2結(jié)果與討論

2.1菌種鑒定

圖1(a)為剛注入細(xì)菌液時(shí)SRB測(cè)試瓶?jī)?nèi)溶液的顏色;圖1(b)為培養(yǎng)7 d后SRB測(cè)試瓶?jī)?nèi)溶液的顏色。由圖1可見(jiàn)：經(jīng)過(guò)7 d培養(yǎng)，5個(gè)測(cè)試瓶?jī)?nèi)溶液全部變?yōu)楹谏?，呈現(xiàn)了陽(yáng)性反應(yīng)，SRB測(cè)試瓶里內(nèi)含經(jīng)過(guò)化學(xué)限定的培養(yǎng)基，SRB可以在測(cè)試瓶?jī)?nèi)生長(zhǎng)，產(chǎn)生的H2S與測(cè)試瓶?jī)?nèi)Fe2+反應(yīng)呈現(xiàn)陽(yáng)性，試驗(yàn)結(jié)果表明從勝利油田污水提取的菌種為硫酸鹽還原菌，菌種在自配的API-RP38培養(yǎng)基內(nèi)可以生長(zhǎng)。

由圖2可見(jiàn)：SRB為桿狀，無(wú)鞭毛，長(zhǎng)度約為1～5μm，寬度約為0.5μm，細(xì)菌掃描形貌結(jié)果與伯杰細(xì)菌鑒定手冊(cè)描述結(jié)果一致。由圖2還可見(jiàn)：大多數(shù)細(xì)菌選擇合適的地方一起團(tuán)簇在試表面，細(xì)菌代謝產(chǎn)生的胞外聚酯物會(huì)使水溶液中的不溶物沉積，在細(xì)菌表面吸附形成囊包，細(xì)菌的團(tuán)簇使微生物腐蝕陽(yáng)極區(qū)固定，這就解釋了微生物腐蝕多以點(diǎn)蝕為主。

2.2表面形貌

2.2.1 API-RP38培養(yǎng)基

由圖3可見(jiàn)：在含SRB的API-RP38培養(yǎng)基中，試樣表面形成了凸凹不平的腐蝕產(chǎn)物膜，還有大的囊包形成，試樣發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕;去除腐蝕產(chǎn)物膜可以看到試樣表面出現(xiàn)密密麻麻的點(diǎn)蝕。SRB以菌落形式吸附在試樣表面，SRB代謝產(chǎn)生黏液物質(zhì),黏液物質(zhì)與FeS共同形成一層生物膜局部覆蓋在試樣表面，生物膜下的SRB處于一個(gè)局部的利好的環(huán)境，利于SRB繁殖、生長(zhǎng)，SRB代謝產(chǎn)生的S2-繼續(xù)與Fe2+作用生成FeS，并逐漸聚集成較大的顆粒附著在試樣表面，F(xiàn)eS附著在基體表面形成陰極與Fe基體形成局部電偶腐蝕電池，陰極析氫反應(yīng)在FeS表面進(jìn)行，而SRB的作用在于不斷提供H2S以維持FeS的電化學(xué)活性。其次在生物膜內(nèi)SRB代謝產(chǎn)生的一些其他具有腐蝕性的產(chǎn)物會(huì)促進(jìn)局部腐蝕，這就導(dǎo)致試樣生物膜下生成大量點(diǎn)蝕坑。且在較厚腐蝕產(chǎn)物膜保護(hù)下，SRB可以生長(zhǎng)，不受外界高濃度H2S的影響，這就導(dǎo)致SRB一直保持活性，加速試樣腐蝕，直至點(diǎn)蝕穿孔。

在不含SRB的API-RP38培養(yǎng)基中，隨著腐蝕的進(jìn)行，試樣表面形成了一層均勻的腐蝕產(chǎn)物膜，去除腐蝕產(chǎn)物后，未發(fā)現(xiàn)點(diǎn)蝕坑，說(shuō)明在不含SRB條件下，試樣主要發(fā)生均勻腐蝕。

2.2.2含油田污水培養(yǎng)基

由圖4可見(jiàn)：在含SRB的含油污水培養(yǎng)基中，試樣表面形成了較厚的腐蝕產(chǎn)物膜，去除腐蝕產(chǎn)物后可見(jiàn)試樣表面發(fā)生了嚴(yán)重的局部腐蝕。一方面,在高含SRB的油污水培養(yǎng)基中，SRB優(yōu)先在試樣表面局部富集，隨著腐蝕產(chǎn)物的增多，腐蝕產(chǎn)物和細(xì)菌代謝產(chǎn)物在試樣表面局部形成較厚的生物膜，生物膜對(duì)細(xì)菌起保護(hù)作用，細(xì)菌借助生物膜的保護(hù)抵擋高礦化度對(duì)細(xì)胞滲透壓的影響，這些受到保護(hù)的細(xì)菌不易受到外界環(huán)境的影響。另一方面,SRB大量吸附于膜層內(nèi)，受保護(hù)的SRB通過(guò)產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物S2-、H2S起到陰極去極化作用加速碳鋼的陽(yáng)極溶解，同時(shí)保持活性的SRB會(huì)使腐蝕一直進(jìn)行，造成嚴(yán)重的局部腐蝕。

在不含SRB的含油污水培養(yǎng)基中，試樣腐蝕均勻，去除腐蝕產(chǎn)物后,試樣表面未發(fā)現(xiàn)點(diǎn)蝕坑，即試樣主要發(fā)生均勻腐蝕。

2.3浸泡試驗(yàn)后SRB檢測(cè)

由圖5和6可見(jiàn)：在高含硫化氫和高礦化度的溶液中，SRB不能正常生長(zhǎng)；在較厚腐蝕產(chǎn)物膜下，SRB可以正常的生長(zhǎng)。這解釋了SRB腐蝕會(huì)發(fā)生在很多不適合SRB生長(zhǎng)的條件下,雖然現(xiàn)場(chǎng)污水中SRB含量很低，管材表面SRB生長(zhǎng)繁殖受到抑制，但垢中的SRB借助細(xì)菌胞外高聚合物和沉積垢及腐蝕產(chǎn)物形成的局部小環(huán)境得以生存，進(jìn)而造成嚴(yán)重的局部腐蝕。

2.4腐蝕速率

由圖7可見(jiàn)：試樣在含SRB溶液中的腐蝕速率遠(yuǎn)高于在不含SRB溶液中的，SRB的存在對(duì)金屬腐蝕起到陰極去極化作用，見(jiàn)式(1)～(6)。

SRB通過(guò)氫去極化加速碳鋼的陽(yáng)極溶解,加速試樣腐蝕。同時(shí)生物膜下SRB的代謝產(chǎn)物中濃度較高的Fe2+對(duì)低碳鋼厭氧腐蝕有促進(jìn)作用,這使得在SRB存在條件下,試樣腐蝕速率增大。試樣在含油污水培養(yǎng)基中的腐蝕速率低于在API-RP38培養(yǎng)基中的，這可能是因?yàn)镾RB在高礦化度溶液中的活性有所下降,造成腐蝕速率有所減小。