandygy sebäpli, onuň korroziýa häsiýeti öň öwrenildi43,44, ýöne bu metal üçin öň hiç hili MIC habar berilmedi. Gipertermofillerden başga köp sanly mikroorganizmler ýokary temperatura gurşawynda (>100 °C) işjeň däldigi sebäpli, şeýle ýagdaýlarda 9% Cr polatdaky MIC gözardy edilip bilner. Gipertermofillerden başga köp sanly mikroorganizmler ýokary temperaturaly gurşawda (>100 °C) işjeň däldigi sebäpli, şeýle ýagdaýlarda 9% Cr polatdaky MIC gözardy edilip bilner. Поскольку многие Морорганизмы, за улюлючением гипертермофилов, неакитны в визокотем жанной среде (> 100 ° С), МИК в стали с 9% Cr в таких случаях можно не новитыять. Gipertermofillerden başga köp mikroorganizmler ýokary temperaturaly gurşawda (>100°C) işjeň däldigi sebäpli, şeýle ýagdaýlarda 9% Cr bolan polatdaky MIC-i gözardy edip bolýar.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 Морорганизми, кроме гипертермофилов, не проявляют активности в визокотем чанхих средах (> 100 ° С), МПК в стали с 9% Cr в чнном случае можно не кититыять. Gipertermofillerden başga köp mikroorganizmler ýokary temperatura şertlerinde (>100 °C) işjeňlik görkezmeýändigi sebäpli, bu ýagdaýda 9% Cr bolan polatdaky MIC-i gözardy edip bolýar.Şeýle-de bolsa, orta temperatura şertlerinde 9% Cr polat ulanylanda, MIC-i azaltmak üçin dürli çäreler görülmelidir.
Dürli mikrobial jemgyýetler we olaryň üýtgeşmeleri, çaltlaşdyrylan korroziýadan başga-da, suw bilen deňeşdirilende bioplenkalardaky korroziýa önümlerinde we korroziýada saklanmadyk materiallaryň çökündilerinde syn edildi (5-7-nji surat), bu bolsa bu korroziýanyň mikrofondygyny güýçli görkezýär. Ramirez we beýlekiler13 deňiz mikrobial ekosistemasynda 6 aýyň dowamynda 3 tapgyrly geçiş (FeOB => SRB/IRB = > SOB) barada habar berýärler, bu ýerde ikinji derejeli baýlaşdyrylan SRB tarapyndan öndürilen wodorod sulfidi ahyrsoňy SOB-nyň baýlaşmagyna goşant goşup biler. Ramirez we beýlekiler13 deňiz mikrobial ekosistemasynda 6 aýyň dowamynda 3 tapgyrly geçiş (FeOB => SRB/IRB => SOB) barada habar berýärler, bu geçişde ikinji derejeli baýlaşdyrylan SRB tarapyndan öndürilen wodorod sulfidi ahyrsoňy SOB-nyň baýlaşmagyna goşant goşup biler. Ramirez we başg. 13 обощщению SOB. Ramirez we beýlekiler13 deňiz mikrobial ekosistemasynda 6 aýyň dowamynda üç tapgyrly geçiş (FeOB => SRB/IRB => SOB) barada habar berýärler, bu geçişde SRB-niň ikinji derejeli baýlaşdyrylmagyndan emele gelýän wodorod sulfidi ahyrsoňy SOB-niň baýlaşmagyna goşant goşup biler. 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 人 s s s s s s s s s s s s IR IR s IR IR IR IR IR IR IR IR IR IR IR IR IR IR IR 的富集。 