Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद. तुम्ही मर्यादित CSS सपोर्टसह ब्राउझर आवृत्ती वापरत आहात. सर्वोत्तम अनुभवासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही अपडेटेड ब्राउझर वापरा (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमध्ये कंपॅटिबिलिटी मोड अक्षम करा). याव्यतिरिक्त, सतत सपोर्ट सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही शैली आणि जावास्क्रिप्टशिवाय साइट दाखवतो.
एकाच वेळी तीन स्लाईड्सचा कॅरोसेल प्रदर्शित करते. एका वेळी तीन स्लाईड्समधून जाण्यासाठी मागील आणि पुढील बटणे वापरा किंवा एका वेळी तीन स्लाईड्समधून जाण्यासाठी शेवटी स्लाईडर बटणे वापरा.
गोड्या पाण्यातील वातावरणात, कार्बन आणि स्टेनलेस स्टील्सचे जलद गंज अनेकदा दिसून येते. येथे नऊ ग्रेडच्या स्टीलचा वापर करून २२ महिन्यांच्या गोड्या पाण्याच्या टाकीतील डायव्हिंग अभ्यास करण्यात आला. कार्बन आणि क्रोमियम स्टील्स आणि कास्ट आयर्नमध्ये जलद गंज दिसून आला, तर स्टेनलेस स्टीलमध्ये २२ महिन्यांनंतरही दृश्यमान गंज दिसून आला नाही. सूक्ष्मजीव समुदायाच्या विश्लेषणातून असे दिसून आले की सामान्य गंज दरम्यान, गंजच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात Fe(II)-ऑक्सिडायझिंग बॅक्टेरिया, गंज विकासाच्या टप्प्यावर Fe(III)-कमी करणारे बॅक्टेरिया आणि उत्पादन गंजच्या अंतिम टप्प्यात सल्फेट-कमी करणारे बॅक्टेरिया समृद्ध झाले. उलटपक्षी, बेगियाटोकेआ बॅक्टेरिया स्टीलमध्ये विशेषतः असंख्य होते ज्यात ९% Cr स्थानिक गंजच्या अधीन होते. सूक्ष्मजीव समुदायांच्या या रचना देखील पाणी आणि तळाच्या गाळाच्या नमुन्यांपेक्षा वेगळ्या होत्या. अशाप्रकारे, गंज जसजशी वाढत जाते तसतसे सूक्ष्मजीव समुदायात नाट्यमय बदल होतात आणि लोह-आश्रित सूक्ष्मजीव ऊर्जा चयापचय इतर सूक्ष्मजीवांना समृद्ध करू शकणारे वातावरण तयार करते.
pH, तापमान आणि आयन सांद्रता यासारख्या विविध भौतिक आणि रासायनिक पर्यावरणीय घटकांमुळे धातू खराब होऊ शकतात आणि गंजू शकतात. आम्लयुक्त परिस्थिती, उच्च तापमान आणि क्लोराईड सांद्रता विशेषतः धातूंच्या गंजावर परिणाम करतात1,2,3. नैसर्गिक आणि बांधलेल्या वातावरणातील सूक्ष्मजीव बहुतेकदा धातूंच्या झीज आणि गंजवर परिणाम करतात, हे वर्तन सूक्ष्मजीव गंज (MIC)4,5,6,7,8 मध्ये व्यक्त होते. MIC बहुतेकदा घरातील पाईप्स आणि स्टोरेज टाक्यांसारख्या वातावरणात, धातूच्या भेगांमध्ये आणि मातीमध्ये आढळते, जिथे ते अचानक दिसून येते आणि वेगाने विकसित होते. म्हणून, MIC चे निरीक्षण करणे आणि लवकर शोधणे खूप कठीण आहे, म्हणून MIC विश्लेषण सहसा गंजल्यानंतर केले जाते. असंख्य MIC केस स्टडीज नोंदवल्या गेल्या आहेत ज्यामध्ये सल्फेट-कमी करणारे बॅक्टेरिया (SRB) गंज उत्पादनांमध्ये वारंवार आढळले होते9,10,11,12,13. तथापि, SRB गंज सुरू करण्यास हातभार लावतात की नाही हे अद्याप स्पष्ट नाही, कारण त्यांचा शोध गंजोत्तर विश्लेषणावर आधारित आहे.
