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硫酸鹽還原菌（SRB）廣泛存在于土壤、海水、污水等缺氧和局部缺氧環(huán)境中，我國大多數(shù)土壤中都含有不同濃度的硫酸鹽還原菌。全國土壤腐蝕試驗(yàn)站網(wǎng)長期試驗(yàn)結(jié)果表明， 70%以上試驗(yàn)站存在硫酸鹽還原菌腐蝕現(xiàn)象。加拿大2000km以上管線腐蝕調(diào)查表明，微生物腐蝕約占地下管線總腐蝕發(fā)生量的60%以上。因此，國內(nèi)外對硫酸鹽還原菌腐蝕進(jìn)行了大量研究。但有關(guān)硫酸鹽還原菌腐蝕的研究大部分是在水溶液介質(zhì)中進(jìn)行的，涉及土壤微生物腐蝕方面的研究較少。土壤是由氣、液、固三相構(gòu)成的復(fù)雜體系，即存在微腐蝕電池，也存在宏腐蝕電池。土壤的鹽分、含水量、含氣量、酸度、有機(jī)質(zhì)以及氣候等因素都對土壤微生物腐蝕有影響，而且這些因素又交互作用。

近幾年，材料環(huán)境腐蝕研究中心孫成副研究員帶領(lǐng)材料土壤腐蝕課題組，在科技部基礎(chǔ)性重點(diǎn)項(xiàng)目、科技部科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目及面上項(xiàng)目和科學(xué)院野外臺(tái)站的資助下，系統(tǒng)研究了土壤中Cl-、SO₄^2-、濕度及陰極極化電位等因素對鋼鐵的硫酸鹽還原菌腐蝕的影響規(guī)律，以及硫酸鹽還原菌對鐵鋼的土壤宏電池腐蝕的影響規(guī)律。主要內(nèi)容包括：

（一）土壤濕度、Cl-及SO₄^2-含量對土壤中硫酸鹽還原菌生長都有影響，其中土壤濕度影響顯著，硫酸鹽還原菌隨著土壤濕度的增大而遞增，隨著土壤中水分的自然蒸發(fā)，土壤中硫酸鹽還原菌量逐漸減少；不同Cl-含量土壤中硫酸鹽還原菌量在30000（個(gè)/克土）左右，Cl-的加入并沒有顯著影響硫酸鹽還原菌的生長；土壤中SO₄^2-含量在低于0.5%范圍內(nèi)，硫酸鹽還原菌生長旺盛，然后隨著土壤中SO₄^2-含量的增大，土壤中硫酸鹽還原菌量逐漸減少。

（二）土壤濕度對Q235鋼硫酸鹽還原菌腐蝕的影響顯著，隨著含水量的增大，Q235鋼腐蝕速率及點(diǎn)蝕速率也增大，當(dāng)土壤含水量增大到15-20%左右時(shí)，腐蝕速率達(dá)到最大，不同的濕度下，有菌土壤中Q235鋼腐蝕速率和點(diǎn)蝕速率都明顯大于滅菌土壤。隨著土壤水分的自然蒸發(fā)，有菌及滅菌土壤中Q235鋼的腐蝕速率逐漸增大，其中在有菌土壤中的腐蝕速率增幅更大。這除了氧的直接去極化外，主要是由于氧將微生物腐蝕產(chǎn)物硫化物氧化成元素硫造成的。

（三）土壤中Cl-及SO₄^2-對Q235鋼的硫酸鹽還原菌腐蝕影響也顯著，隨著土壤中Cl-含量的增大，Q235鋼腐蝕速率及最大點(diǎn)蝕速率基本上隨著土壤中Cl-含量的增加而增大，當(dāng)土壤中Cl-含量的增大到0.5%時(shí)，腐蝕速率達(dá)到最大，然后腐蝕速率隨著土壤中Cl^-含量的增大而減小，有菌土壤中Q235鋼腐蝕速率明顯大于滅菌土壤。隨著土壤中SO₄^2-含量的增大，土壤中Q235鋼平均腐蝕速率和點(diǎn)蝕速率都增大，而且有菌土壤中Q235平均腐蝕速率和點(diǎn)蝕速率皆大于滅菌土壤。在土壤中Cl-及SO₄^2-含量同時(shí)低于1.0%時(shí)，Q235鋼在含Cl-的土壤中腐蝕速率大于含有SO₄^2-土壤。而在土壤中Cl-及SO₄^2-含量高于1.0%時(shí)，兩種土壤中腐蝕速率相差不大，但含有Cl-的土壤中Q235鋼的點(diǎn)蝕速率高于含SO₄^2-土壤。

