Nature.com saytiga tashrif buyurganingiz uchun tashakkur. Siz cheklangan CSS qo'llab-quvvatlashiga ega brauzer versiyasidan foydalanmoqdasiz. Eng yaxshi tajriba uchun sizga yangilangan brauzerdan foydalanishingizni tavsiya qilamiz (yoki Internet Explorer-da moslik rejimini o'chirib qo'ying). Bundan tashqari, doimiy qo'llab-quvvatlashni ta'minlash uchun biz saytni uslublarsiz va JavaScriptsiz ko'rsatamiz.
Bir vaqtning o'zida uchta slayddan iborat karuselini 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 uglerod va zanglamaydigan po'latlarning tezlashgan korroziyasi ko'pincha kuzatiladi. Bu yerda to'qqizta po'lat navidan foydalangan holda 22 oylik chuchuk suv idishlarida sho'ng'in tadqiqoti o'tkazildi. Tezlashgan korroziya uglerod va xrom po'latlari va quyma temirda kuzatildi, zanglamaydigan po'latda esa 22 oydan keyin ham ko'rinadigan korroziya kuzatilmadi. Mikrobial hamjamiyat tahlili shuni ko'rsatdiki, umumiy korroziya paytida Fe(II)-oksidlovchi bakteriyalar korroziyaning dastlabki bosqichida, Fe(III)-qaytaruvchi bakteriyalar korroziya rivojlanish bosqichida va sulfat-qaytaruvchi bakteriyalar mahsulot korroziyasining oxirgi bosqichida korroziya bosqichida boyigan. Aksincha, Beggiatocaea bakteriyalari, ayniqsa, 9% Cr lokal korroziyaga uchragan po'latda ko'p edi. Mikrobial hamjamiyatlarning bu tarkibi suv va tub cho'kindi namunalaridagi tarkiblardan ham farq qilar edi. Shunday qilib, korroziya rivojlanib borishi bilan mikrobial hamjamiyat keskin o'zgarishlarga uchraydi va temirga bog'liq mikrobial energiya almashinuvi boshqa mikroorganizmlarni boyitishi mumkin bo'lgan muhitni yaratadi.
Metalllar pH, harorat va ion konsentratsiyasi kabi turli xil fizik va kimyoviy atrof-muhit omillari tufayli yomonlashishi va korroziyaga uchrashi mumkin. Kislotali sharoitlar, yuqori haroratlar va xlorid konsentratsiyalari, ayniqsa, metallarning korroziyasiga ta'sir qiladi1,2,3. Tabiiy va qurilgan muhitdagi mikroorganizmlar ko'pincha metallarning aşınması va korroziyasiga ta'sir qiladi, bu xususiyat mikrobial korroziyada (MIC)4,5,6,7,8 ifodalanadi. MIC ko'pincha yopiq quvurlar va saqlash tanklari kabi muhitlarda, metall yoriqlarida va tuproqda uchraydi, u yerda u to'satdan paydo bo'ladi va tez rivojlanadi. Shuning uchun MIClarni monitoring qilish va erta aniqlash juda qiyin, shuning uchun MIC tahlili odatda korroziyadan keyin amalga oshiriladi. Korroziya mahsulotlarida sulfatni kamaytiruvchi bakteriyalar (SRB) tez-tez uchraydigan ko'plab MIC holatlari haqida xabar berilgan9,10,11,12,13. Biroq, SRBlar korroziyaning boshlanishiga hissa qo'shadimi yoki yo'qmi, noma'lumligicha qolmoqda, chunki ularni aniqlash korroziyadan keyingi tahlilga asoslangan.
Yaqinda yod oksidlovchi bakteriyalardan tashqari21, temirni parchalovchi SRB14, metanogenlar15,16,17, nitratni kamaytiruvchi bakteriyalar18, temirni oksidlovchi bakteriyalar19 va asetogenlar20 kabi turli xil temirni parchalovchi mikroorganizmlar haqida xabar berilgan. Anaerob yoki mikroaerob laboratoriya sharoitida ularning aksariyati nol valentli temir va uglerodli po'latni korroziyaga uchratadi. Bundan tashqari, ularning korroziya mexanizmlari shuni ko'rsatadiki, temirni korroziyalovchi metanogenlar va SRBlar mos ravishda hujayradan tashqari gidrogenazalar va multigem sitoxromlari yordamida nol valentli temirdan elektronlarni yig'ish orqali korroziyani kuchaytiradi22,23. MIKlar ikki turga bo'linadi: (i) mikroblar tomonidan ishlab chiqarilgan turlar tomonidan bilvosita korroziya bo'lgan kimyoviy MIK (CMIC) va (ii) metallning elektron kamayishi bilan to'g'ridan-to'g'ri korroziya bo'lgan elektr MIK (EMIC)24. Hujayradan tashqari elektron o'tkazilishi (EET) tomonidan osonlashtirilgan EMIC katta qiziqish uyg'otadi, chunki EET xususiyatlariga ega mikroorganizmlar EET bo'lmagan mikroorganizmlarga qaraganda tezroq korroziyaga olib keladi. Anaerob sharoitlarda CMIC ning tezlikni cheklovchi javobi proton reduksiyasi (H+) orqali H2 ishlab chiqarish bo'lsa-da, EMIC H2 ishlab chiqarishdan mustaqil bo'lgan EET metabolizmi orqali davom etadi. Turli mikroorganizmlarda EET mexanizmi mikrobial hujayra yoqilg'isining ishlashi va elektrobiosintez bilan bog'liq25,26,27,28,29. Ushbu korroziv mikroorganizmlar uchun madaniyat sharoitlari tabiiy muhitdagi sharoitlardan farq qilganligi sababli, kuzatilgan mikrobial korroziya jarayonlari amalda korroziyani aks ettiradimi yoki yo'qmi, aniq emas. Shuning uchun, tabiiy muhitda ushbu korroziv mikroorganizmlar tomonidan qo'zg'atilgan MIC mexanizmini kuzatish qiyin.