अलिकडे, आयोडीन-ऑक्सिडायझिंग बॅक्टेरिया21 व्यतिरिक्त, लोह-क्षय करणारे SRB14, मिथेनोजेन्स15,16,17, नायट्रेट-क्षय करणारे बॅक्टेरिया18, लोह-क्षय करणारे बॅक्टेरिया19 आणि एसीटोजेन्स20 असे विविध लोह-क्षय करणारे सूक्ष्मजीव नोंदवले गेले आहेत. अॅनारोबिक किंवा मायक्रोएरोबिक प्रयोगशाळेच्या परिस्थितीत, त्यापैकी बहुतेक शून्य-व्हॅलेंट लोह आणि कार्बन स्टीलला गंजतात. याव्यतिरिक्त, त्यांच्या गंज यंत्रणा सूचित करतात की लोह-क्षय करणारे मिथेनोजेन्स आणि SRB अनुक्रमे बाह्य-पेशी हायड्रोजेनेसेस आणि मल्टीहेम सायटोक्रोम वापरून नल-व्हॅलेंट लोहापासून इलेक्ट्रॉन गोळा करून गंज वाढवतात. MICs दोन प्रकारांमध्ये विभागले गेले आहेत: (i) रासायनिक MIC (CMIC), जे सूक्ष्मजीवांनी उत्पादित केलेल्या प्रजातींद्वारे अप्रत्यक्ष गंज आहे आणि (ii) विद्युत MIC (EMIC), जे धातूच्या इलेक्ट्रॉन क्षयमुळे थेट गंज आहे24. बाह्य-पेशी इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण (EET) द्वारे सुलभ EMIC हे खूप मनोरंजक आहे कारण EET गुणधर्म असलेले सूक्ष्मजीव गैर-EET सूक्ष्मजीवांपेक्षा जलद गंज निर्माण करतात. अ‍ॅनारोबिक परिस्थितीत CMIC चा दर-मर्यादित प्रतिसाद प्रोटॉन रिडक्शन (H+) द्वारे H2 उत्पादन असतो, तर EMIC EET चयापचय द्वारे पुढे जातो, जो H2 उत्पादनापासून स्वतंत्र असतो. विविध सूक्ष्मजीवांमध्ये EET ची यंत्रणा सूक्ष्मजीव सेल्युलर इंधन आणि इलेक्ट्रोबायोसिंथेसिसच्या कामगिरीशी संबंधित आहे25,26,27,28,29. या संक्षारक सूक्ष्मजीवांसाठी संवर्धन परिस्थिती नैसर्गिक वातावरणापेक्षा वेगळी असल्याने, या निरीक्षण केलेल्या सूक्ष्मजीव संक्षारक प्रक्रिया प्रत्यक्षात गंज प्रतिबिंबित करतात की नाही हे स्पष्ट नाही. म्हणून, नैसर्गिक वातावरणात या संक्षारक सूक्ष्मजीवांमुळे प्रेरित MIC यंत्रणा निरीक्षण करणे कठीण आहे.