Ramirez we başg. 13 способствовать обогщению SOB. Ramirez we beýlekiler13 deňiz mikrobial ekosistemasynda 6 aýyň dowamynda üç tapgyrly geçiş (FeOB => SRB/IRB => SOB) barada habar berdiler, bu geçişde SRB-niň ikinji derejeli baýlaşdyrylmagyndan öndürilen wodorod sulfidi ahyrsoňy SOB-niň baýlaşmagyna goşant goşup biler.Makbet we Emerson36 FeOB-da ilkinji baýlaşdyryş barada habar berdiler. Şonuň ýaly-da, bu gözlegde irki korroziýa tapgyrynda FeOB-iň baýlaşmagy syn edilýär, ýöne uglerodda we 1% we 2.25% Cr polatlarynda we çoýunda 22 aýyň dowamynda syn edilen korroziýanyň ösüşi bilen mikrobial üýtgeşmeler FeOB => IRB = > SRB-dir (7-nji we 8-nji suratlar). Şonuň ýaly-da, bu gözlegde irki korroziýa tapgyrynda FeOB-iň baýlaşmagy syn edilýär, ýöne uglerodda we 1% we 2.25% Cr polatlarynda we çoýunda 22 aýyň dowamynda syn edilen korroziýanyň ösüşi bilen mikrobial üýtgeşmeler FeOB => IRB => SRB-dir (7-nji we 8-nji suratlar). Точно так же в этом исследовании наблюдается обощение FeOB на раннейдидии коррозии, но Нобрбнее изменения по мере прогрес часованя кророзии, наблюдаемые в углеродистых и 1% и креч предервляют собой FeOB => IRB => SRB (рис. 7 и 8). Şonuň ýaly-da, bu gözlegde korroziýanyň irki tapgyrynda FeOB-da baýlaşma syn edilýär, ýöne korroziýanyň ösmegi bilen mikrobial üýtgeşmeler, uglerod we 1% we 2.25% Cr polatlarynda we çoýunda 22 aýyň dowamynda syn edilýär, FeOB => IRB => SRB (7-nji we 8-nji suratlar).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 钢以及超过 22 个月的铸铁中观察到的微生物随着腐蚀的进展而变化是 FeOB => IRB => SRB （图 7 和 8 ）。同样 ， 在 ob ob ob ob ob ob ob ob ob%%%%%%%%%%%%%%%% EO EO EO EO EO EO FEOB => IRB => SRB （图 7 和 8 ）。 Аналогичным одомомом, в этом исследовании наблюдалось обощение FeOB на ранниххонддиях коррозии, но Миббиологические изменения, наблюдаемые в углеродистых и 1% и 2,25% Cr сталяхеч һәм крег IRB => SRB (рис. 7 и 8). Şonuň ýaly-da, bu gözlegde korroziýanyň irki tapgyrlarynda FeOB baýlaşmagy syn edildi, ýöne 22 aýyň dowamynda uglerod we 1% we 2.25% Cr polatlarynda we çoýunda syn edilen mikrobiologik üýtgeşmeler FeOB => IRB => SRB boldy (7-nji we 8-nji suratlar).SRB-ler ýokary sulfat ionlarynyň konsentrasiýasy sebäpli deňiz suwunyň gurşawynda aňsatlyk bilen toplanyp bilýär, ýöne olaryň süýji suw gurşawynda baýlaşmagy sulfat ionlarynyň pes konsentrasiýasy sebäpli gijikdirilýär. Deňiz suwunda SRB-niň baýlaşmagy barada köp gezek habar berildi10,12,45.
a Organiki uglerod we azot Fe(II)-garaşly energiýa metabolizmi arkaly demir oksidi (gyzyl [Dexloromonas sp.] we ýaşyl [Sideroxydans sp.] öýjükleri) we Fe(III) reduksasiýa bakteriýalary (çal öýjükler [Geothrix sp. we Geobacter sp.]) korroziýanyň irki tapgyrynda, soňra anaerob sulfat reduksasiýa bakteriýalary (SRP) we geterotrof mikroorganizmler toplanan organiki maddalary sarp edip, korroziýanyň ýetişen tapgyryny baýlaşdyrýarlar. b Korroziýa garşy çydamly metallardaky mikrob jemgyýetlerinde üýtgeşmeler. Binebeş, gök, sary we ak öýjükler degişlilikde Comamonadaceae, Nitrospira sp., Beggiatoacea we beýleki maşgalalardan bakteriýalary görkezýär.