DNK ketma-ketligi texnologiyasining rivojlanishi tabiiy va sun'iy muhitdagi mikrobial jamoalarning tafsilotlarini o'rganishga yordam berdi, masalan, mikrobial ekologiya sohasida yangi avlod sekvenserlaridan foydalangan holda 16S rRNA gen ketma-ketligiga asoslangan mikrobial profillash qo'llanildi30,31. ,32. Tuproq va dengiz muhitidagi mikrobial jamoalarni batafsil o'rgangan ko'plab MIC tadqiqotlari nashr etilgan13,33,34,35,36. SRB dan tashqari, tuproq muhitidagi uglerod va mis tutuvchi po'latlarda korroziya namunalarida, masalan, Gallionella spp. va Dechloromonas spp. kabi FeOB da Fe(II)-oksidlovchi (FeOB) va nitrifikatsiyalovchi bakteriyalar va Nitrospira kabi nitrifikatsiyalovchi bakteriyalar ham boyitilgani haqida xabar berilgan33. Xuddi shunday, dengiz muhitida bir necha hafta davomida uglerodli po'latda Zetaproteobacteria va Betaproteobacteria sinflariga mansub temir oksidlovchi bakteriyalarning tez kolonizatsiyasi kuzatilgan36. Bu ma'lumotlar ushbu mikroorganizmlarning korroziyaga qo'shgan hissasini ko'rsatadi. Biroq, ko'plab tadqiqotlarda davomiylik va eksperimental guruhlar cheklangan va korroziya paytida mikrobial jamoalarning dinamikasi haqida kam ma'lumot mavjud.
Bu yerda biz uglerod po'lati, xrom po'lati, zanglamaydigan po'lat va quyma temirning MIClarini MIC hodisalari tarixi bo'lgan aerob chuchuk suv muhitida immersiya tadqiqotlari yordamida o'rganamiz. Namunalar 1, 3, 6, 14 va 22 oy ichida olindi va har bir metall va mikrobial komponentning korroziya tezligi o'rganildi. Bizning natijalarimiz korroziya paytida mikrobial jamoalarning uzoq muddatli dinamikasi haqida ma'lumot beradi.
1-jadvalda ko'rsatilganidek, ushbu tadqiqotda to'qqizta metall ishlatilgan. Har bir materialdan o'nta namuna toza suv havzasiga botirildi. Texnologik suv 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 qismidagi erigan kislorod (DO) konsentratsiyasi taxminan 8,2 ppm ni tashkil etdi va suv harorati mavsumiy ravishda 9 dan 23°C gacha o'zgarib turdi.
1-rasmda ko'rsatilgandek, ASTM A283, ASTM A109 Sharti #4/5, ASTM A179 va ASTM A395 quyma temir muhitlariga 1 oy botirilgandan so'ng, uglerod po'lat yuzasida umumlashgan korroziya ko'rinishida jigarrang korroziya mahsulotlari kuzatildi. Ushbu namunalarning vazn yo'qotishi vaqt o'tishi bilan oshdi (1-qo'shimcha jadval) va korroziya tezligi yiliga 0,13–0,16 mm ni tashkil etdi (2-rasm). Xuddi shunday, umumiy korroziya Cr miqdori kam bo'lgan (1% va 2,25%) va korroziya tezligi yiliga taxminan 0,13 mm bo'lgan po'latlarda kuzatilgan (1 va 2-rasmlar). Aksincha, 9% Cr bo'lgan po'lat qistirmalardan hosil bo'lgan bo'shliqlarda yuzaga keladigan mahalliy korroziyani namoyon qiladi. Ushbu namunaning korroziya tezligi yiliga taxminan 0,02 mm ni tashkil qiladi, bu umumiy korroziyaga ega po'latnikidan ancha past. Bunga javoban, 304 va 316 turdagi zanglamaydigan po'latlar ko'rinadigan korroziyani ko'rsatmaydi, taxminiy korroziya tezligi <0,001 mm y−1 ga teng. Bunga javoban, 304 va 316 turdagi zanglamaydigan po'latlar ko'rinadigan korroziyani ko'rsatmaydi va tezlanish tezligi <0,001 mm y−1 ga teng. Naprotiv, nerjaveyushchie stali tipov 304 va 316 no proyavlyayut vidimoy korzii, pri etom raschetnaya skorost korzii sostavlyaet <0,001 mm/god. Bunga javoban, 304 va 316 turdagi zanglamaydigan po'latlar ko'rinadigan korroziyani ko'rsatmaydi, taxminiy korroziya tezligi <0,001 mm/yil.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. Bunga javoban, 304 va -316 turdagi zanglamaydigan po'latlar ko'rinadigan korroziyani ko'rsatmadi, loyihaviy korroziya tezligi esa <0,001 mm/yil.
Har bir namunaning (balandligi 50 mm × kengligi 20 mm) qiyalikni tozalashdan oldin va keyin olingan makroskopik tasvirlari ko'rsatilgan. 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, 4/5 shart; 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, 304 turdagi zanglamaydigan po'lat.
Korroziya tezligi vazn yo'qotish va suvga cho'mish vaqti yordamida hisoblab chiqilgan. S, ASTM A283, SP, ASTM A109, qattiqlashtirilgan 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, 304 turdagi zanglamaydigan po'lat.
1-rasmda uglerodli po'lat, kam xromli po'lat va quyma temirning korroziya mahsulotlari 3 oy davomida suvga botirilgandan keyin yanada rivojlanib borishi ko'rsatilgan. Umumiy korroziya tezligi 22 oydan keyin asta-sekin yiliga 0,07 ~ 0,08 mm gacha pasaygan (2-rasm). Bundan tashqari, 2,25% xromli po'latning korroziya tezligi boshqa korroziyalangan namunalarga qaraganda biroz pastroq bo'lgan, bu esa xromning korroziyani inhibe qilishi mumkinligini ko'rsatadi. ASTM A179 ga ko'ra, umumiy korroziyadan tashqari, 22 oydan keyin taxminan 700 µm korroziya chuqurligi bilan mahalliy korroziya kuzatilgan (3-rasm). Korroziya chuqurligi va suvga botirish vaqtidan foydalangan holda hisoblangan mahalliy korroziya tezligi 0,38 mm/yilni tashkil etadi, bu umumiy korroziyadan taxminan 5 baravar tezroq. ASTM A395 qotishmasining korroziya tezligini kam baholash mumkin, chunki korroziya mahsulotlari 14 yoki 22 oy suvga botirilgandan keyin shkalalarni to'liq olib tashlamaydi. Biroq, farq minimal bo'lishi kerak. Bundan tashqari, korroziyalangan kam xromli po'latda ko'plab kichik chuqurchalar kuzatilgan.
