Nature.com saytiga tashrif buyurganingiz uchun tashakkur. Siz cheklangan CSS-ni qo'llab-quvvatlaydigan brauzer versiyasidan foydalanmoqdasiz. Eng yaxshi tajriba uchun yangilangan brauzerdan foydalanishni tavsiya qilamiz (yoki Internet Explorer-da Moslik rejimini o'chirib qo'ying). Bundan tashqari, doimiy qo'llab-quvvatlashni ta'minlash uchun biz saytni uslublar va JavaScriptlarsiz ko'rsatamiz.
Bir vaqtning o'zida uchta slayddan iborat karuselni ko'rsatadi. Bir vaqtning o'zida uchta slayd bo'ylab harakatlanish uchun "Oldingi" va "Keyingi" tugmalaridan foydalaning yoki bir vaqtning o'zida uchta slayd bo'ylab harakatlanish uchun oxiridagi slayder tugmalaridan foydalaning.
Chuchuk suv muhitida ko'pincha uglerod va zanglamaydigan po'latlarning tezlashtirilgan korroziyasi kuzatiladi. Bu erda to'qqiz turdagi po'latdan foydalangan holda 22 oylik toza suv idishida sho'ng'in tadqiqoti o'tkazildi. Uglerodli va xromli po'latlarda va quyma temirda tezlashtirilgan korroziya kuzatildi, zanglamaydigan po'latda esa 22 oydan keyin ham ko'rinadigan korroziya kuzatilmadi. Mikroblar jamoasini tahlil qilish shuni ko'rsatdiki, umumiy korroziya paytida Fe (II) oksidlovchi bakteriyalar korroziyaning dastlabki bosqichida, Fe (III) ni kamaytiruvchi bakteriyalar korroziyaning rivojlanish bosqichida va sulfatni kamaytiruvchi bakteriyalar korroziya bosqichida boyitilgan. mahsulot korroziyasining yakuniy bosqichidagi bosqich. Aksincha, Beggiatocaea bakteriyalari mahalliy korroziyaga uchragan 9% Cr bilan po'latda ayniqsa ko'p edi. Mikrob jamoalarining bu tarkibi suv va pastki cho'kindi namunalaridagidan ham farq qilgan. Shunday qilib, korroziya o'sib borishi bilan mikroblar jamoasi keskin o'zgarishlarga uchraydi va temirga bog'liq mikrobial energiya almashinuvi boshqa mikroorganizmlarni boyitishi mumkin bo'lgan muhitni yaratadi.
Metall pH, harorat va ion kontsentratsiyasi kabi turli xil fizik va kimyoviy muhit omillari tufayli yomonlashishi va korroziyaga uchrashi mumkin. Kislotali sharoitlar, yuqori harorat va xlorid konsentratsiyasi ayniqsa metallarning korroziyasiga ta'sir qiladi1,2,3. Tabiiy va qurilgan muhitdagi mikroorganizmlar ko'pincha metallarning aşınması va korroziyasiga ta'sir qiladi, bu xatti-harakat mikrobial korroziyada (MIC) ifodalanadi4,5,6,7,8. MIC ko'pincha yopiq quvurlar va saqlash tanklari kabi muhitda, metall yoriqlarda va tuproqda topiladi, bu erda u to'satdan paydo bo'ladi va tez rivojlanadi. Shuning uchun MIKlarni kuzatish va erta aniqlash juda qiyin, shuning uchun MIK tahlili odatda korroziyadan keyin amalga oshiriladi. Ko'pgina MIC holatlari haqida xabar berilgan, ularda sulfatni kamaytiruvchi bakteriyalar (SRB) korroziya mahsulotlarida tez-tez topilgan9,10,11,12,13. Biroq, SRB korroziyaning boshlanishiga hissa qo'shadimi yoki yo'qmi, aniq emas, chunki ularni aniqlash korroziyadan keyingi tahlilga asoslangan.
So'nggi paytlarda yodni oksidlovchi bakteriyalardan tashqari21, temirni parchalovchi SRB14, metanogenlar15,16,17, nitratni kamaytiruvchi bakteriyalar18, temirni oksidlovchi bakteriyalar19 va atsetogenlar20 kabi temirni parchalovchi turli mikroorganizmlar haqida xabar berilgan. Anaerob yoki mikroaerob laboratoriya sharoitida ularning aksariyati nol valentli temir va karbonli po'latni korroziyaga olib keladi. Bundan tashqari, ularning korroziya mexanizmlari temir-korroziv metanogenlar va SRBlar mos ravishda hujayradan tashqari gidrogenazlar va multigemli sitoxromlar yordamida novalent temirdan elektronlarni yig'ish orqali korroziyaga yordam beradi. MIClar ikki turga bo'linadi: (i) kimyoviy MIC (CMIC), bu mikroblar tomonidan ishlab chiqarilgan turlar tomonidan bilvosita korroziya va (ii) elektr MIC (EMIC), bu metallning elektronlarning to'g'ridan-to'g'ri yo'qolishi bilan korroziya24. Hujayradan tashqari elektron uzatish (EET) orqali osonlashtirilgan EMIC katta qiziqish uyg'otadi, chunki EET xususiyatiga ega mikroorganizmlar EET bo'lmagan mikroorganizmlarga qaraganda tezroq korroziyaga olib keladi. Anaerob sharoitda CMIC ning tezlikni cheklovchi javobi protonni kamaytirish (H+) orqali H2 ishlab chiqarish bo'lsa-da, EMIC H2 ishlab chiqarishdan mustaqil bo'lgan EET metabolizmi orqali davom etadi. Turli mikroorganizmlarda EET mexanizmi mikrob hujayrali yoqilg'i va elektrobiosintezning ishlashi bilan bog'liq25,26,27,28,29. Ushbu korroziv mikroorganizmlar uchun madaniyat sharoitlari tabiiy muhitdan farq qilganligi sababli, bu kuzatilgan mikrobial korroziya jarayonlari amalda korroziyani aks ettiradimi yoki yo'qmi aniq emas. Shuning uchun tabiiy muhitda bu korroziv mikroorganizmlar tomonidan qo'zg'atilgan MIK mexanizmini kuzatish qiyin.
DNK sekvensiyasi texnologiyasining rivojlanishi tabiiy va sun'iy muhitda mikrob jamoalari tafsilotlarini o'rganishni osonlashtirdi, masalan, mikroblar ekologiyasi sohasida yangi avlod sekvenserlari yordamida 16S rRNK gen ketma-ketligiga asoslangan mikrobial profillash qo'llanildi30,31. ,32. Tuproq va dengiz muhitida batafsil mikrobial jamoalarga ega bo'lgan ko'plab MIC tadqiqotlari nashr etilgan13,33,34,35,36. SRB ga qo'shimcha ravishda, korroziya namunalarida Fe (II) - oksidlovchi (FeOB) va nitrifikator bakteriyalarni boyitish, masalan, Gallionella spp. va Dechloromonas spp. va Nitrospira kabi nitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalar ham qayd etilgan. spp., tuproq muhitida uglerodli va misli po'latlarda33. Xuddi shunday, dengiz muhitida Zetaproteobacteria va Betaproteobacteria sinflariga mansub temir oksidlovchi bakteriyalarning tez kolonizatsiyasi bir necha hafta davomida karbonli po'lat 36da kuzatilgan. Ushbu ma'lumotlar ushbu mikroorganizmlarning korroziyaga qo'shgan hissasini ko'rsatadi. Biroq, ko'pgina tadqiqotlarda, davomiyligi va eksperimental guruhlar cheklangan va korroziya paytida mikrobial jamoalarning dinamikasi haqida juda kam narsa ma'lum.
Bu erda biz uglerodli po'lat, xrom po'lat, zanglamaydigan po'lat va quyma temirning MIKlarini MIC hodisalari tarixiga ega bo'lgan aerob chuchuk suv muhitida immersion tadqiqotlar yordamida o'rganamiz. Namunalar 1, 3, 6, 14 va 22 oylarda olindi va har bir metall va mikrobial komponentning korroziya tezligi o'rganildi. Bizning natijalarimiz korroziya paytida mikrobial jamoalarning uzoq muddatli dinamikasini tushunish imkonini beradi.