Mikrob jemgyýetindäki üýtgeşmeler we SRB-niň baýlaşdyrylmagy bilen baglylykda, FeOB korroziýanyň irki tapgyrynda örän möhümdir we Dehloromonas ösüş energiýasyny Fe(II) oksidlenmesinden alyp biler. Mikroorganizmler mikroelementleri öz içine alýan gurşawlarda ýaşap bilýärler, ýöne olar eksponensial ösmeýärler. Şeýle-de bolsa, bu gözlegde ulanylan suw howdany, organiki däl ionlary öz içine alýan mikroelementleri yzygiderli üpjün edýän 20 m3/sagat akymy bolan daşýan howdandyr. Korroziýanyň irki tapgyrlarynda demir ionlary uglerodly polatdan we çoýundan bölünip çykýar we FeOB-lar (Dexloromonas ýaly) olary energiýa çeşmesi hökmünde ulanýarlar. Öýjükleriň ösüşi üçin zerur bolan uglerodyň, fosfatyň we azotyň az mukdary organiki we organiki däl maddalar görnüşinde işlenýän suwda bolmaly. Şonuň üçin, bu süýji suw gurşawynda FeOB ilki uglerodly polat we çoýun ýaly metal ýüzlerinde baýlaşdyrylýar. Soňra IRB-ler ösüp, organiki maddalary we demir oksidlerini degişlilikde energiýa çeşmeleri we terminal elektron akseptorlary hökmünde ulanyp bilýärler. Ýetişen korroziýa önümlerinde FeOB we IRB-niň metabolizmi sebäpli azot bilen baýlaşdyrylan anaerob şertler döredilmelidir. Şonuň üçin SRB çalt ösüp, FeOB we IRB-niň ornuny tutup biler (8a-njy surat).
Ýakynda Tang we beýlekiler demirden mikroblara gönüden-göni elektron geçirilmegi sebäpli süýji suw gurşawlarynda Geobacter ferroreducens tarapyndan poslama polatynyň poslanandygyny habar berdiler46. EMIC-ni göz öňünde tutup, EET häsiýetlerine eýe bolan mikroorganizmleriň goşandy örän möhümdir. SRB, FeOB we IRB bu gözlegde poslama önümlerinde EET häsiýetlerine eýe bolmaly esasy mikrob görnüşleridir. Şonuň üçin bu elektrohimiki taýdan işjeň mikroorganizmler EET arkaly poslama goşant goşup bilerler we olaryň jemgyýetiniň düzümi poslama önümleri emele gelende dürli ion görnüşleriniň täsiri astynda üýtgeýär. Tersine, 9% Cr bolan polatdaky mikrob jemgyýeti beýleki polatlardan tapawutlandy (8b-nji surat). 14 aýdan soň, FeOB bilen baýlaşdyrmakdan başga-da, Sideroxydans, SOB47Beggiatoacea we Thiomonas ýaly poslamalar hem baýlaşdyryldy (7i-nji surat). Bu üýtgeşme uglerod polat ýaly beýleki poslama materiallaryndan düýpli tapawutlanýar we poslama wagtynda ereýän hrom baý ionlaryň täsiri astynda bolup biler. Belli bir zat, Thiomonas diňe kükürt oksidleýji häsiýetlere däl, eýsem Fe(II) oksidleýji häsiýetlere, EET ulgamyna we agyr metallara çydamlylyga hem eýedir48,49. Olar Fe(II) oksidleýji işjeňligi we/ýa-da metal elektronlarynyň gönüden-göni sarp edilişi sebäpli baýlaşdyrylyp bilner. Öňki gözlegde, üznüksiz biofilm gözegçilik ulgamy ulanylyp, Cu-daky biofilmlerde Beggiatoacea-nyň deňeşdirme boýunça ýokary mukdary syn edildi, bu bolsa bu bakteriýalaryň Cu we Cr ýaly zäherli metallara çydamly bolup biljekdigini görkezýär. Şeýle-de bolsa, Beggiatoacea-nyň bu gurşawda ösmegi üçin zerur bolan energiýa çeşmesi belli däl.