3D ko'rish lazer mikroskopi yordamida maksimal chuqurlikda ASTM A179 va 9% Cr po'latining to'liq tasviri (masshtab chizig'i: 10 mm) va lokal korroziyasi (masshtab chizig'i: 500 µm). To'liq tasvirdagi qizil doiralar o'lchangan lokal korroziyani ko'rsatadi. Orqa tomondan 9% Cr po'latining to'liq ko'rinishi 1-rasmda ko'rsatilgan.
2-rasmda ko'rsatilganidek, 9% Cr bo'lgan po'lat uchun 3-14 oy ichida korroziya kuzatilmadi va korroziya darajasi deyarli nolga teng edi. Biroq, 22 oydan keyin (3-rasm) vazn yo'qotish yordamida hisoblangan 0,04 mm/yil korroziya tezligi bilan lokal korroziya kuzatildi. Maksimal lokal korroziya chuqurligi 1260 µm va korroziya chuqurligi va botirish vaqti (22 oy) yordamida hisoblangan lokal korroziya tezligi 0,68 mm/yil. Korroziyaning aniq boshlanishi noma'lum bo'lgani uchun, korroziya darajasi yuqoriroq bo'lishi mumkin.
Aksincha, zanglamaydigan po'latda 22 oylik suvga botirilgandan keyin ham ko'rinadigan korroziya kuzatilmadi. Qobiqni tozalashdan oldin sirtda bir nechta jigarrang zarrachalar kuzatilgan bo'lsa-da (1-rasm), ular zaif biriktirilgan va korroziya mahsulotlari emas edi. Qobiq olib tashlanganidan keyin metall zanglamaydigan po'lat yuzasida qayta paydo bo'lganligi sababli, korroziya darajasi deyarli nolga teng.
Metall yuzalarda, suvda va cho'kindilarda korroziya mahsulotlari va bioplyonkalarda vaqt o'tishi bilan mikrobial jamoalarning farqlari va dinamikasini tushunish uchun amplikon ketma-ketligi o'tkazildi. Jami 4 160 012 ta o'qish olindi, ularning diapazoni 31 328 dan 124 183 gacha.
Suv olish inshootlari va hovuzlardan olingan suv namunalarining Shannon indekslari 5,47 dan 7,45 gacha bo'lgan (4a-rasm). Qayta ishlangan daryo suvi sanoat suvi sifatida ishlatilganligi sababli, mikrobial hamjamiyat mavsumiy ravishda o'zgarishi mumkin. Aksincha, tub cho'kindi namunalarining Shannon indeksi taxminan 9 ni tashkil etdi, bu suv namunalarinikidan ancha yuqori. Xuddi shunday, suv namunalarida hisoblangan Chao1 indekslari pastroq edi va cho'kindi namunalariga qaraganda operatsion taksonomik birliklar (OTU) kuzatildi (4b, c-rasm). Bu farqlar statistik jihatdan ahamiyatli (Tukey-Kramer testi; p-qiymatlari <0,01, 4d-rasm), bu cho'kindi namunalaridagi mikrobial jamoalar suv namunalaridagilarga qaraganda murakkabroq ekanligini ko'rsatadi. Bu farqlar statistik jihatdan ahamiyatli (Tukey-Kramer testi; p-qiymatlari < 0,01, 4d-rasm), bu cho'kindi namunalaridagi mikrobial jamoalar suv namunalaridagilarga 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 jihatdan ahamiyatli (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), bu cho'kindi namunalaridagi mikrobial jamoalar suv namunalariga qaraganda murakkabroq ekanligini ko'rsatadi.Toshib ketadigan havzadagi suv doimiy ravishda yangilanib turgani va cho'kindilar mexanik ta'sirlarsiz havza tubiga cho'kib ketgani sababli, mikrobial xilma-xillikdagi bu farq havzadagi ekotizimni aks ettirishi kerak.
a Shannon indeksi, b Kuzatilgan operatsion taksonomik birlik (OTU) va c Chao1 yutilish indeksi (n=6) va havza (n=5) Suv, cho'kindi (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) va 9% (9 C: n = 5) Cr-po'latlari, shuningdek, 316-turdagi (S6: n = 5) va -304 (S8: n = 5) zanglamaydigan po'latlar quti shaklidagi va mo'ylovli jadvallar sifatida ko'rsatilgan. d ANOVA va Tukey-Kramer ko'p taqqoslash testlari yordamida olingan Shannon va Chao1 indekslari uchun p-qiymatlari. Qizil fonlar p-qiymatlari <0.05 bo'lgan juftliklarni ifodalaydi. Qizil fonlar p-qiymatlari <0.05 bo'lgan juftlarni ifodalaydi. Krasnye fony predstavlyayut pary so znacheniyami p <0,05. Qizil fonlar p-qiymatlari <0.05 bo'lgan juftliklarni ifodalaydi.lēngčičičpīpči< 0,05 lánglēngčičičpīpči< 0,05 láng Krasnye fony predstavlyayut pary s p-znacheniyami <0,05. Qizil fonlar p-qiymatlari <0.05 bo'lgan juftliklarni ifodalaydi.Qutining o'rtasidagi chiziq, qutining yuqori va pastki qismidagi chiziq hamda mo'ylovlar mos ravishda mediana, 25 va 75 foizlarni hamda minimal va maksimal qiymatlarni bildiradi.
