海水环境中硫酸盐还原菌活性和低碳钢腐蚀行为之间的相关性.pdfVIP

海水环境中硫酸盐还原菌活性与低碳钢 腐蚀行为之间的相关性 李相波1，王佳2，严莉 1．海洋腐蚀与防护国家级重点实验室，中船重工第七二五研究所：青岛266071 2．中国海洋大学，青岛266003 摘要：本实验通过极化和交流阻抗技术研究了处仪研究了SRB海水培养基中 由于SRB代谢活动引起的环境参数象ORP、pH值和DO的变化于SRB不同生 长期的两种低碳钢的腐蚀行为，同时通过MPN法和硫离子选择电极研究了SRB 海水培养基中SRB的生长曲线与硫离子选择电极电位之间的关系，并利用多参 数水质检测．实验发现随着SRB的生长，环境因子之间有着相关变化性，且只 有在一定的还原环境下(．300mv)，SRB菌种才能大量繁殖．实验中还发现低 碳钢的腐蚀速度与SRB的生长曲线的变化成正相关性，在SRB浓度最高时腐 蚀速度最大。 关键词：SRB生长曲线低碳钢腐蚀速度正相关性 1前言 硫酸盐还原菌(SRB)是一群能在厌氧环境下将硫酸盐还原成硫化氢的多种细菌的总 称，它以有机物(如乳酸)作电子供给体，用硫酸盐作末端电子接受体而繁殖。严格来说， 硫酸盐还原菌(SRB)菌株并不是严格的厌氧菌，它能够耐受4．5mg／L的环境溶解氧浓度， 但在9．0 mg／L的高溶解氧环境下不能生长【1】。硫酸盐还原菌(SRB)普遍存在于土壤、海 水、污水等缺氧环境中，我国大多数油田系统都含有不同量的硫酸盐还原菌。在油田生产 过程中，硫酸盐还原菌(SRB)是一类危害极大的菌群，由SRB导致的钢铁腐蚀，是石油 工业中的严重问题。 近年来，国内不少学者对SRB的生长培养、鉴定分析及其腐蚀行为作了大量的研究， 并得到不少有益的结果。华中理工大学的刘宏芳等人的研究发现【2】，硫酸盐还原菌(SRB) 的生长稳定期为3．7天，7天以后进入衰亡期。唐和清【3】、张英[4】、刘宏芳[5】等人分别研 究了硫酸盐还原菌(SRB)对碳钢腐蚀的影响，都发现SRB的存在会促进碳钢在培养基中 的腐蚀。国外的EAngell，K．Urbanic[6]及．D．Starosvetskyeel．【7】的研究也得到了相同的结果。 D 没有直接的关系，只是与SRB的代谢活动有关。PopeH．等人[8】也对其腐蚀机理作了不 同的探讨。日本的管野照造在SRB培养基中测出有无SRB时，碳钢的腐蚀速率分别是 0．12mm／a和0．034mm／a，腐蚀速率增加了近四倍。 海底及海泥区域中含有大量的硫酸盐还原菌，它对海水环境中金属结构钢材腐蚀行为 有重要影响。研究硫酸盐还原菌对海水状态和钢铁材料腐蚀行为影响有重要应用意义和理 行论价值。本文采用MPN法测得SRB浓度同时，研究了SRB对海水状态参数和低碳钢电 化学为的影响。 2实验方法 2．1 SRB菌种的来源 SRB原菌种来源于胜利油田海底污泥中，菌种置于冰箱中4C保存。 2．2含有SRB海水溶液的配制 。为了使SRB能够繁殖，在自然海水中加入培养基，采用Postgated改进培养基【9】： K2船04O．5酽，NH4CIlg／l’NazS041酽，CaCI：．2H20O．1∥l’MgS04．7H202鲫，乳酸纳 (70％)3．5rnl／t,酵母膏1．09，lFeS04．7H200．0029／l，自然海水1000ml 2．3 SRB生长曲线的测定 通过MPN最大可能记数法，1#,--9#共9个培养瓶同时放入30C恒温箱中培养，一天后 在l撑培养瓶中先用硫离子选择电极测量电位，然后马上倒入多参数水质监测仪(美国 YSl6600型)内测量几种环境参数的变化，最后再倒入密封的电解槽内做电化学测量。第3 天用2撑培养瓶做实验，依次类推，连续测量9天。 2．4电化学测量采用标准的三电极体系，饱和甘汞电极为参比，铂电极为辅助电极，工作 电极为逐级打磨并处理过的同型号低碳钢电极，材料成分见表1，做电化学测试前都在培 养基中浸泡了相同时间(2h)。 steelof Table．1．the ofcarbon 3CandD36 composition S11287electrochemicalinterfa