1-jadvalda ko'rsatilganidek, ushbu tadqiqotda to'qqizta metall ishlatilgan. Har bir materialning o'nta namunasi toza suv havzasiga botirildi. Jarayon suvining sifati quyidagicha: 30 ppm Cl-, 20 mS m-1, 20 ppm Ca2+, 20 ppm SiO2, loyqalik 1 ppm va pH 7,4. Namuna olish zinapoyasining pastki qismida erigan kislorod (DO) kontsentratsiyasi taxminan 8,2 ppm edi va suv harorati mavsumiy ravishda 9 dan 23 ° C gacha.
1-rasmda ko'rsatilganidek, ASTM A283, ASTM A109 sharti # 4/5, ASTM A179 va ASTM A395 quyma temir muhitida 1 oylik cho'mishdan so'ng, umumiy korroziya shaklida uglerod po'lati yuzasida jigarrang korroziya mahsulotlari kuzatildi. Ushbu namunalarning vazn yo'qotishi vaqt o'tishi bilan ortdi (qo'shimcha 1-jadval) va korroziya tezligi yiliga 0,13-0,16 mm ni tashkil etdi (2-rasm). Xuddi shunday, umumiy korroziya Cr miqdori past (1% va 2,25%) bo'lgan po'latlarda korroziya tezligi taxminan 0,13 mm / yil (1 va 2-rasmlar) kuzatilgan. Bundan farqli o'laroq, 9% Cr bo'lgan po'lat prokladkalar hosil qilgan bo'shliqlarda paydo bo'ladigan mahalliy korroziyani namoyon qiladi. Ushbu namunaning korroziya tezligi taxminan 0,02 mm / yilni tashkil etadi, bu umumiy korroziyaga ega po'latdan sezilarli darajada past. Bundan farqli o'laroq, 304 va -316 turdagi zanglamaydigan po'latlar ko'rinadigan korroziyani ko'rsatmaydi, korroziyaning taxminiy darajasi <0,001 mm y-1. Aksincha, 304 va -316 turdagi zanglamaydigan po'latlar ko'rinadigan korroziyani ko'rsatmaydi, taxminiy tezlashuv tezligi <0,001 mm y-1. Naprotiv, nerjaveyushchie stali tipov 304 va 316 no proyavlyayut vidimoy korzii, pri etom raschetnaya skorost korzii sostavlyaet <0,001 mm/god. Bundan farqli o'laroq, 304 va 316 turdagi zanglamaydigan po'latlar ko'rinadigan korroziyani ko'rsatmaydi, korroziyaning taxminiy tezligi yiliga <0,001 mm.304 língčičn, 304 mēng-316 dēngčičičičičičičičičičičičičnčičijčičnčičičnėngčičnėngčičnėng, yėngėngėngėngėngėm<0.011304 língčičn, 304 mēng-316 dēngčičičičičičičičičičičičičnčičijčičnčičičnėngčičnėngčičnėng, yėngėngėngėngėngėm<0.011 Naprotiv, nerjaveyushchie stali tipa 304 va -316 ne pokazali vidimoy korzii s raschetnoy skorostyu korostyukorzii <0,001 mm/god. Aksincha, 304 va -316 turdagi zanglamaydigan po'latlar dizayn korroziya tezligi <0,001 mm/yil bo'lgan ko'rinadigan korroziyani ko'rsatmadi.
Ko'rsatilgan har bir namunaning makroskopik tasvirlari (balandligi 50 mm × kengligi 20 mm) o'lchovdan oldin va keyin. 1 metr, 1 oy; 3 metr, 3 oy; 6 metr, 6 oy; 14 metr, 14 oy; 22 metr, 22 oy; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, shart 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, po'lat 1% Cr; 3C po'lat, 2,25% Cr po'lat; po'lat 9C, po'lat 9% Cr; S6, 316 zanglamaydigan po'lat; S8, turi 304 zanglamaydigan po'lat.
Korroziya darajasi vazn yo'qotish va suvga cho'mish vaqti yordamida hisoblab chiqilgan. S, ASTM A283, SP, ASTM A109, qotib qolgan 4/5, FC, ASTM A395, B, ASTM A179, 1C, po'lat 1% Cr, 3 C, po'lat 2,25% Cr, 9 C, po'lat 9% Cr, S6, 316 turdagi zanglamaydigan po'lat; S8, turi 304 zanglamaydigan po'lat.
Shaklda. 1-rasm, shuningdek, karbonli po'lat, past Cr po'lat va quyma temirning korroziya mahsulotlari 3 oy davomida suvga cho'mishdan keyin yanada rivojlanishini ko'rsatadi. Umumiy korroziya darajasi 22 oydan keyin asta-sekin 0,07 ~ 0,08 mm/yilgacha kamaydi (2-rasm). Bundan tashqari, 2,25% Cr po'latning korroziya darajasi boshqa korroziyaga uchragan namunalarga qaraganda bir oz pastroq bo'lib, Cr korroziyani inhibe qilishi mumkinligini ko'rsatadi. Umumiy korroziyaga qo'shimcha ravishda, ASTM A179 ga ko'ra, 22 oydan keyin taxminan 700 mkm korroziya chuqurligi bilan mahalliy korroziya kuzatildi (3-rasm). Korroziya chuqurligi va cho'kish vaqti yordamida hisoblangan mahalliy korroziya darajasi 0,38 mm / yilni tashkil etadi, bu umumiy korroziyadan taxminan 5 baravar tezroq. ASTM A395 qotishmasining korroziya darajasi past baholanishi mumkin, chunki korroziya mahsulotlari 14 yoki 22 oylik suvga cho'mishdan keyin o'lchovni to'liq olib tashlamaydi. Biroq, farq minimal bo'lishi kerak. Bundan tashqari, korroziyaga uchragan past xromli po'latda ko'plab kichik chuqurliklar kuzatildi.
3D ko'rish lazer mikroskopidan foydalangan holda maksimal chuqurlikda ASTM A179 va 9% Cr po'latining to'liq tasviri (miqyosi: 10 mm) va mahalliy korroziya (shkala chizig'i: 500 mkm). To'liq rasmdagi qizil doiralar o'lchangan mahalliy korroziyani ko'rsatadi. 9% Cr po'latning teskari tomondan to'liq ko'rinishi 1-rasmda ko'rsatilgan.
Shaklda ko'rsatilganidek. 2, 9% Cr bo'lgan po'lat uchun 3-14 oy ichida korroziya kuzatilmadi va korroziya darajasi amalda nolga teng edi. Shu bilan birga, mahalliy korroziya 22 oydan keyin (3-rasm) vazn yo'qotish yordamida hisoblangan 0,04 mm / yil korroziya tezligi bilan kuzatildi. Maksimal lokalizatsiya qilingan korroziya chuqurligi 1260 mkm va korroziya chuqurligi va cho'kish vaqti (22 oy) bo'yicha hisoblangan mahalliy korroziya tezligi yiliga 0,68 mm. Korroziyaning aniq nuqtasi noma'lumligi sababli, korroziya darajasi yuqori bo'lishi mumkin.
Bundan farqli o'laroq, 22 oylik suvga cho'mishdan keyin ham zanglamaydigan po'latdan ko'rinadigan korroziya kuzatilmadi. Kirni tozalashdan oldin sirtda bir nechta jigarrang zarralar kuzatilgan bo'lsa-da (1-rasm), ular zaif biriktirilgan va korroziya mahsulotlari emas edi. Metall zanglamaydigan po'latdan yasalgan sirtda shkalani olib tashlaganidan keyin yana paydo bo'lganligi sababli, korroziya darajasi amalda nolga teng.
Amplikon ketma-ketligi metall yuzalardagi, suv va cho'kindilardagi korroziya mahsulotlari va biofilmlarda vaqt o'tishi bilan mikrobial jamoalarning farqlari va dinamikasini tushunish uchun amalga oshirildi. Hammasi bo'lib 4 160 012 o'qilgan, 31 328 dan 124 183 gacha o'qilgan.