डीएनए सिक्वेन्सिंग तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे नैसर्गिक आणि कृत्रिम वातावरणात सूक्ष्मजीव समुदायांच्या तपशीलांचा अभ्यास करणे सोपे झाले आहे, उदाहरणार्थ, नवीन पिढीच्या सिक्वेन्सर्स वापरून 16S rRNA जनुक अनुक्रमावर आधारित सूक्ष्मजीव प्रोफाइलिंग सूक्ष्मजीव पर्यावरणशास्त्राच्या क्षेत्रात वापरले गेले आहे30,31. ,32. माती आणि सागरी वातावरणात सूक्ष्मजीव समुदायांची तपशीलवार माहिती देणारे असंख्य MIC अभ्यास प्रकाशित झाले आहेत13,33,34,35,36. SRB व्यतिरिक्त, मातीच्या माध्यमांमध्ये कार्बन आणि तांबे-असणाऱ्या स्टील्समध्ये Fe(II)-ऑक्सिडायझिंग (FeOB) आणि गंज नमुन्यांमध्ये नायट्रिफायिंग बॅक्टेरिया, उदा. FeOB, जसे की गॅलिओनेला spp. आणि डेक्लोरोमोनास spp., आणि नायट्रिफायिंग बॅक्टेरिया, जसे की नायट्रोस्पायरा, मध्ये समृद्धी देखील नोंदवली गेली आहे. spp., मातीच्या माध्यमांमध्ये कार्बन आणि तांबे-असणाऱ्या स्टील्समध्ये. त्याचप्रमाणे, सागरी वातावरणात, झेटाप्रोटोबॅक्टेरिया आणि बीटाप्रोटोबॅक्टेरिया वर्गातील लोह-ऑक्सिडायझिंग बॅक्टेरियाचे जलद वसाहतीकरण कार्बन स्टील 36 वर अनेक आठवड्यांपासून दिसून आले आहे. हे डेटा या सूक्ष्मजीवांचे क्षरणात योगदान दर्शवितात. तथापि, अनेक अभ्यासांमध्ये, कालावधी आणि प्रायोगिक गट मर्यादित आहेत आणि क्षरण दरम्यान सूक्ष्मजीव समुदायांच्या गतिशीलतेबद्दल फारसे माहिती नाही.
येथे, आम्ही कार्बन स्टील, क्रोमियम स्टील, स्टेनलेस स्टील आणि कास्ट आयर्नच्या MICs चा अभ्यास MIC घटनांचा इतिहास असलेल्या एरोबिक गोड्या पाण्यातील वातावरणात विसर्जन अभ्यास वापरून करतो. नमुने १, ३, ६, १४ आणि २२ महिन्यांनी घेण्यात आले आणि प्रत्येक धातू आणि सूक्ष्मजीव घटकाच्या गंज दराचा अभ्यास करण्यात आला. आमचे निकाल गंज दरम्यान सूक्ष्मजीव समुदायांच्या दीर्घकालीन गतिशीलतेबद्दल अंतर्दृष्टी प्रदान करतात.
तक्ता १ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, या अभ्यासात नऊ धातूंचा वापर करण्यात आला. प्रत्येक पदार्थाचे दहा नमुने गोड्या पाण्याच्या एका तलावात बुडवले गेले. प्रक्रिया पाण्याची गुणवत्ता खालीलप्रमाणे आहे: ३० पीपीएम Cl-, २० एमएस m-१, २० पीपीएम Ca2+, २० पीपीएम SiO2, टर्बिडिटी १ पीपीएम आणि पीएच ७.४. नमुना घेण्याच्या शिडीच्या तळाशी विरघळलेल्या ऑक्सिजन (DO) चे प्रमाण अंदाजे ८.२ पीपीएम होते आणि पाण्याचे तापमान हंगामानुसार ९ ते २३°C पर्यंत होते.