1Cr18Ni9Ti不銹鋼在滅菌土壤中沒有發(fā)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象，在有菌土壤中發(fā)生了嚴(yán)重的點(diǎn)蝕，最大點(diǎn)蝕速率隨著土壤中Cl-含量的增加而增大，這說明在土壤中硫酸鹽還原菌及Cl-的共同作用下，增大了1Cr18Ni9Ti不銹鋼的點(diǎn)蝕敏感性。腐蝕產(chǎn)物EDS分析及電子探針分析結(jié)果表明，腐蝕產(chǎn)物中含P、S等元素，S為硫酸鹽還原菌的厭氧腐蝕的硫化物，P為硫酸鹽還原菌產(chǎn)生具有較高活性及揮發(fā)性的磷化物，參與陰極去極化過程。腐蝕產(chǎn)物電子探針分析結(jié)果表明，腐蝕產(chǎn)物中含P、S等元素，S為硫酸鹽還原菌的厭氧腐蝕的硫化物，點(diǎn)蝕坑邊緣處S含量偏高，說明不銹鋼的點(diǎn)蝕是由于土壤中硫酸鹽還原菌的代謝產(chǎn)物硫化鐵相對鐵為陰極，而鐵為陽極，因此，硫化鐵和鐵之間構(gòu)成電偶腐蝕。硫酸鹽還原菌產(chǎn)生具有較高活性及揮發(fā)性的磷化物，與基體反應(yīng)生成磷化鐵(FeP)，酸化時(shí)便有磷化氫氣體放出。

（四）硫酸鹽還原菌對Q235鋼土壤宏電池腐蝕影響顯著，Q235鋼在有菌粘土與砂土構(gòu)成的宏電池的電流密度遠(yuǎn)大于滅菌粘土與砂土組成的宏電池的電流密度，而且隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，有菌粘土與砂土組成的宏電池的電流密度逐漸增大，滅菌粘土與砂土組成的宏電池的電流密度逐漸減小并趨于穩(wěn)定。Q235鋼在有菌和滅菌土壤構(gòu)成宏電池時(shí)，在有菌土壤中作為陽極，Q235鋼的腐蝕速率比自然腐蝕狀態(tài)下有所增大，當(dāng)陰陽極面積比為1：1時(shí)加速率為23.6%，當(dāng)陰陽極面積比為15：1時(shí)加速率為79.8%。

（五）陰極極化電位對土壤中硫酸鹽還原菌腐蝕影響顯著，隨著陰極極化電位負(fù)移的增大，土壤中Q235鋼周圍土壤pH值逐漸呈堿性，有菌土壤中Q235鋼周圍土壤中硫酸鹽還原菌數(shù)量逐漸減少，當(dāng)陰極極化電位為-1050mV時(shí)，Q235鋼試件周圍土壤中硫酸鹽還原菌仍能夠存活，有菌及滅菌土壤中Q235鋼的平均腐蝕速率逐漸減小，陰極保護(hù)效率逐漸增大；在相同的陰極極化電位下，滅菌土壤中的陰極保護(hù)效率均大于有菌土壤中，有菌土壤中Q235鋼的平均腐蝕速率均大于滅菌土壤中，有菌土壤中Q235鋼所需要的陰極極化電流密度均大于滅菌土壤中。

土壤中鋼鐵材料硫酸鹽還原菌腐蝕相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Materials and Corrosion, 2009(DOI:10.1002), Corrosion Engineering Science and Technology, 2010,45(2), Materialwissenschaft Und Werkstofftechnik, 2010, 41(3)。