Suv olish joylari va hovuzlardan olingan suv namunalarining Shannon indekslari 5,47 dan 7,45 gacha (4a-rasm). Qayta ishlangan daryo suvi sanoat suvi sifatida ishlatilganligi sababli, mikroblar jamoasi mavsumiy ravishda o'zgarishi mumkin. Bundan farqli o'laroq, pastki cho'kindi namunalarining Shannon indeksi taxminan 9 ni tashkil etdi, bu suv namunalaridan sezilarli darajada yuqori. Xuddi shunday, suv namunalari cho'kindi namunalariga qaraganda past hisoblangan Chao1 indekslari va kuzatilgan operatsion taksonomik birliklar (OTU) ga ega edi (4b, s-rasm). Bu farqlar statistik ahamiyatga ega (Tukey-Kramer testi; p-qiymatlari < 0,01, 4d-rasm), bu cho'kindi namunalaridagi mikrobial jamoalar suv namunalariga qaraganda murakkabroq ekanligini ko'rsatadi. Bu farqlar statistik ahamiyatga ega (Tukey-Kramer testi; p-qiymatlari < 0,01, 4d-rasm), bu cho'kindi namunalaridagi mikrobial jamoalar suv namunalariga qaraganda murakkabroq ekanligini ko'rsatadi. Eti turli statistik belgilar (kriteriy Tyuki-Kramera; znacheniya p <0,01, ris. 4d), chto ukazyvaet na to, chto mikrobnye soobshchestva v obraztsax donnyx otlojeniy bole slojny, chem v obraztsah vody. Bu farqlar statistik ahamiyatga ega (Tukey-Kramer testi; p qiymatlari <0,01, 4d-rasm), bu cho'kindi namunalaridagi mikrobial jamoalar suv namunalariga qaraganda murakkabroq ekanligini ko'rsatadi.līngīngīngīngīngīngīngīnī（Tukey-Kramer mīngīng；p xīng< 0.01 ， 4d ） ， ， ， （ ）lēngčičičičičičiči （tukey-kramer língīng ； p dīng <0.01 ， 4d） līngīngīngīngjīngīng y y y y y y y y y ng Eti turli statistik belgilar (kriteriy Tyuki-Kramera; p-znachenie <0,01, ris. 4d), chto pozvolyaet predpolojit, chto mikrobnye soobshchestva v obraztsax donnyx otlojeniy byli bolee slojaxy, cheho bo'lim slojnymi. Bu farqlar statistik jihatdan ahamiyatli edi (Tukey-Kramer testi; p-qiymati <0,01, 4d-rasm), cho'kindi namunalaridagi mikrobial jamoalar suv namunalariga qaraganda murakkabroq ekanligini ko'rsatdi.To'lib-toshgan havzadagi suv doimiy ravishda yangilanib turadiganligi va cho'kindilarning mexanik buzilishlarsiz havzaning tubiga cho'kishi sababli, mikroblarning xilma-xilligidagi bu farq havzadagi ekotizimni aks ettirishi kerak.
a Shennon indeksi, b Kuzatilgan operatsion taksonomik birlik (OTU) va c Chao1 qabul qilish indeksi (n=6) va havza (n=5) Suv, cho‘kma (n=3), ASTM A283 (S: n=5), ASTM A109 Temper №4/5 (SP: n=5), (ASTM: FC5), (ASTM:3M17) n=5), 1% (1 C: n=5), 2,25% (3 C: n = 5) va 9% (9 C: n = 5) Cr-po'latlar, shuningdek, 316 (S6: n = 5) va -304 (S8: n = 5) turdagi zanglamaydigan po'latlar bo'g'in shaklida ko'rsatilgan. d Shannon va Chao1 indekslari uchun p-qiymatlari ANOVA va Tukey-Kramer bir nechta taqqoslash testlari yordamida olingan. Qizil fon p-qiymatlari < 0,05 bo'lgan juftlarni ifodalaydi. Qizil fon p-qiymatlari < 0,05 bo'lgan juftlarni ifodalaydi. Krasnye fony predstavlyayut pary so znacheniyami p <0,05. Qizil fon p-qiymatlari < 0,05 bo'lgan juftlarni ifodalaydi.lēngčičičpīpči< 0,05 línīklēngčičičpīpči< 0,05 línīk Krasnye fony predstavlyayut pary s p-znacheniyami <0,05. Qizil fon p-qiymatlari <0,05 bo'lgan juftlarni ifodalaydi.Qutining o'rtasidagi chiziq, qutining yuqori va pastki qismi va mo'ylovlar mos ravishda mediana, 25 va 75 foizlarni va minimal va maksimal qiymatlarni ifodalaydi.
Karbonli po'lat, past xromli po'lat va quyma temir uchun Shannon indekslari suv namunalari uchun o'xshash edi (4a-rasm). Aksincha, zanglamaydigan po'latdan yasalgan namunalarning Shannon indekslari korroziyaga uchragan po'latlarga qaraganda sezilarli darajada yuqori (p-qiymatlari <0,05, 4d-rasm) va cho'kindilarga o'xshash. Bundan farqli o'laroq, zanglamaydigan po'latdan yasalgan namunalarning Shannon ko'rsatkichlari korroziyaga uchragan po'latlarnikidan sezilarli darajada yuqori (p-qiymatlari < 0,05, 4d-rasm) va cho'kindilarga o'xshash. Naprotiv, indeks Shennona obraztsov iz nerjaveyushchey stali znachitelno vyshe, chem u kordirovannyx staley (znacheniya p <0,05, ris. 4d), va analogik indekslar otlojeniy. Bundan farqli o'laroq, zanglamaydigan po'latdan yasalgan namunalarning Shannon indekslari korroziyaga uchragan po'latlarga qaraganda ancha yuqori (p-qiymatlari < 0,05, 4d-rasm) va cho'kindi indekslariga o'xshash.língīngčičičičičičičičičičnėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėng 0.05，4d）），dēngčičičičičičnči.língīngčičičičičičičičičičnėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėng 0,05，4d））， měngčiči〸 Naprotiv, indeks Shennona obraztsov iz nerjaveyushchey stali byl znachitelno vyshe, chem u kordirovannoy stali (znachenie p <0,05, ris. 4d), kak i u otlojeniy. Bundan farqli o'laroq, zanglamaydigan po'latdan yasalgan namunalarning Shannon indeksi zanglagan po'latdan (p qiymati <0,05, 4d-rasm), kon kabi sezilarli darajada yuqori edi.Aksincha, 9% Cr bo'lgan po'latlar uchun Shannon indeksi 6,95 dan 9,65 gacha bo'lgan. Bu qiymatlar korroziyaga uchramagan namunalarda 1 va 3 oylarda 6, 14 va 22 oylardagi korroziyaga uchragan namunalarga qaraganda ancha yuqori edi (4a-rasm). Bundan tashqari, 9% Cr po'latlarining Chao1 indekslari va kuzatilgan OTUlari korroziyaga uchragan va suv namunalaridan yuqori va korroziyaga uchramagan va cho'kindi namunalaridan pastroqdir (4b, s-rasm) va farqlar statistik ahamiyatga ega (p-qiymatlari <0,01, 4d-rasm). Bundan tashqari, 9% Cr po'latlarining Chao1 indekslari va kuzatilgan OTUlari korroziyaga uchragan va suv namunalariga qaraganda yuqori va korroziyaga uchramagan va cho'kindi namunalariga qaraganda past (4b, c-rasm) va farqlar statistik ahamiyatga ega (p-qiymatlari < 0,01, 4d-rasm).Bundan tashqari, 9% Cr bo'lgan po'latlarning Chao1 va kuzatilgan OTU korroziyaga uchragan va suvli namunalarga qaraganda yuqori va korroziyaga uchramagan va cho'kindi namunalarga qaraganda pastroqdir (4b, s-rasm) va farqlar statistik ahamiyatga ega.(p-znacheniya <0,01, ris. 4d). (p-qiymatlari <0,01, 4d-rasm).língí，9% Cr língínChao1 língíngínínínOTU língíngíngíngíníníní, ngíngíngíngíngíngíngíngíngíní mēngēng（4b，c）））））））））））） < 0,01， 4d）〼9% CR chào Chao1 língín rtu rtu rtu líčiči 4b, c） lēngčiči līngčiči （p <0.01 měng （ （ （ （ （ （ （ ） ，，，，，， 4d）。. Krome togo, indeks Chao1 i nablyudaemye OTU stali s soderjaniem 9 % Cr byli vyshe, chem u kordirovannyx va vodnyx obraztsov, i nije, chem u nekorrodirovannyx va osadochnyx obraztsov (ris. 4b,c), zylachina znachenie < 0,01, ris. Bundan tashqari, Chao1 indeksi va 9% Cr po'latdan kuzatilgan OTU korroziyaga uchragan va suvli namunalarga qaraganda yuqori va korroziyaga uchramagan va cho'kindi namunalarga qaraganda pastroq edi (4b, c-rasm) va farq statistik jihatdan ahamiyatli edi (p-qiymati <0,01, 4d-rasm).Ushbu natijalar korroziya mahsulotlaridagi mikroblarning xilma-xilligi korroziyasiz metallardagi bioplyonkalarga qaraganda pastroq ekanligini ko'rsatadi.