Uglerodli po'lat, kam xromli po'lat va quyma temir uchun Shannon indekslari suv namunalari uchun ko'rsatkichlarga o'xshash edi (4a-rasm). Aksincha, zanglamaydigan po'lat namunalarining Shannon indekslari korroziyaga uchragan po'latlarnikidan sezilarli darajada yuqori (p-qiymatlari <0,05, 4d-rasm) va cho'kindilarnikiga o'xshash. Aksincha, zanglamaydigan po'lat namunalarining Shannon indekslari korroziyaga uchragan po'latlarnikidan sezilarli darajada yuqori (p-qiymatlari < 0,05, 4d-rasm) va cho'kindilarnikiga 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. Aksincha, zanglamaydigan po'lat namunalarining Shannon indekslari korroziyaga uchragan po'latlarnikidan sezilarli darajada yuqori (p-qiymatlari < 0,05, 4d-rasm) va kon indekslariga o'xshash.língīngčičičičičičičičičičnėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėng 0.05，4d））， měngčičičičičičnči.língīngčičičičičičičičičičnėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėngėng 0.05，4d））， mēngčiči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. Aksincha, zanglamaydigan po'lat namunalarining Shannon indeksi, kon kabi, korroziyaga uchragan po'latnikidan sezilarli darajada yuqori edi (p qiymati <0,05, 4d-rasm).Aksincha, 9% Cr bo'lgan po'latlar uchun Shannon indeksi 6,95 dan 9,65 gacha bo'lgan. Bu qiymatlar 1 va 3 oylik davrda korroziyaga uchramagan namunalarda 6, 14 va 22 oylik davrdagi korroziyaga uchragan namunalarga qaraganda ancha yuqori bo'lgan (4a-rasm). Bundan tashqari, 9% Cr po'latlarining Chao1 indekslari va kuzatilgan OTUlari korroziyalangan va suv namunalarinikidan yuqori va korroziyalanmagan va cho'kindi namunalarinikidan pastroq (4b, c-rasm) va farqlar statistik jihatdan ahamiyatli (p-qiymatlari <0,01, 4d-rasm). Bundan tashqari, 9% Cr po'latlarining Chao1 indekslari va kuzatilgan OTUlari korroziyalangan va suv namunalarinikidan yuqori va korroziyalanmagan va cho'kindi namunalarinikidan pastroq (4b, c-rasm) va farqlar statistik jihatdan ahamiyatli (p-qiymatlari <0,01, 4d-rasm).Bundan tashqari, 9% Cr ga ega bo'lgan po'latlarning Chao1 va kuzatilgan OTU koronar va suvli namunalarnikidan yuqori va koronar bo'lmagan va cho'kindi namunalarnikidan pastroq (4b, c-rasm) va farqlar statistik jihatdan ahamiyatli.(p-znacheniya <0,01, ris. 4d). (p-qiymatlar <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 kuzatilgan 9% Cr po'latining OTUsi korroziyalangan va suvli namunalarnikidan yuqori va korroziyalanmagan va cho'kindi namunalarnikidan pastroq edi (4b, c-rasm) va farq statistik jihatdan ahamiyatli edi (p-qiymati <0,01, 4d-rasm).Bu natijalar shuni ko'rsatadiki, korroziya mahsulotlaridagi mikrobial xilma-xillik korroziyalanmagan metallardagi biofilmlarga qaraganda pastroq.
5a-rasmda barcha namunalar uchun UniFrac vaznsiz masofasiga asoslangan asosiy koordinatalar tahlili (PCoA) grafigi ko'rsatilgan bo'lib, uchta asosiy klaster kuzatilgan. Suv namunalaridagi mikrobial jamoalar boshqa jamoalardan sezilarli darajada farq qilgan. Cho'kindilardagi mikrobial jamoalar zanglamaydigan po'lat jamoalarini ham o'z ichiga olgan, shu bilan birga ular korroziya namunalarida keng tarqalgan. Aksincha, 9% Cr bo'lgan po'lat xaritasi korroziyalanmagan va korroziyalangan klasterlarga bo'lingan. Natijada, metall yuzalar va korroziya mahsulotlaridagi mikrobial jamoalar suvdagi jamoalardan sezilarli darajada farq qiladi.
Barcha namunalarda (a), suvda (b) va metallarda (c) vaznsiz UniFrac masofalariga asoslangan asosiy koordinata tahlili (PCoA) grafigi. Har bir klasterni doiralar ajratib ko'rsatadi. Trayektoriyalar 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, 4/5 shart; 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, 304 turdagi zanglamaydigan po'lat.
Xronologik tartibda joylashtirilganda, suv namunalarining PCoA grafiklari aylana shaklida edi (5b-rasm). Bu tsikl o'zgarishi mavsumiy o'zgarishlarni aks ettirishi mumkin.
Bundan tashqari, metall namunalarining PCoA uchastkalarida faqat ikkita klaster (korroziyalangan va korroziyalanmagan) kuzatildi, bu yerda (9% xromli po'latdan tashqari) mikrobial jamoaning 1 oydan 22 oygacha siljishi ham kuzatildi (5c-rasm). Bundan tashqari, korroziyalangan namunalardagi o'tishlar korroziyalanmagan namunalarga qaraganda kattaroq bo'lganligi sababli, mikrobial jamoalardagi o'zgarishlar va korroziyaning rivojlanishi o'rtasida bog'liqlik mavjud edi. 9% Cr bo'lgan po'lat namunalarida ikki turdagi mikrobial jamoalar aniqlandi: 1 va 6 oylik nuqtalar, zanglamaydigan po'lat yaqinida joylashgan va boshqalar (3, 14 va 22 oy), korroziyalangan po'latga yaqin nuqtalarda joylashgan. 6 oylik DNK ekstraksiya uchun ishlatiladigan 1 oylik va kuponlar korroziyalanmagan, 3, 14 va 22 oylik kuponlar esa korroziyalangan (1-qo'shimcha rasm). Shuning uchun, korroziyalangan namunalardagi mikrobial jamoalar suv, cho'kindi va korroziyasiz namunalardagidan farq qildi va korroziya rivojlanib borishi bilan o'zgardi.
Suv namunalarida kuzatilgan mikrobial jamoalarning asosiy turlari Proteobacteria (30,1–73,5%), Bacteroidetes (6,3–48,6%), Planctomycetota (0,4–19,6%) va Actinobacteria (0–17,7%) bo'lib, ularning nisbiy miqdori namunadan namunaga farq qilar edi (6-rasm), masalan, hovuz suvidagi Bacteroidetesning nisbiy miqdori mavhum suvga qaraganda yuqori edi. Bu farqga suvning toshib ketadigan idishda qolish vaqti ta'sir qilishi mumkin. Bu turlar tub cho'kindi namunalarida ham kuzatilgan, ammo ularning nisbiy miqdori 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 miqdori suv namunalariga qaraganda yuqori bo'lgan. Desulfobacterota turlarining deyarli barchasi SRB37 bo'lgani uchun, cho'kindidagi muhit anaerob bo'lishi kerak. Desulfobacterota korroziyaga ta'sir qilishi mumkin bo'lsa-da, xavf juda past bo'lishi kerak, chunki ularning basseyn suvidagi nisbiy miqdori <0,04% ni tashkil qiladi. Desulfobacterota korroziyaga ta'sir qilishi mumkin bo'lsa-da, xavf juda past bo'lishi kerak, chunki ularning basseyn suvidagi nisbiy miqdori <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 basseyn suvidagi nisbiy miqdori <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 basseyn suvidagi nisbiy miqdori <0,04% ni tashkil qiladi.