आकृती १ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, ASTM A283, ASTM A109 स्थिती #4/5, ASTM A179 आणि ASTM A395 कास्ट आयर्न वातावरणात १ महिना बुडवल्यानंतर, कार्बन स्टीलच्या पृष्ठभागावर सामान्यीकृत गंजाच्या स्वरूपात तपकिरी गंज उत्पादने आढळून आली. या नमुन्यांचे वजन कमी होत गेले (पूरक तक्ता १) आणि गंज दर प्रति वर्ष ०.१३–०.१६ मिमी होता (आकृती २). त्याचप्रमाणे, कमी Cr सामग्री असलेल्या स्टील्समध्ये (१% आणि २.२५%) सामान्य गंज दिसून आला आहे ज्यांचा गंज दर सुमारे ०.१३ मिमी/वर्ष आहे (आकृती १ आणि २). याउलट, ९% Cr असलेले स्टील गॅस्केटद्वारे तयार केलेल्या अंतरांमध्ये स्थानिक गंज दर्शवते. या नमुन्याचा गंज दर सुमारे ०.०२ मिमी/वर्ष आहे, जो सामान्य गंज असलेल्या स्टीलपेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी आहे. याउलट, स्टेनलेस स्टील प्रकार-३०४ आणि -३१६ मध्ये कोणतेही दृश्यमान गंज दिसून येत नाही, अंदाजे गंज दर <०.००१ मिमी y−१ आहे. याउलट, स्टेनलेस स्टील प्रकार-३०४ आणि -३१६ मध्ये कोणतेही दृश्यमान गंज दिसून येत नाही, अंदाजे प्रवेग दर <०.००१ मिमी y−१ आहे. Напротив, нержавеющие стали типов 304 и 316 не проявляют видимой коррозии, при этом расчетная скорость коррозиав,0016 mm/год. याउलट, प्रकार 304 आणि 316 स्टेनलेस स्टील्समध्ये कोणतेही दृश्यमान गंज दिसून येत नाही, अंदाजे गंज दर <0.001 मिमी/वर्ष आहे.相比之下，304 和-316 型不锈钢没有显示出可见的腐蚀，估计腐蚀速率<0.001 मिमी y1.相比之下，304 和-316 型不锈钢没有显示出可见的腐蚀，估计腐蚀速率<0.001 मिमी y1. Напротив, нержавеющие стали типа 304 и -316 не показали видимой коррозии с расчетной скоростью коррозии <0,001/гмодм. याउलट, प्रकार 304 आणि -316 स्टेनलेस स्टील्समध्ये कोणतेही दृश्यमान गंज दिसून आले नाही, त्यांचा डिझाइन गंज दर <0.001 मिमी/वर्ष होता.
स्केलिंग करण्यापूर्वी आणि नंतर प्रत्येक नमुन्याच्या (उंची ५० मिमी × रुंदी २० मिमी) मॅक्रोस्कोपिक प्रतिमा दाखवल्या आहेत. १ मीटर, १ महिना; ३ मीटर, ३ महिने; ६ मीटर, ६ महिने; १४ मीटर, १४ महिने; २२ मीटर, २२ महिने; एस, एएसटीएम ए२८३; एसपी, एएसटीएम ए१०९, स्थिती ४/५; एफसी, एएसटीएम ए३९५; बी, एएसटीएम ए१७९; १ सी, स्टील १% सीआर; ३ सी स्टील, २.२५% सीआर स्टील; स्टील ९ सी, स्टील ९% सीआर; एस६, ३१६ स्टेनलेस स्टील; एस८, प्रकार ३०४ स्टेनलेस स्टील.
वजन कमी होणे आणि विसर्जन वेळ वापरून गंज दर मोजण्यात आला. S, ASTM A283, SP, ASTM A109, कडक झालेले 4/5, FC, ASTM A395, B, ASTM A179, 1C, स्टील 1% Cr, 3 C, स्टील 2.25% Cr, 9 C, स्टील 9% Cr, S6, प्रकार 316 स्टेनलेस स्टील; S8, प्रकार 304 स्टेनलेस स्टील.
आकृती १ मध्ये असेही दिसून आले आहे की कार्बन स्टील, कमी Cr स्टील आणि कास्ट आयर्नची गंज उत्पादने ३ महिने बुडवल्यानंतर आणखी विकसित होतात. एकूण गंज दर २२ महिन्यांनंतर हळूहळू ०.०७ ~ ०.०८ मिमी/वर्षापर्यंत कमी झाला (आकृती २). याव्यतिरिक्त, २.२५% Cr स्टीलचा गंज दर इतर गंजलेल्या नमुन्यांपेक्षा थोडा कमी होता, जो दर्शवितो की Cr गंज रोखू शकतो. सामान्य गंज व्यतिरिक्त, ASTM A179 नुसार, २२ महिन्यांनंतर स्थानिक गंज दिसून आला ज्याची गंज खोली सुमारे ७०० µm आहे (आकृती ३). गंज खोली आणि विसर्जन वेळेचा वापर करून मोजलेला स्थानिक गंज दर ०.३८ मिमी/वर्ष आहे, जो सामान्य गंजापेक्षा सुमारे ५ पट जास्त आहे. ASTM A395 मिश्रधातूचा गंज दर कमी लेखता येतो कारण गंज उत्पादने १४ किंवा २२ महिने पाण्यात बुडवल्यानंतर स्केल पूर्णपणे काढून टाकत नाहीत. तथापि, फरक कमीत कमी असावा. याव्यतिरिक्त, गंजलेल्या कमी क्रोमियम स्टीलमध्ये अनेक लहान खड्डे आढळून आले.