Shaklda. 5a da uchta asosiy klaster kuzatilgan holda barcha namunalar uchun UniFrac o'lchovsiz masofaga asoslangan asosiy koordinatalar tahlili (PCoA) syujeti ko'rsatilgan. Suv namunalaridagi mikrobial jamoalar boshqa jamoalardan sezilarli darajada farq qilar edi. Cho'kindilardagi mikrobial jamoalar zanglamas po'latdan yasalgan jamoalarni ham o'z ichiga oladi, shu bilan birga ular korroziya namunalarida keng tarqalgan. Bundan farqli o'laroq, 9% Cr bo'lgan po'lat xaritasi korroziyaga uchramagan va korroziyaga uchragan klasterlarga bo'linadi. Shunday qilib, metall yuzalar va korroziya mahsulotlaridagi mikrobial jamoalar suvdagilardan sezilarli darajada farq qiladi.
Asosiy koordinatalar tahlili (PCoA) barcha namunalardagi (a), suv (b) va metallar (c)dagi vaznsiz UniFrac masofalariga asoslangan. Doiralar har bir klasterni ajratib ko'rsatadi. Traektoriyalar namuna olish davrlarini ketma-ket bog'laydigan chiziqlar bilan ifodalanadi. 1 metr, 1 oy; 3 metr, 3 oy; 6 metr, 6 oy; 14 metr, 14 oy; 22 metr, 22 oy; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, shart 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, po'lat 1% Cr; 3C po'lat, 2,25% Cr po'lat; po'lat 9C, po'lat 9% Cr; S6, 316 zanglamaydigan po'latdan; S8, turi 304 zanglamaydigan po'lat.
Xronologik tartibda joylashtirilganda, suv namunalarining PCoA uchastkalari aylana shaklida bo'lgan (5b-rasm). Ushbu tsikl o'tish mavsumiy o'zgarishlarni aks ettirishi mumkin.
Bundan tashqari, metall namunalarining PCoA uchastkalarida faqat ikkita klaster (korroziyaga uchragan va korroziyaga uchramagan) kuzatildi, bu erda (9% xromli po'latdan tashqari) mikroblar jamoasining 1 oydan 22 oygacha siljishi ham kuzatildi (5c-rasm). Bundan tashqari, korroziyaga uchragan namunalardagi o'tishlar korroziyaga uchramagan namunalarga qaraganda kattaroq bo'lganligi sababli, mikrobial jamoalardagi o'zgarishlar va korroziyaning rivojlanishi o'rtasida korrelyatsiya mavjud edi. 9% Cr bo'lgan po'lat namunalarida mikrobial jamoalarning ikki turi aniqlandi: zanglamaydigan po'latdan yaqin joyda joylashgan 1 va 6 oylik nuqtalar va boshqalar (3, 14 va 22 oylar), korroziyaga uchragan po'latga yaqin nuqtalarda joylashgan. 1 oylik va 6 oyda DNK ekstraktsiyasi uchun ishlatiladigan kuponlar korroziyaga uchramagan, 3, 14 va 22 oylik kuponlar esa korroziyaga uchragan (1-qo'shimcha rasm). Shu sababli, korroziyaga uchragan namunalardagi mikrob jamoalari suv, cho'kindi va korroziyaga uchramagan namunalardagidan farq qiladi va korroziya o'sib borishi bilan o'zgardi.
Suv namunalarida kuzatilgan mikroorganizmlarning asosiy turlari proteobakteriyalar (30,1-73,5%), Bacteroides (6,3-48,6%), Planktomitsetotalar (0,4-19,6%) va Aktinobakteriyalar (0-17,7%) bo'lib, ularning nisbiy ko'pligi namunadan namunaga qarab o'zgarib turardi. Hovuz suvi mavhum suvga qaraganda yuqori edi. Bu farq suvning to'lib toshgan idishdagi yashash vaqtiga ta'sir qilishi mumkin. Ushbu turlar pastki cho'kindi namunalarida ham kuzatilgan, ammo ularning nisbiy ko'pligi suv namunalaridagidan sezilarli darajada farq qilgan. Bundan tashqari, Acidobacteriota (8,7-13,0%), Chloroflexi (8,1-10,2%), Nitrospirota (4,2-4,4%) va Desulfobacterota (1,5-4,4%)% ning nisbiy tarkibi suv namunalariga qaraganda yuqori edi. Desulfobacterotaning deyarli barcha turlari SRB37 bo'lganligi sababli, cho'kindidagi muhit anaerob bo'lishi kerak. Desulfobacterota korroziyaga ta'sir qilishi mumkin bo'lsa-da, xavf juda past bo'lishi kerak, chunki ularning hovuz suvidagi nisbiy ko'pligi <0,04% ni tashkil qiladi. Desulfobacterota korroziyaga ta'sir qilishi mumkin bo'lsa-da, xavf juda past bo'lishi kerak, chunki ularning hovuz suvidagi nisbiy ko'pligi <0,04% ni tashkil qiladi. Xotya Desulfobacterota, vozmojno, vlyayut na korziyu, risk doljen byt chrezvychayno nizo, poskolku ix otnositelnoe soderjanie v vode basseyna sostavlyaet <0,04%. Desulfobacterota korroziyaga ta'sir qilishi mumkin bo'lsa-da, xavf juda past bo'lishi kerak, chunki ularning hovuz suvidagi nisbiy ko'pligi <0,04% ni tashkil qiladi.língíngíííííííííííííííííííííííníngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngínė0.língíngíngíníní0. <0,04%. Xotya tipi Desulfobacillus mumkin bo'lgan o'z-o'zini yo'qotish, xavf-xatarni oshirish mumkin emas, poskolku katta otnositelnoe soderjanie v vode basseyna sostavlyaet <0,04%. Desulfobacillus turi korroziyaga ta'sir qilishi mumkin bo'lsa-da, xavf juda past bo'lishi kerak, chunki ularning hovuz suvidagi nisbiy ko'pligi <0,04% ni tashkil qiladi.
RW va havo mos ravishda suv olish va havzadan olingan suv namunalarini ifodalaydi. Cho'kindi-C, -E, -W - havza tubining markazidan, shuningdek, sharqiy va g'arbiy tomondan olingan cho'kindi namunalari. 1 metr, 1 oy; 3 metr, 3 oy; 6 metr, 6 oy; 14 metr, 14 oy; 22 metr, 22 oy; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, shart 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, po'lat 1% Cr; 3C po'lat, 2,25% Cr po'lat; po'lat 9C, po'lat 9% Cr; S6, 316 zanglamaydigan po'lat; S8, turi 304 zanglamaydigan po'lat.