RW va Air mos ravishda suv olish joyi va havzadan olingan suv namunalarini ifodalaydi. Cho'kindi-C, -E, -W - havzaning tubining markazidan, shuningdek, sharqiy va g'arbiy tomonlaridan 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, 4/5 shart; 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, 304 turdagi zanglamaydigan po'lat.
Jins darajasida, barcha fasllarda Trichomonadaceae oilasiga mansub tasniflanmagan bakteriyalarning, shuningdek, Neosphingosine, Pseudomonas va Flavobacteriumning biroz yuqoriroq ulushi (6–19%) kuzatildi. Kichik asosiy komponentlar sifatida ularning ulushi har xil (1-rasm). . 7a va b). Irmoqlarda Flavobacterium, Pseudovibrio va Rhodoferrobacterning nisbiy miqdori faqat qishda yuqori bo'lgan. Xuddi shunday, havzaning qishki suvida Pseudovibrio va Flavobacteriumning yuqori miqdori kuzatildi. Shunday qilib, suv namunalaridagi mikrobial jamoalar fasllarga qarab o'zgarib turdi, ammo tadqiqot davrida keskin o'zgarishlarga uchramadi.
a Suv olish joyidagi suv, b Suzish havzasidagi suv, c ASTM A283, d ASTM A109 harorat #4/5, e ASTM A179, f ASTM A395, g 1% Cr, h 2.25% Cr va i 9% Cr po'lat, j 316-toifa va K-304 zanglamaydigan po'lat.
Proteobakteriyalar barcha namunalardagi asosiy tarkibiy qismlar bo'lgan, ammo ularning korroziyaga uchragan namunalardagi nisbiy miqdori korroziya rivojlanib borishi bilan kamaygan (6-rasm). ASTM A179, ASTM A109 Temp № 4/5, ASTM A179, ASTM A395 va 1% va 2.25% Cr namunalarida proteobakteriyalarning nisbiy miqdori mos ravishda 89.1%, 85.9%, 89.6%, 79.5%, 84.8% dan kamaydi. , 83.8% mos ravishda 43.3%, 52.2%, 50.0%, 41.9%, 33.8% va 31.3% ni tashkil qiladi. Aksincha, Desulfobacterota ning nisbiy miqdori korroziyaning rivojlanishi bilan asta-sekin <0,1% dan 12,5–45,9% gacha oshadi. Aksincha, Desulfobacterota ning nisbiy miqdori korroziyaning rivojlanishi bilan asta-sekin <0,1% dan 12,5–45,9% gacha oshadi. Naprotiv, otnositelnoe soderjanie Desulfobacterota postepenno uvelichivaetsya s <0,1% to 12,5–45,9% po mere razvitiya korporativ. Aksincha, Desulfobacterota ning nisbiy miqdori korroziya rivojlanishi bilan 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, korroziya rivojlanib borishi bilan Desulfobacillusning nisbiy miqdori asta-sekin <0,1% dan 12,5–45,9% gacha oshdi.Shunday qilib, korroziya rivojlanib borishi bilan Proteobacterira o'rnini Desulfobacterota egalladi.
Aksincha, zanglamaydigan po'latdagi biofilmlarda turli bakteriyalarning bir xil nisbati mavjud edi. 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%) va Chloroflexi (2,1–8,8%). Zanglamaydigan po'lat namunalarida Nitrospirota ulushi asta-sekin oshganligi aniqlandi (6-rasm). Bu nisbatlar cho'kindi namunalaridagi nisbatlarga o'xshash, bu 5a-rasmda ko'rsatilgan PCoA grafikiga mos keladi.
9% Cr ni o'z ichiga olgan po'lat namunalarida ikki xil mikrobial jamoalar kuzatildi: 1 oylik va 6 oylik mikrobial jamoalar tub cho'kindi namunalaridagilarga o'xshash edi, 3, 14 va 22-korroziya namunalarida proteobakteriyalarning ulushi esa sezilarli darajada oshdi. oylar Bundan tashqari, 9% Cr po'lat namunalaridagi bu ikki mikrobial jamoa 5c-rasmda ko'rsatilgan PCoA grafikasidagi bo'lingan klasterlarga mos keldi.
Jins darajasida, tayinlanmagan bakteriyalar va arxeyalarni o'z ichiga olgan 2000 dan ortiq OTU kuzatildi. Jins darajasida, tayinlanmagan bakteriyalar va arxeyalarni o'z ichiga olgan 2000 dan ortiq OTU kuzatildi.Jins darajasida noma'lum bakteriyalar va arxeyalarni o'z ichiga olgan 2000 dan ortiq OTU kuzatilgan.Jins darajasida noma'lum bakteriyalar va arxeyalarni o'z ichiga olgan 2000 dan ortiq OTU kuzatildi. Ular orasida biz har bir namunada yuqori populyatsiyaga ega bo'lgan 10 ta OTUga e'tibor qaratdik. Bu ASTM A179 ning 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% va 21,8-45,1% ni qamrab oladi. , ASTM A109 Temp № 4/5, ASTM A179, ASTM A395, 1%, 2,25% va 9% Cr po'latlari hamda 316 va -304 turdagi zanglamaydigan po'latlarni o'z ichiga oladi.
ASTM A179, ASTM A109 Temp № 4/5, ASTM A179, ASTM A395 kabi korroziya namunalarida va 1% va 2,25% Cr. korroziyaning dastlabki bosqichida (1 oy va 3 oy, 7c-h-rasm) Fe(II) oksidlovchi xususiyatlarga ega dexlorlangan monolitlarning nisbatan yuqori miqdori kuzatildi. Dexloromonas ulushi vaqt o'tishi bilan kamaydi, bu esa Proteobakteriyalarning kamayishiga mos keldi (6-rasm). Bundan tashqari, korroziyaga uchramagan namunalardagi biofilmlardagi Dexloromonasning ulushi <1% ni tashkil qiladi. Bundan tashqari, korroziyaga uchramagan namunalardagi biofilmlardagi Dexloromonasning ulushi <1% ni tashkil qiladi. Krome togo, dolya Dechloromonas v bioplenkax na nekorrodirovannyh obraztsah sostavlyaet <1%. Bundan tashqari, korroziyaga uchramagan namunalardagi biofilmlardagi Dexloromonas 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 Dexloromonas korroziyaning dastlabki bosqichida sezilarli darajada boyitiladi.