3D व्ह्यूइंग लेसर मायक्रोस्कोप वापरून जास्तीत जास्त खोलीवर ASTM A179 आणि 9% Cr स्टीलची पूर्ण प्रतिमा (स्केल बार: 10 मिमी) आणि स्थानिकीकृत गंज (स्केल बार: 500 µm). पूर्ण प्रतिमेतील लाल वर्तुळे मोजलेले स्थानिकीकृत गंज दर्शवतात. उलट बाजूने 9% Cr स्टीलचे संपूर्ण दृश्य आकृती 1 मध्ये दर्शविले आहे.
आकृती २ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, ९% Cr असलेल्या स्टीलसाठी, ३-१४ महिन्यांत कोणताही गंज आढळला नाही आणि गंज दर जवळजवळ शून्य होता. तथापि, २२ महिन्यांनंतर (आकृती ३) स्थानिक गंज आढळला, वजन कमी करून गणना केलेल्या गंज दरासह. जास्तीत जास्त स्थानिक गंज खोली १२६० µm आहे आणि गंज खोली आणि विसर्जन वेळ (२२ महिने) वापरून अंदाजित स्थानिक गंज दर ०.६८ मिमी/वर्ष आहे. गंज कोणत्या बिंदूपासून सुरू होतो हे माहित नसल्यामुळे, गंज दर जास्त असू शकतो.
याउलट, २२ महिने विसर्जन केल्यानंतरही स्टेनलेस स्टीलवर कोणताही दृश्यमान गंज आढळला नाही. जरी स्केलिंग करण्यापूर्वी पृष्ठभागावर काही तपकिरी कण आढळले (आकृती १), ते कमकुवतपणे जोडलेले होते आणि ते गंज उत्पादने नव्हते. स्केल काढून टाकल्यानंतर धातू स्टेनलेस स्टीलच्या पृष्ठभागावर पुन्हा दिसून येत असल्याने, गंज दर जवळजवळ शून्य आहे.
धातूच्या पृष्ठभागावर, पाण्यात आणि गाळामध्ये गंज उत्पादने आणि बायोफिल्म्समध्ये कालांतराने सूक्ष्मजीव समुदायांमधील फरक आणि गतिशीलता समजून घेण्यासाठी अॅम्प्लिकॉन सिक्वेन्सिंग केले गेले आहे. एकूण ४,१६०,०१२ वाचन प्राप्त झाले, ज्याची श्रेणी ३१,३२८ ते १२४,१८३ वाचने होती.