Jins darajasida barcha fasllarda Trichomonadaceae oilasiga, shuningdek, Neosfingozin, Pseudomonas va Flavobacteriumga tegishli bo'lgan tasniflanmagan bakteriyalarning bir oz yuqori nisbati (6-19%) kuzatildi. Kichik asosiy komponentlar sifatida ularning ulushlari o'zgarib turadi (1-rasm). . 7a va b). Irmoqlarda Flavobacterium, Pseudovibrio va Rhodoferrobacterning nisbiy ko'pligi faqat qishda yuqori bo'lgan. Xuddi shunday, havzaning qishki suvlarida psevdovibrio va flavobakteriyalarning yuqori miqdori kuzatildi. Shunday qilib, suv namunalaridagi mikrobial jamoalar mavsumga qarab o'zgarib turardi, ammo o'rganish davrida keskin o'zgarishlarga duch kelmadi.
a Qabul qilinadigan suv, b Hovuz suvi, c ASTM A283, d ASTM A109 harorati №4/5, e ASTM A179, f ASTM A395, g 1% Cr, h 2,25% Cr va i 9% Cr po'lat , j Tip-316 va zanglamaydigan po'lat K-0.
Proteobakteriyalar barcha namunalarda asosiy tarkibiy qismlar edi, ammo korroziya rivojlanishi bilan ularning korroziyaga uchragan namunalardagi nisbiy ko'pligi kamaydi (6-rasm). ASTM A179, ASTM A109 Temp No 4/5, ASTM A179, ASTM A395 va 1% va 2,25% Cr namunalarida proteobakteriyalarning nisbiy ko'pligi 89,1%, 85,9%, 89,6%, 784,5% dan kamaydi. , 83,8% mos ravishda 43,3%, 52,2%, 50,0%, 41,9%, 33,8% va 31,3%. Aksincha, korroziyaning rivojlanishi bilan desulfobakterotaning nisbiy ko'pligi asta-sekin <0,1% dan 12,5-45,9% gacha ko'tariladi. Aksincha, korroziyaning rivojlanishi bilan desulfobakterotaning nisbiy ko'pligi asta-sekin <0,1% dan 12,5-45,9% gacha ko'tariladi. Naprotiv, otnositelnoe soderjanie Desulfobacterota postepenno uvelichivaetsya s <0,1% to 12,5–45,9% po mere razvitiya korporativ. Aksincha, korroziya rivojlanishi bilan desulfobakterotaning nisbiy ko'pligi asta-sekin <0,1% dan 12,5-45,9% gacha oshadi.língíííííííííííííííííínííníngínííníngíníngíníngíníngíníngíníníníngíngíngíngíngíngíngíngíní<0,1% língíngíngín 12,5-45,9%língíníííííííííííííííííííííííííííííníngíngíníngíngíngíngíníníní<0,1% Naprotiv, otnositelnaya chislennost Desulfobacillus postepenno uvelichivalasi s <0,1% to 12,5–45,9% po mere razvitiya korporatsiyasi. Aksincha, korroziyaning rivojlanishi bilan Desulfobacillusning nisbiy ko'pligi asta-sekin <0,1% dan 12,5-45,9% gacha ko'tarildi.Shunday qilib, korroziya o'sib borishi bilan Proteobactereira o'rnini desulfobakterota egalladi.
Bundan farqli o'laroq, zanglamaydigan po'latdan yasalgan biofilmlarda turli bakteriyalarning bir xil nisbati mavjud edi. Proteobakteriyalar (29,4-34,1%), Planktomitsetotalar (11,7-18,8%), Nitrospirota (2,9-20,9%), Acidobacteriota (8,6-18,8%), Bacteroidota (3,1-9,2%) va Xlorofleksi (2,8%). Zanglamaydigan po'latdan yasalgan namunalardagi Nitrospirota ulushi asta-sekin o'sib borishi aniqlandi (6-rasm). Bu nisbatlar cho'kindi namunalaridagiga o'xshaydi, bu 5a-rasmda ko'rsatilgan PCoA uchastkasiga mos keladi.
9% Cr o'z ichiga olgan po'lat namunalarida ikki turdagi mikrobial jamoalar kuzatildi: 1 oylik va 6 oylik mikrobial jamoalar pastki cho'kindi namunalaridagiga o'xshash edi, 3, 14 va 22 korroziya namunalarida proteobakteriyalarning ulushi sezilarli darajada oshdi. oylar Bundan tashqari, 9% Cr po'lat namunalaridagi bu ikki mikrobial jamoa 5c-rasmda ko'rsatilgan PCoA uchastkasidagi bo'lingan klasterlarga to'g'ri keldi.
Jins darajasida tayinlanmagan bakteriyalar va arxeylarni o'z ichiga olgan 2000 dan ortiq OTU kuzatildi. Jins darajasida tayinlanmagan bakteriyalar va arxeylarni o'z ichiga olgan 2000 dan ortiq OTU kuzatildi.Jins darajasida noma'lum bakteriyalar va arxeylarni o'z ichiga olgan 2000 dan ortiq OTU kuzatilgan.Jins darajasida 2000 dan ortiq OTU aniqlanmagan bakteriyalar va arxeylarni o'z ichiga olgan. Ular orasida biz har bir namunada aholi soni yuqori bo'lgan 10 ta OTUga e'tibor qaratdik. Bu 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%, 17,5-4218% va AST-4218% ni qamrab oladi. A179. , ASTM A109 Temp No 4/5, ASTM A179, ASTM A395, 1%, 2,25% va 9% Cr po'latlari va 316 va -304 turdagi zanglamaydigan po'latlar.
ASTM A179, ASTM A109 Temp № 4/5, ASTM A179, ASTM A395 kabi korroziya namunalarida va 1% va 2,25% Cr bo'lgan po'latlarda Fe (II) oksidlovchi xususiyatlariga ega bo'lgan xlorsiz monolitlarning nisbatan yuqori miqdori kuzatilgan. korroziyaning dastlabki bosqichi (1 oy va 3 oy, 7c-h-rasm). Dechloromonas ulushi vaqt o'tishi bilan kamaydi, bu Proteobakteriyalarning kamayishiga to'g'ri keldi (6-rasm). Bundan tashqari, korroziyaga uchramagan namunalardagi biofilmlardagi Dechloromonas ulushi <1% ni tashkil qiladi. Bundan tashqari, korroziyaga uchramagan namunalardagi biofilmlardagi Dechloromonas ulushi <1% ni tashkil qiladi. Krome togo, dolya Dechloromonas v bioplenkax na nekorrodirovannyh obraztsah sostavlyaet <1%. Bundan tashqari, korroziyasiz namunalardagi biofilmlardagi Dechloromonas ulushi <1% ni tashkil qiladi.此外, 未腐蚀样品的生物膜中脱氯单胞菌的比例 <1%.líííííííííííííííííííííííííííííííííníníínínínínínínínínínínínínínínínínčičičngčičičnčičnčičnčičng < 1% Krome togo, dolya Dechloromonas v bioplenke nekorrodirovannyh obraztsov byla <1%. Bundan tashqari, korroziyaga uchramagan namunalarning biofilmida Dechloromonas ulushi <1% ni tashkil etdi.Shuning uchun korroziya mahsulotlari orasida Dechloromonas korroziyaning dastlabki bosqichida sezilarli darajada boyitiladi.
Aksincha, ASTM A179, ASTM A109 temperli #4/5, ASTM A179, ASTM A395 va 1% va 2,25% Cr bo'lgan po'latlarda SRB Desulfovibrio turlarining ulushi 14 va 22 oydan keyin nihoyat o'sdi (7c-h-rasm). Desulfofibrion korroziyaning dastlabki bosqichlarida, suv namunalarida (7a, b-rasm) va korroziyaga uchramagan biofilmlarda (7j, j-rasm) juda past yoki aniqlanmagan. Bu shuni ko'rsatadiki, Desulfovibrio korroziyaning dastlabki bosqichlarida korroziyaga ta'sir qilmasa ham, hosil bo'lgan korroziya mahsulotlarining muhitini afzal ko'radi.