Bu gözleg süýji suw gurşawlarynda korroziýa döwründe mikrob jemgyýetlerinde ýüze çykýan üýtgeşmeleri habar berýär. Şol bir gurşawda mikrob jemgyýetleri metalyň görnüşi boýunça tapawutlanýardy. Mundan başga-da, biziň netijelerimiz FeOB-nyň korroziýanyň irki tapgyrlarynda ähmiýetini tassyklaýar, sebäbi demir bagly mikrob energiýasynyň metabolizmi SRB ýaly beýleki mikroorganizmler tarapyndan amatly iýmit maddalaryna baý gurşawyň emele gelmegine ýardam edýär. Süýji suw gurşawlarynda MIC-i azaltmak üçin FeOB we IRB-ni baýlaşdyrmak çäklendirilmelidir.
Bu gözlegde dokuz metal ulanyldy we 50 × 20 × 1–5 mm ölçegli bloklara gaýtadan işlenildi (ASTM 395 polat we 1%, 2.25% we 9% Cr üçin galyňlyk: 5 mm; ASTM A283 we ASTM A179 üçin galyňlyk: 3 mm). mm; ASTM A109 Temper 4/5 we 304 we 316 görnüşli polat, galyňlyk: 1 mm), iki sany 4 mm deşikli. Hrom polatlary zympara kagyzy bilen jylaňlady, beýleki metallar bolsa batyrmazdan öň 600 grit zympara kagyzy bilen jylaňlady. Ähli nusgalar 99.5% etanol bilen ultrases bilen işlenip, guradyldy we agramlandy. Her metalyň on nusgasy korroziýanyň tizligini hasaplamak we mikrobiom seljermesi üçin ulanyldy. Her nusga PTFE taýaklary we aralyklary bilen basgançak görnüşinde berkidildi (φ 5 × 30 mm, Goşmaça surat 2).
Howuzyň göwrümi 1100 kub metr we çuňlugy takmynan 4 metr. Suwuň akymy 20 m3 h-1 boldy, daşgyn suw goýberildi we suwuň hili möwsümleýin üýtgemedi (Goşmaça surat 3). Nusga basgançagy çelek ortasynda asylan 3 metrlik polat sime düşürilýär. 1, 3, 6, 14 we 22 aýda howuzdan iki basgançak toplumy aýryldy. Bir basgançakdan alnan nusgalar agramyň azalmagyny ölçemek we korroziýa tizligini hasaplamak üçin ulanyldy, beýleki basgançakdan alnan nusgalar bolsa mikrobiom analizi üçin ulanyldy. Çümdürmek çelekdäki ereýän kislorod, ereýän kislorod datçigini (InPro6860i, Mettler Toledo, Kolumbus, Ogaýo, ABŞ) ulanyp, ýerüsti we aşagy golaýda, şeýle hem ortada ölçeldi.
Nusgalardaky korroziýa önümleri we bioplenkalar plastik gyrgyç bilen gyryp ýa-da pagta süpürgiç bilen süpürip aýryldy, soňra ultrases wannasy arkaly 99,5% etanolda arassalanyldy. Soňra nusgalar ASTM G1-0351 standartyna laýyklykda Klark erginine batyryldy. Guradyş tamamlanandan soň ähli nusgalar ölçeldi. Her nusga üçin korroziýa tizligini (mm/ýyl) aşakdaky formula arkaly hasaplaň:
bu ýerde K sabit (8.76 × 104), T ekspozisiýa wagty (h), A umumy ýüz meýdany (sm2), W massa ýitgisi (g), D dykyzlyk (g sm–3).
Nusgalaryň agramy ölçelenden soň, birnäçe nusganyň 3D şekilleri 3D ölçeg lazer mikroskopy (LEXT OLS4000, Olympus, Tokio, Ýaponiýa) arkaly alyndy.