Aksincha, ASTM A179, ASTM A109 #4/5 temperlangan, ASTM A179, ASTM A395 va 1% va 2,25% Cr bo'lgan po'latlarda SRB Desulfovibrio turlarining ulushi 14 va 22 oydan keyin nihoyat oshdi (7c-h-rasm). Desulfofibrion juda past edi yoki korroziyaning dastlabki bosqichlarida, suv namunalarida (7a, b-rasm) va korroziyaga uchramagan bioplyonkalarda (7j, j-rasm) aniqlanmadi. Bu Desulfovibrio hosil bo'lgan korroziya mahsulotlari muhitini afzal ko'rishini kuchli ko'rsatadi, garchi ular korroziyaning dastlabki bosqichlarida korroziyaga ta'sir qilmasa ham.
Geobacter va Geothrix kabi Fe(III)-qaytaruvchi bakteriyalar (RRB) korroziya mahsulotlarida korroziyaning o'rta bosqichlarida (6 va 14 oy) topilgan, ammo ularda korroziyaning kech (22 oy) bosqichlarining ulushi yuqoriroq. nisbatan past (7c-rasm, eh). Fe(II) oksidlanish xususiyatlariga ega Sideroxydans turkumi shunga o'xshash xatti-harakatni ko'rsatdi (7f-rasm), shuning uchun FeOB, IRB va SRB ulushi korroziyalangan namunalarda faqat yuqoriroq bo'lgan. Bu mikrobial jamoalardagi o'zgarishlar korroziyaning rivojlanishi bilan bog'liqligini kuchli ko'rsatadi.
3, 14 va 22 oydan keyin 9% Cr korroziyaga uchragan po'latda Beggiatoacea oilasi a'zolarining yuqori ulushi (8,5–19,6%) kuzatildi, bu esa oltingugurt oksidlovchi xususiyatlarni namoyon qilishi mumkin va sideroksidanlar kuzatildi (8,4–13,7%) (1-rasm). 7i) Bundan tashqari, oltingugurt oksidlovchi bakteriya (SOB) bo'lgan Thiomonas 3 va 14 oyda yuqori miqdorda (3,4% va 8,8%) topildi. Aksincha, nitratni kamaytiruvchi bakteriyalar Nitrospira (12,9%) 6 oylik korroziyaga uchramagan namunalarda kuzatildi. Nitrospira ulushining ortishi zanglamaydigan po'latga botirilgandan keyin bioplyonkalarda ham kuzatildi (7j,k-rasm). Shunday qilib, 1 va 6 oylik korroziyaga uchramagan 9% Cr po'latlarining mikrobial jamoalari zanglamaydigan po'lat bioplyonkalaridagilarga o'xshash edi. Bundan tashqari, 3, 14 va 22 oy ichida korroziyaga uchragan 9% Cr po'latining mikrobial jamoalari uglerod va kam xromli po'latlar va quyma temirning korroziya mahsulotlaridan farq qildi.
Korroziya rivojlanishi odatda dengiz suviga qaraganda chuchuk suvda sekinroq bo'ladi, chunki xlorid ionlarining konsentratsiyasi metallning korroziyasiga ta'sir qiladi. Biroq, ba'zi zanglamaydigan po'latlar chuchuk suv muhitida korroziyaga uchrashi mumkin38,39. Bundan tashqari, dastlab MIC shubha qilingan, chunki bu tadqiqotda ishlatilgan chuchuk suv havzasida korroziyaga uchragan material ilgari kuzatilgan edi. Uzoq muddatli immersiya tadqiqotlarida korroziyaning turli shakllari, uch xil mikrobial jamoalar va korroziya mahsulotlarida mikrobial jamoalarning o'zgarishi kuzatildi.
Ushbu tadqiqotda ishlatilgan chuchuk suv muhiti nisbatan barqaror kimyoviy tarkibi 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 jamoalarning mavsumiy tebranishlari haroratning o'zgarishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, basseyn suvidagi mikrobial jamoa kirish suvidagidan biroz farq qilar edi (5b-rasm). Basseyndagi suv toshib ketishi tufayli doimiy ravishda yangilanib turadi. Natijada, DO hatto havza yuzasi va tubi orasidagi oraliq chuqurliklarda ham ~8,2 ppm darajasida qoldi. Aksincha, cho'kindi muhiti anaerob bo'lishi kerak, chunki u cho'kadi va suv omborining tubida qoladi va undagi mikrobial flora (masalan, CRP) ham suvdagi mikrobial floradan farq qilishi kerak (6-rasm). Basseyndagi kuponlar cho'kindilardan uzoqroqda bo'lganligi sababli, ular faqat aerob sharoitida immersiya tadqiqotlari paytida chuchuk suvga duchor bo'lishdi.
Umumiy korroziya uglerodli po'latda, kam xromli po'latda va quyma temirda chuchuk suv muhitida sodir bo'ladi (1-rasm), chunki bu materiallar korroziyaga chidamli emas. Biroq, abiotik chuchuk suv sharoitida korroziya tezligi (0,13 mm yil-1) oldingi tadqiqotlarga qaraganda40 (0,04 mm yil-1) yuqori bo'ldi va mikroorganizmlar ishtirokida korroziya tezligiga (0,02–0,76 mm yil-1) o'xshash edi 1) Chuchuk suv sharoitlariga o'xshash40,41,42. Bu tezlashtirilgan korroziya tezligi MICning o'ziga xos xususiyati hisoblanadi.
Bundan tashqari, 22 oylik botirishdan so'ng, korroziya mahsulotlari ostida bir nechta metallarda lokal korroziya kuzatildi (3-rasm). Xususan, ASTM A179 da kuzatilgan lokal korroziya tezligi umumiy korroziyaga qaraganda taxminan besh baravar tezroq. Korroziyaning bu noodatiy shakli va tezlashtirilgan korroziya tezligi xuddi shu obyektda sodir bo'ladigan korroziyada ham kuzatilgan. Shunday qilib, ushbu tadqiqotda o'tkazilgan botirish amalda korroziyani aks ettiradi.