Geobacter va Geothrix kabi Fe (III)-qaytaruvchi bakteriyalar (RRB) korroziya mahsulotlarida korroziyaning o'rta bosqichlarida (6 va 14 oy) topilgan, ammo korroziyaning kech (22 oy) bosqichlarining ulushi ularda yuqori. nisbatan past (7c-rasm, eh). Fe (II) oksidlanish xususiyatlariga ega bo'lgan Sideroxydans jinsi xuddi shunday xatti-harakatni ko'rsatdi (7f-rasm), shuning uchun FeOB, IRB va SRB ulushi faqat korroziyaga uchragan namunalarda yuqori edi. Bu shuni ko'rsatadiki, ushbu mikrobial jamoalardagi o'zgarishlar korroziyaning rivojlanishi bilan bog'liq.
9% Cr bilan 3, 14 va 22 oydan keyin korroziyaga uchragan po'latda oltingugurt oksidlovchi xususiyatlarini ko'rsatishi mumkin bo'lgan Beggiatoacea oilasi a'zolarining yuqori ulushi (8,5-19,6%) va sideroksidanlar (8,4-13,7%) kuzatildi (1-rasm). ). 7i) Bundan tashqari, oltingugurtni oksidlovchi bakteriya (SOB) bo'lgan Thiomonas 3 va 14 oylarda ko'proq (3,4% va 8,8%) topilgan. Aksincha, 6 oylik korroziyasiz namunalarda Nitrospira (12,9%) nitrat kamaytiruvchi bakteriyalar kuzatilgan. Nitrospira ulushining ortishi, shuningdek, cho'ktirilgandan keyin zanglamaydigan po'latdan yasalgan bioplyonkalarda ham kuzatildi (7j,k-rasm). Shunday qilib, 1 va 6 oylik korroziyasiz 9% Cr po'latlarining mikrobial jamoalari zanglamaydigan po'latdan yasalgan biofilmlardagi kabi edi. Bundan tashqari, 3, 14 va 22 oylarda korroziyaga uchragan 9% Cr po'latining mikrobial jamoalari uglerodli va past xromli po'latlar va quyma temirning korroziya mahsulotlaridan farq qildi.
Korroziya rivojlanishi odatda chuchuk suvda dengiz suviga qaraganda sekinroq kechadi, chunki xlorid ionlarining konsentratsiyasi metallning korroziyasiga ta'sir qiladi. Biroq, ba'zi zanglamaydigan po'latlar chuchuk suv muhitida korroziyaga olib kelishi mumkin38,39. Bundan tashqari, MIC dastlab gumon qilingan, chunki bu tadqiqotda ishlatiladigan toza suv havzasida korroziyaga uchragan material ilgari kuzatilgan. Uzoq muddatli suvga cho'mish tadqiqotlarida korroziyaning turli shakllari, uch turdagi mikrobial jamoalar va korroziya mahsulotlarida mikrobial jamoalarning o'zgarishi kuzatildi.
Ushbu tadqiqotda ishlatiladigan chuchuk suv muhiti nisbatan barqaror kimyoviy tarkibga ega va suv haroratining mavsumiy o'zgarishi 9 dan 23 ° C gacha bo'lgan daryodan olingan texnik suv uchun yopiq idishdir. Shuning uchun suv namunalaridagi mikrobial jamoalardagi mavsumiy tebranishlar haroratning o'zgarishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, hovuz suvidagi mikroblar hamjamiyati kirish suvidagidan biroz farq qiladi (5b-rasm). Hovuzdagi suv to'lib-toshganligi sababli doimiy ravishda almashtiriladi. Shunday qilib, DO hatto havza yuzasi va pastki o'rtasidagi oraliq chuqurliklarda ham ~ 8,2 ppm darajasida qoldi. Aksincha, cho'kindi muhiti anaerob bo'lishi kerak, chunki u cho'kadi va suv ombori tubida qoladi va undagi mikrob florasi (masalan, CRP) ham suvdagi mikrob florasidan farq qilishi kerak (6-rasm). Hovuzdagi kuponlar cho'kindilardan uzoqroq bo'lganligi sababli, ular faqat aerobik sharoitda suvga cho'mish tadqiqotlari paytida toza suvga ta'sir qilishdi.
Umumiy korroziya chuchuk suv muhitida karbonli po'lat, past xromli po'lat va quyma temirda sodir bo'ladi (1-rasm), chunki bu materiallar korroziyaga chidamli emas. Shu bilan birga, abiotik chuchuk suv sharoitida korroziya tezligi (0,13 mm yr-1) oldingi tadqiqotlarga qaraganda yuqori edi40 (0,04 mm yr-1) va mikroorganizmlar mavjudligida korroziya tezligi (0,02-0,76 mm yr-1) bilan solishtirish mumkin edi 1) Chuchuk suv sharoitlariga o'xshash40,41,42. Bu tezlashtirilgan korroziya tezligi MIKning o'ziga xos xususiyati hisoblanadi.
Bundan tashqari, 22 oylik suvga cho'mishdan so'ng, korroziya mahsulotlari ostida bir nechta metallarda mahalliy korroziya kuzatildi (3-rasm). Xususan, ASTM A179 da kuzatilgan mahalliy korroziya darajasi umumiy korroziyadan taxminan besh baravar tezroq. Korroziyaning bu noodatiy shakli va tezlashtirilgan korroziya tezligi xuddi shu ob'ektda sodir bo'lgan korroziyada ham kuzatilgan. Shunday qilib, ushbu tadqiqotda amalga oshirilgan suvga cho'mish amalda korroziyani aks ettiradi.
O'rganilgan metallar orasida 9% Cr po'lati eng kuchli korroziyaga ega bo'lib, korroziya chuqurligi > 1,2 mm bo'lgan, bu tezlashtirilgan korroziya va korroziyaning g'ayritabiiy shakli tufayli MIC bo'lishi mumkin. O'rganilgan metallar orasida 9% Cr po'lati eng kuchli korroziyaga ega bo'lib, korroziya chuqurligi > 1,2 mm bo'lgan, bu tezlashtirilgan korroziya va korroziyaning g'ayritabiiy shakli tufayli MIC bo'lishi mumkin. Sredi issledovannyx metallov stal s 9% Cr pokazala naibolee silnuyu korziyu s glubinoy korzii> 1,2 mm, chto, veroyatno, yavlyaetsya MIK iz-za uskorennoy korrezii va anomalnoy formasini korrzii. Ko'rib chiqilgan metallar orasida 9% Cr bo'lgan po'lat korroziya chuqurligi > 1,2 mm bo'lgan eng kuchli korroziyani ko'rsatdi, bu tezlashtirilgan korroziya va korroziyaning g'ayritabiiy shakli tufayli MIC bo'lishi mumkin.língíngíngíngínínī, 9% Cr língíngíngíngíníngíngíngíngínč, língíngíngíní>1.2 mm， （ （ （ （ （ ）chíngíngíngíngínjín, 9% Cr Sredi issledovannyx metallov naibolee silno kordirovala stal s 9% Cr, s glubinoy korzii >1,2 mm, skoree vsego, MIK iz-za uskorennyh va anomalnyh shakllarni korrzii. O'rganilgan metallar orasida 9% Cr bo'lgan po'lat eng qattiq korroziyaga uchradi, korroziya chuqurligi > 1,2 mm, katta ehtimollik bilan korroziyaning tezlashtirilgan va anomal shakllari tufayli MIC.Yuqori haroratli dasturlarda 9% Cr po'latdan foydalanilganligi sababli, uning korroziyaga qarshi xatti-harakati avvalroq o'rganilgan43,44, lekin ilgari bu metall uchun MIC haqida xabar berilmagan. Gipertermofillardan tashqari ko'plab mikroorganizmlar yuqori haroratli muhitda (>100 ° C) faol bo'lmaganligi sababli, 9% Cr po'latidagi MIC bunday hollarda e'tiborga olinmasligi mumkin. Gipertermofillardan tashqari ko'plab mikroorganizmlar yuqori haroratli muhitda (>100 ° C) faol bo'lmaganligi sababli, 9% Cr po'latidagi MIC bunday hollarda e'tiborga olinmasligi mumkin. Poskolku mnogie mikroorganizmy, za isklyuchenie hipertermofilov, neativny v vysokotemperaturnoy srede (>100 °S), MIK v stali s 9% Cr v takix sluchayax mumkin emas. Ko'pgina mikroorganizmlar, gipertermofillar bundan mustasno, yuqori haroratli muhitda (>100 ° C) faol bo'lmaganligi sababli, bunday hollarda 9% Cr bo'lgan po'latdagi MICni e'tiborsiz qoldirish mumkin.língíngíngíngíníníníngíníngíngíngíngíníngíníngínííníínínjínínjínínjínínjínínjínínjínínjín (>100 °C) chíngíngíngíníngíngíngíngíngíngíngíngíngíngín 9% Cr língíngín MIC。 9% Cr hun (>100 °C) Poskolku mnogie mikroorganizmi, krome gipertermofillar, yuqori faollik ko'rsatmaydi (>100 °S), MPK v stali s 9% Cr v dannom sluchae hech qanday uchitish mumkin emas. Ko'pgina mikroorganizmlar, gipertermofillardan tashqari, yuqori haroratli muhitda (>100 ° C) faollik ko'rsatmaganligi sababli, bu holda 9% Cr bo'lgan po'latdagi MICni e'tiborsiz qoldirish mumkin.Biroq, o'rta haroratli muhitda 9% Cr po'latdan foydalanilganda, MICni kamaytirish uchun turli choralar ko'rish kerak.
Turli mikrobial jamoalar va ularning o'zgarishi korroziyaga uchramagan materialning konlarida va biofilmlardagi korroziya mahsulotlarida suv bilan solishtirganda, tezlashtirilgan korroziyaga qo'shimcha ravishda kuzatilgan (5-7-rasm), bu korroziyaning mikrofon ekanligini aniq ko'rsatmoqda. Ramirez va boshq.13 6 oydan ortiq dengiz mikrobial ekotizimida 3 bosqichli o'tish (FeOB => SRB/IRB = > SOB) haqida xabar beradi, bunda ikkilamchi boyitilgan SRB tomonidan ishlab chiqarilgan vodorod sulfidi nihoyat SOBni boyitishga hissa qo'shishi mumkin. Ramirez va boshq.13 ikkilamchi boyitilgan SRB tomonidan ishlab chiqarilgan vodorod sulfidi nihoyat SOBni boyitishga hissa qo'shishi mumkin bo'lgan dengiz mikrobial ekotizimida 6 oydan ortiq 3 bosqichli o'tish (FeOB => SRB/IRB => SOB) haqida xabar beradi. Ramirez va boshq.13 soobshchayut o trexetapnom perexode (FeOB => SRB/IRB => SOB) v morskoy mikrobnoy ekosistema v techenie 6 mesyatsev, kogda serovodorod, obrazuyushchisya pri vtorichnom obagashchenii SRB, mojetospchenii, SOB. Ramirez va boshq.13 6 oy davomida dengiz mikrobial ekotizimida uch bosqichli o'tish (FeOB => SRB/IRB => SOB) haqida xabar beradi, bu erda SRBni ikkilamchi boyitish natijasida hosil bo'lgan vodorod sulfidi nihoyat SOBni boyitishga hissa qo'shishi mumkin. Ramirez 13 yīngčičičiči 6 yīngčičičičičičičičičičijīngčičijīngjīngjīngjīngjīngjīngjīngjīngjījījījī (FeOBIR =>) SOB) ， ， ， ， （ （ （ （ SRB ）Ramirez 13 y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y 6 y y y ng r srb/IRB) r srb/IRB) yīngčičičičičičičičičičiči sob línjīng Ramirez va boshqalar.13 soobshchili o trexstupenchatom perehode (FeOB => SRB/IRB => SOB) morskoy mikrobnoy ekosistema v techenie 6 mesyatsev, v kotorom servodorod, obrazuyushchisya vtorochnogo obgashcheniya SRB natijasida, obagashchenyu SOB. Ramirez va boshq.13 6 oy davomida dengiz mikrobial ekotizimida uch bosqichli o'tish (FeOB => SRB/IRB => SOB) haqida xabar berishdi, bunda SRBni ikkilamchi boyitish natijasida hosil bo'lgan vodorod sulfidi oxir-oqibat SOBni boyitishga hissa qo'shishi mumkin.McBeth va Emerson36 FeOB ning asosiy boyitilishi haqida xabar berishdi. Xuddi shunday, FeOB ning erta korroziya bosqichida boyitishi ushbu tadqiqotda kuzatiladi, ammo uglerod va 1% va 2,25% Cr po'latlari va cho'yanlarda 22 oydan ortiq vaqt davomida kuzatiladigan korroziyaning rivojlanishi bilan mikrobial o'zgarishlar FeOB => IRB = > SRB (7 va 8-rasmlar). Xuddi shunday, FeOB ning erta korroziya bosqichida boyitishi ushbu tadqiqotda kuzatiladi, ammo uglerodli va 1% va 2,25% Cr po'latlar va cho'yanlarda 22 oydan ortiq vaqt davomida kuzatiladigan korroziyaning rivojlanishi bilan mikrobial o'zgarishlar FeOB => IRB => SRB (7 va 8-rasmlar). Tochno tak je v etom issledovanii nablyudaetsya obogashchenie FeOB na ranney stadiichyezii, lekin mikrobnyye izmeneniya po mere progressiroviya ishlarni bajarish, nablyudaemye v uglerodistyx va 1% va 2,25% Cr stalyax va chugune OB, so22 v tetsvchenie => IRB = > SRB (ris. 7 va 8). Xuddi shunday, ushbu tadqiqotda korroziyaning dastlabki bosqichida FeOB ning boyitishi kuzatiladi, ammo korroziyaning rivojlanishi bilan uglerodli va 1% va 2,25% Cr po'latlari va cho'yanlarda 22 oy davomida kuzatiladigan mikrobial o'zgarishlar FeOB => IRB => SRB (7 va 8-rasmlar).língíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíníngínínínínínínféOB língíngíníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníníní, 1% 2.25% Cr 2.25% Críngíní2. shngjngjngjnjngjngjngjnjngjnjngjnjngjnjngjnjnféob => IRB => SRB（8（7）lēngčičičičičičičičičičičiči feob línčiči feob línjínči ， yēngčiči ， yēng yīngčiči 1% 25 yīlī 2. 22 yjījījī yjījījījījījījījījīgī FEOB => IRB => SRB（yjě7。8） Analogiknym obrazom, v etom issledovanii nablyudalos obogashchenie FeOB na rannix stadiyax korziii, lekin mikrobiologik izmeneniya, nablyudaemye v uglerodistyx va 1% va 2,25% Cr stalyax va chne v technie Feob =B> 2, SRB (ris. 7 va 8). Xuddi shunday, bu ishda korroziyaning dastlabki bosqichlarida FeOB boyitish kuzatildi, ammo uglerod va 1% va 2,25% Cr po'latlari va cho'yanlarda 22 oy davomida kuzatilgan mikrobiologik o'zgarishlar FeOB => IRB => SRB (7 va 8-rasm).SRBlar sulfat ionlarining yuqori konsentratsiyasi tufayli dengiz suvi muhitida osongina to'planishi mumkin, ammo chuchuk suv muhitida ularning boyitish sulfat ionlarining past konsentratsiyasi tufayli kechiktiriladi. Dengiz suvida SRB boyitilishi haqida tez-tez xabar berilgan10,12,45.
a Organik uglerod va azot Fe (II) ga bog'liq energiya almashinuvi temir oksidi (qizil [Dechloromonas sp.] va yashil [Sideroxydans sp.] hujayralari) va Fe (III) qaytaruvchi bakteriyalar (kulrang hujayralar [Geothrix sp. va Geobacter sp.]) orqali korroziyaning dastlabki bosqichida, so'ngra anaerobik bakteriya (faqat-anaerobik) mikroorganizmlar to'plangan organik moddalarni iste'mol qilish orqali korroziyaning etuk bosqichini boyitadi. b korroziyaga chidamli metallar ustida mikrob jamoalaridagi o'zgarishlar. Binafsha, ko'k, sariq va oq hujayralar mos ravishda Comamonadaceae, Nitrospira sp., Beggiatoacea va boshqalar oilalaridan bakteriyalarni ifodalaydi.