O'rganilgan metallar orasida 9% Cr po'lati eng kuchli korroziyani namoyon etdi, korroziya chuqurligi >1,2 mm, bu tezlashgan korroziya va g'ayritabiiy korroziya shakli tufayli MIC bo'lishi mumkin. O'rganilgan metallar orasida 9% Cr po'lati eng kuchli korroziyani namoyon etdi, korroziya chuqurligi >1,2 mm, bu tezlashgan korroziya va g'ayritabiiy korroziya 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. Tekshirilgan metallar orasida 9% Cr bo'lgan po'lat eng og'ir korroziyani ko'rsatdi, korroziya chuqurligi >1,2 mm, bu ehtimol tezlashgan korroziya va g'ayritabiiy korroziya shakli tufayli yuzaga keladigan MICdir.língíngíngíngínínī, 9% Cr língíngíngíngíníngíngíngíngínč, língíngíngíní>1.2 mm， （ （ （ （ （ ）chíngíngíngínjínjín, 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, bu ehtimol tezlashgan va anomal korroziya shakllari tufayli MIC.9% Cr po'lati yuqori haroratli dasturlarda ishlatilganligi sababli, uning korroziyaga chidamliligi ilgari o'rganilgan43,44, ammo bu metall uchun ilgari MIC haqida xabar berilmagan. Gipertermofillardan tashqari ko'plab mikroorganizmlar yuqori haroratli muhitda (>100 °C) faol bo'lmaganligi sababli, bunday hollarda 9% Cr po'latidagi MIC e'tiborga olinmasligi mumkin. Gipertermofillardan tashqari ko'plab mikroorganizmlar yuqori haroratli muhitda (>100 °C) faol bo'lmaganligi sababli, bunday hollarda 9% Cr po'latidagi MIC 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. Gipertermofillardan tashqari ko'plab mikroorganizmlar 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 颃(>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. Gipertermofillardan tashqari ko'plab mikroorganizmlar yuqori haroratli muhitda (>100 °C) faollik ko'rsatmagani uchun, bu holda 9% Cr bo'lgan po'latdagi MICni e'tiborsiz qoldirish mumkin.Biroq, o'rtacha haroratli muhitda 9% Cr po'lat ishlatilganda, MICni kamaytirish uchun turli choralar ko'rish kerak.
Tezlashgan korroziyadan tashqari (5-7-rasm), turli mikrobial jamoalar va ularning o'zgarishlari korroziyalanmagan materiallarning cho'kmalarida va suv bilan solishtirganda biofilmlardagi korroziya mahsulotlarida kuzatildi, bu esa bu korroziyaning mikrofon ekanligini kuchli ko'rsatadi. Ramirez va boshqalar.13 dengiz mikrobial ekotizimida 6 oy davomida 3 bosqichli o'tish (FeOB => SRB/IRB = > SOB) haqida xabar berishadi, bunda ikkilamchi boyitilgan SRB tomonidan ishlab chiqarilgan vodorod sulfidi nihoyat SOB ni boyitishga hissa qo'shishi mumkin. Ramirez va boshqalar.13 dengiz mikrobial ekotizimida 6 oy davomida 3 bosqichli o'tish (FeOB => SRB/IRB => SOB) haqida xabar berishadi, bunda ikkilamchi boyitilgan SRB tomonidan ishlab chiqarilgan vodorod sulfidi nihoyat SOB ni boyitishga hissa qo'shishi mumkin. 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 boshqalar.13 dengiz mikrobial ekotizimida 6 oy davomida uch bosqichli o'tish (FeOB => SRB/IRB => SOB) haqida xabar berishadi, bunda SRB ikkilamchi boyitish natijasida hosil bo'lgan vodorod sulfidi nihoyat SOB boyitilishiga 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) yīčičičičičičičičičičiči sob língín. 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 boshqalar.13 dengiz mikrobial ekotizimida 6 oy davomida uch bosqichli o'tish (FeOB => SRB/IRB => SOB) haqida xabar berishdi, bunda SRB ikkilamchi boyitish natijasida hosil bo'lgan vodorod sulfidi oxir-oqibat SOB boyitishiga hissa qo'shishi mumkin.McBeth va Emerson36 FeOB da birlamchi boyitish haqida xabar berishdi. Xuddi shunday, ushbu tadqiqotda erta korroziya bosqichida FeOB ning boyitilishi kuzatilgan, ammo 22 oy davomida uglerod va 1% va 2,25% Cr po'latlari hamda quyma temirda kuzatilgan korroziyaning rivojlanishi bilan mikrobial o'zgarishlar FeOB => IRB = > SRB ni tashkil qiladi (7 va 8-rasmlar). Xuddi shunday, ushbu tadqiqotda erta korroziya bosqichida FeOB ning boyitilishi kuzatilgan, ammo 22 oy davomida uglerod va 1% va 2,25% Cr po'latlari hamda quyma temirda kuzatilgan korroziyaning rivojlanishi bilan mikrobial o'zgarishlar FeOB => IRB => SRB ni tashkil qiladi (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 boyitilishi kuzatiladi, ammo 22 oy davomida uglerod va 1% va 2,25% Cr po'latlari hamda quyma temirda kuzatilgan korroziya rivojlanishi bilan mikrobial o'zgarishlar FeOB => IRB => SRB hisoblanadi (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 (7 va 8-bandlar). Xuddi shunday, ushbu tadqiqotda korroziyaning dastlabki bosqichlarida FeOB ning boyitilishi kuzatildi, ammo 22 oy davomida uglerod va 1% va 2,25% Cr po'latlari hamda quyma temirda kuzatilgan mikrobiologik o'zgarishlar FeOB => IRB => SRB edi (7 va 8-rasm).SRBlar dengiz suvi muhitida yuqori sulfat ionlari konsentratsiyasi tufayli osongina to'planishi mumkin, ammo ularning chuchuk suv muhitida boyitilishi sulfat ionlarining past konsentratsiyasi tufayli kechiktiriladi. Dengiz suvida SRB ning boyitilishi haqida tez-tez xabar berilgan10,12,45.
a Organik uglerod va azot Fe(II) ga bog'liq energiya almashinuvi orqali temir oksidi (qizil [Dexloromonas sp.] va yashil [Sideroxydans sp.] hujayralari) va Fe(III) reduksiya qiluvchi bakteriyalar (kulrang hujayralar [Geothrix sp. va Geobacter sp.]) korroziyaning dastlabki bosqichida, keyin anaerob sulfat-reduksiya qiluvchi bakteriyalar (SRP) va heterotrof mikroorganizmlar to'plangan organik moddalarni iste'mol qilish orqali korroziyaning yetuk bosqichini boyitadi. b Korroziyaga chidamli metallardagi mikrobial jamoalardagi o'zgarishlar. Binafsha, ko'k, sariq va oq hujayralar mos ravishda Comamonadaceae, Nitrospira sp., Beggiatoacea va boshqa oilalarga mansub bakteriyalarni ifodalaydi.
Mikrobial hamjamiyatdagi o'zgarishlar va SRB ning boyitilishi mumkinligi haqida gap ketganda, FeOB korroziyaning dastlabki bosqichida juda muhim va Dexloromonas o'sish energiyasini Fe(II) oksidlanishidan olishi mumkin. Mikroorganizmlar iz elementlari bo'lgan muhitda omon qolishi mumkin, ammo ular eksponensial ravishda o'smaydi. Biroq, ushbu tadqiqotda ishlatilgan suv havzasi 20 m3/soat oqimga ega bo'lgan toshib ketadigan havza bo'lib, u noorganik ionlarni o'z ichiga olgan iz elementlarni doimiy ravishda ta'minlaydi. Korroziyaning dastlabki bosqichlarida temir ionlari uglerodli po'lat va quyma temirdan ajralib chiqadi va FeOBlar (masalan, Dexloromonas) ularni energiya manbai sifatida ishlatadi. Hujayra o'sishi uchun zarur bo'lgan uglerod, fosfat va azotning iz miqdori jarayon suvida organik va noorganik moddalar shaklida mavjud 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 mos ravishda energiya manbalari va terminal elektron akseptorlari sifatida ishlatishi mumkin. Yetuk korroziya mahsulotlarida FeOB va IRB metabolizmi tufayli azot bilan boyitilgan anaerob sharoitlar yaratilishi kerak. Shuning uchun SRB tez o'sishi va FeOB va IRB o'rnini bosishi mumkin (8a-rasm).
Yaqinda Tang va boshqalar chuchuk suv muhitida temirdan mikroblarga to'g'ridan-to'g'ri elektron o'tkazilishi tufayli Geobacter ferroreducens tomonidan zanglamaydigan po'latning korroziyasi haqida xabar berishdi46. EMICni hisobga olgan holda, EET xususiyatlariga ega mikroorganizmlarning hissasi juda muhimdir. SRB, FeOB va IRB ushbu tadqiqotda korroziya mahsulotlaridagi asosiy mikrobial turlar bo'lib, ular EET xususiyatlariga ega bo'lishi kerak. Shuning uchun, bu elektrokimyoviy faol mikroorganizmlar EET orqali korroziyaga hissa qo'shishi mumkin va ularning jamoasining tarkibi korroziya mahsulotlari hosil bo'lganda 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 kabi moddalar ham boyitildi (7i-rasm). Bu o'zgarish uglerod po'lati kabi boshqa korroziv materiallardan sezilarli darajada farq qiladi va korroziya paytida erigan xromga boy ionlar ta'sirida bo'lishi mumkin. Shunisi e'tiborga loyiqki, Thiomonas nafaqat oltingugurt oksidlovchi xususiyatlariga, balki Fe(II) oksidlovchi xususiyatlariga, EET tizimiga va og'ir metallarga bardoshlilikka ham ega48,49. Ular Fe(II) ning oksidlovchi faolligi va/yoki metall elektronlarining to'g'ridan-to'g'ri iste'moli tufayli boyitilishi mumkin. Avvalgi tadqiqotda uzluksiz biofilm monitoring tizimi yordamida Cu biofilmlarida Beggiatoacea ning nisbatan yuqori miqdori kuzatilgan, bu esa bu bakteriyalar Cu va Cr kabi zaharli metallarga chidamli bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. Biroq, Beggiatoacea ning 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 turiga ko'ra farq qilgan. Bundan tashqari, bizning natijalarimiz FeOB ning korroziyaning dastlabki bosqichlarida muhimligini tasdiqlaydi, chunki temirga bog'liq mikrobial energiya almashinuvi SRB kabi boshqa mikroorganizmlar tomonidan afzal ko'riladigan ozuqaviy moddalarga boy muhitni shakllantirishga yordam beradi. Chuchuk suv muhitida MICni kamaytirish uchun FeOB va IRB ni boyitish cheklangan bo'lishi kerak.
Ushbu tadqiqotda to'qqizta metall ishlatilgan va 50 × 20 × 1–5 mm o'lchamdagi bloklarga ishlov berilgan (ASTM 395 po'lati 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'lat, qalinligi: 1 mm), ikkita 4 mm teshikka ega. Xrom po'latlar zımpara bilan silliqlangan va boshqa metallar botirishdan oldin 600 grit zımpara bilan silliqlangan. Barcha namunalar 99,5% etanol bilan ultratovush bilan ishlov berilgan, quritilgan va tortilgan. Har bir metalldan o'nta namunalar korroziya tezligini hisoblash va mikrobiom tahlili uchun ishlatilgan. Har bir namuna PTFE tayoqchalari va oraliqlari bilan narvon shaklida mahkamlangan (φ 5 × 30 mm, Qo'shimcha 2-rasm).
Hovuzning hajmi 1100 kubometr va chuqurligi taxminan 4 metrni tashkil qiladi. Suv oqimi 20 m3 soat/1 ni tashkil etdi, toshib ketgan suv chiqarildi va suv sifati mavsumiy ravishda o'zgarmadi (3-qo'shimcha rasm). Namuna narvoni rezervuarning o'rtasida osilgan 3 m po'lat simga tushirildi. 1, 3, 6, 14 va 22 oylikda basseyndan ikkita narvon to'plami olib tashlandi. Bir narvondan olingan namunalar vazn yo'qotishni o'lchash va korroziya tezligini hisoblash uchun ishlatilgan, boshqa narvondan olingan namunalar esa mikrobiom tahlili uchun ishlatilgan. Immersiya rezervuaridagi erigan kislorod erigan kislorod sensori (InPro6860i, Mettler Toledo, Kolumbus, Ogayo, AQSh) yordamida sirt va tub yaqinida, shuningdek, o'rtada o'lchandi.
Namunalardagi korroziya mahsulotlari va bioplyonkalar plastik qirg'ich bilan qirib olish yoki paxta tayoqchasi bilan artish orqali olib tashlandi va keyin 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 yerda K oʻzgarmas miqdor (8,76 × 104), T taʼsir qilish vaqti (soat), A umumiy sirt maydoni (sm2), W massa yoʻqotilishi (g), D zichlik (g sm–3).
Namunalarni tortgandan so'ng, 3D o'lchov lazer mikroskopi (LEXT OLS4000, Olympus, Tokio, Yaponiya) yordamida bir nechta namunalarning 3D tasvirlari olindi.