Mikroblar jamoasidagi o'zgarishlar va mumkin bo'lgan SRB boyitishiga kelsak, FeOB korroziyaning dastlabki bosqichida juda muhim va Dechloromonas o'z o'sish energiyasini Fe (II) oksidlanishidan olishi mumkin. Mikroorganizmlar mikroelementlarni o'z ichiga olgan muhitda omon qolishi mumkin, ammo ular eksponent ravishda o'smaydi. Shu bilan birga, ushbu tadqiqotda ishlatiladigan sho'ng'in havzasi to'lib-toshgan havza bo'lib, uning oqimi 20 m3 / soat bo'lib, u doimiy ravishda noorganik ionlarni o'z ichiga olgan mikroelementlarni etkazib beradi. Korroziyaning dastlabki bosqichlarida uglerodli po'lat va quyma temirdan temir ionlari ajralib chiqadi va FeOBlar (masalan, Dechloromonas) ularni energiya manbai sifatida ishlatadi. Hujayra o'sishi uchun zarur bo'lgan uglerod, fosfat va azotning iz miqdori organik va noorganik moddalar shaklida texnologik suvda bo'lishi kerak. Shuning uchun, bu chuchuk suv muhitida FeOB dastlab uglerodli po'lat va quyma temir kabi metall yuzalarda boyitiladi. Keyinchalik, IRBlar o'sishi va organik moddalar va temir oksidlarini energiya manbalari va terminal elektron qabul qiluvchilar sifatida ishlatishi mumkin. Yetuk korroziya mahsulotlarida FeOB va IRB metabolizmi tufayli azot bilan boyitilgan anaerob sharoit yaratilishi kerak. Shuning uchun SRB tez o'sishi va FeOB va IRB o'rnini bosishi mumkin (8a-rasm).
Yaqinda Tang va boshqalar. Temirdan mikroblarga to'g'ridan-to'g'ri elektron o'tishi tufayli chuchuk suv muhitida Geobacter ferroreducens tomonidan zanglamaydigan po'lat korroziyasini xabar qildi46. EMICni hisobga olgan holda, EET xususiyatlariga ega mikroorganizmlarning hissasi juda muhimdir. SRB, FeOB va IRB ushbu tadqiqotda korroziya mahsulotlarining asosiy mikrobial turlari bo'lib, ular EET xususiyatlariga ega bo'lishi kerak. Shu sababli, bu elektrokimyoviy faol mikroorganizmlar EET orqali korroziyaga hissa qo'shishi mumkin va korroziya mahsulotlari hosil bo'lishi bilan ularning jamoalari tarkibi turli ion turlari ta'sirida o'zgaradi. Aksincha, 9% Cr bo'lgan po'latdagi mikrobial jamoa boshqa po'latlardan farq qildi (8b-rasm). 14 oydan so'ng FeOB bilan boyitishdan tashqari Sideroxydans, SOB47Beggiatoacea va Thiomonas kabilar ham boyitilgan (7i-rasm). Bu o'zgarish uglerod po'lati kabi boshqa korroziy materiallardan sezilarli darajada farq qiladi va korroziya paytida erigan xromga boy ionlar ta'sirida bo'lishi mumkin. Ta'kidlash joizki, Thiomonas nafaqat oltingugurtni oksidlovchi xususiyatlarga ega, balki Fe (II) oksidlovchi xususiyatlariga, EET tizimiga va og'ir metallarga chidamliligiga ega48,49. Ular Fe (II) ning oksidlanish faolligi va/yoki metall elektronlarning bevosita iste'moli hisobiga boyitishi mumkin. Oldingi tadqiqotda uzluksiz biofilm monitoringi tizimidan foydalangan holda Cu dagi biofilmlarda Beggiatoacea ning nisbatan yuqori ko'pligi kuzatilgan, bu bakteriyalar Cu va Cr kabi zaharli metallarga chidamli bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. Biroq, Beggiatoacea bu muhitda o'sishi uchun zarur bo'lgan energiya manbai noma'lum.
Ushbu tadqiqot chuchuk suv muhitida korroziya paytida mikrobial jamoalardagi o'zgarishlar haqida xabar beradi. Xuddi shu muhitda mikrobial jamoalar metall turi bo'yicha farqlanadi. Bundan tashqari, bizning natijalarimiz FeOB ning korroziyaning dastlabki bosqichlarida muhimligini tasdiqlaydi, chunki temirga bog'liq bo'lgan mikrobial energiya almashinuvi SRB kabi boshqa mikroorganizmlar tomonidan qulay bo'lgan ozuqaviy moddalarga boy muhitni shakllantirishga yordam beradi. Chuchuk suv muhitida MICni kamaytirish uchun FeOB va IRBni boyitish cheklangan bo'lishi kerak.
Ushbu tadqiqotda to'qqizta metal ishlatilgan va 50 × 20 × 1-5 mm bloklarga ishlangan (ASTM 395 po'lat uchun qalinligi va 1%, 2,25% va 9% Cr uchun qalinligi: 5 mm; ASTM A283 va ASTM A179 uchun qalinligi: 3 mm). mm; ASTM A109 Temper 4/5 va 304 va 316 turdagi zanglamaydigan po'latdan, qalinligi: 1 mm), ikkita 4 mm teshikli. Cho'milishdan oldin xromli po'latlar zımpara bilan silliqlangan va boshqa metallar 600 zımpara bilan silliqlangan. Barcha namunalar 99,5% etanol bilan sonikatsiya qilindi, quritildi va tortildi. Har bir metallning o'nta namunasi korroziya tezligini hisoblash va mikrobioma tahlili uchun ishlatilgan. Har bir namuna PTFE novdalari va ajratgichlar bilan zinapoyada o'rnatildi (ph 5 × 30 mm, qo'shimcha rasm 2).
Hovuzning hajmi 1100 kub metr va chuqurligi taxminan 4 metrni tashkil qiladi. Suv oqimi 20 m3 h-1 ni tashkil etdi, to'lib toshgan va suv sifati mavsumiy ravishda o'zgarmadi (3-rasm). Namuna narvon tankning o'rtasida osilgan 3 m po'lat simga tushiriladi. 1, 3, 6, 14 va 22 oylarda hovuzdan ikkita narvon to'plami olib tashlandi. Bir zinapoyadan olingan namunalar vazn yo'qotishni o'lchash va korroziya tezligini hisoblash uchun ishlatilgan, boshqa narvondan olingan namunalar esa mikrobioma tahlili uchun ishlatilgan. Suvga cho'mdiruvchi idishdagi erigan kislorod erigan kislorod sensori (InPro6860i, Mettler Toledo, Kolumbus, Ogayo, AQSh) yordamida sirt va pastki qismga yaqin, shuningdek, o'rtada o'lchandi.
Namunalardagi korroziya mahsulotlari va bioplyonkalar plastik qirg'ich bilan qirib tashlandi yoki paxta sumkasi bilan artdi, so'ngra ultratovushli vanna yordamida 99,5% etanolda tozalandi. Keyin namunalar ASTM G1-0351 ga muvofiq Klark eritmasiga botirildi. Quritish tugagandan so'ng barcha namunalar tortildi. Quyidagi formuladan foydalanib har bir namuna uchun korroziya tezligini (mm/yil) hisoblang:
Bu erda K - doimiy (8,76 × 104), T - ta'sir qilish vaqti (h), A - umumiy sirt maydoni (sm2), W - massa yo'qolishi (g), D - zichlik (g sm–3).
Namunalarni tortishdan so'ng, 3D o'lchov lazer mikroskopi (LEXT OLS4000, Olympus, Tokio, Yaponiya) yordamida bir nechta namunalarning 3D tasvirlari olindi.