पाण्याच्या सेवनातून आणि तलावांमधून घेतलेल्या पाण्याच्या नमुन्यांचे शॅनन निर्देशांक 5.47 ते 7.45 पर्यंत होते (आकृती 4a). पुनर्प्राप्त नदीचे पाणी औद्योगिक पाणी म्हणून वापरले जात असल्याने, सूक्ष्मजीव समुदाय हंगामानुसार बदलू शकतो. याउलट, तळाच्या गाळाच्या नमुन्यांचा शॅनन निर्देशांक सुमारे 9 होता, जो पाण्याच्या नमुन्यांपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त आहे. त्याचप्रमाणे, पाण्याच्या नमुन्यांमध्ये गाळाच्या नमुन्यांपेक्षा कमी गणना केलेले चाओ1 निर्देशांक होते आणि ऑपरेशनल टॅक्सोनॉमिक युनिट्स (OTUs) आढळले (आकृती 4b, c). हे फरक सांख्यिकीयदृष्ट्या महत्त्वाचे आहेत (टुके-क्रामर चाचणी; पी-मूल्ये < ०.०१, आकृती ४ड), जे दर्शविते की गाळाच्या नमुन्यांमधील सूक्ष्मजीव समुदाय पाण्याच्या नमुन्यांपेक्षा अधिक जटिल आहेत. हे फरक सांख्यिकीयदृष्ट्या महत्त्वाचे आहेत (टुके-क्रामर चाचणी; पी-व्हॅल्यूज < 0.01, आकृती 4d), जे दर्शविते की गाळाच्या नमुन्यांमधील सूक्ष्मजीव समुदाय पाण्याच्या नमुन्यांपेक्षा अधिक जटिल आहेत. Эти различия статистически значимы (критерий Тьюки-Крамера; значения p <0,01, рис. 4d), что указывает на то, что микробоцобостический микробовых. донных отложений более сложны, чем в образцах воды. हे फरक सांख्यिकीयदृष्ट्या महत्त्वाचे आहेत (टुके-क्रामर चाचणी; पी मूल्ये <0.01, आकृती 4d), जे दर्शविते की गाळाच्या नमुन्यांमधील सूक्ष्मजीव समुदाय पाण्याच्या नमुन्यांपेक्षा अधिक जटिल आहेत.这些差异具有统计学意义（टुकी-क्रेमर 检验；p 值< 0.01,图4d）,表明沉积物样本中的微生物群落比水样中的微生物群落更复杂.这些 差异 具有 统计学 （tukey-kramer 检验 ； p 值 <0.01 ， 图 4d） 表明 的 沉积物样中学 本中 的 群落更।।।।।।।।। Эти различия были статистически значимыми (критерий Тьюки-Крамера; p-значение <0,01, рис. 4d), что позволяет предпыболяет предимымыми. сообщества в образцах донных отложений были более сложными, чем в образцах воды. हे फरक सांख्यिकीयदृष्ट्या महत्त्वाचे होते (टुके-क्रामर चाचणी; पी-मूल्य <0.01, आकृती 4d), जे सूचित करते की गाळाच्या नमुन्यांमधील सूक्ष्मजीव समुदाय पाण्याच्या नमुन्यांपेक्षा अधिक जटिल होते.ओव्हरफ्लो बेसिनमधील पाणी सतत नूतनीकरण होत असल्याने आणि गाळ यांत्रिक अडथळा न येता बेसिनच्या तळाशी स्थिरावत असल्याने, सूक्ष्मजीव विविधतेतील हा फरक बेसिनमधील परिसंस्थेचे प्रतिबिंबित करतो.
a शॅनन निर्देशांक, b निरीक्षण केलेले ऑपरेशनल टॅक्सोनॉमिक युनिट (OTU), आणि c Chao1 अपटेक निर्देशांक (n=6) आणि बेसिन (n=5) पाणी, गाळ (n=3), ASTM A283 (S: n=5), ASTM A109 टेम्पर #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) आणि 9% (9 C: n = 5) Cr-स्टील्स, तसेच प्रकार 316 (S6: n = 5) आणि -304 (S8: n = 5) स्टेनलेस स्टील्स बॉक्स-आकाराचे आणि व्हिस्कर चार्ट म्हणून दाखवले आहेत. d ANOVA आणि Tukey-Kramer मल्टिपल तुलना चाचण्या वापरून मिळवलेल्या शॅनन आणि Chao1 निर्देशांकांसाठी p-मूल्ये. लाल पार्श्वभूमी < ०.०५ p-मूल्ये असलेल्या जोड्या दर्शवते. लाल पार्श्वभूमी p-मूल्यांसह जोड्या दर्शवते < 0.05. Красные фоны представляют пары со значениями p <0,05. लाल पार्श्वभूमी p-मूल्यांसह जोड्या दर्शवते < 0.05.红色背景代表p 值< 0.05 的对.红色背景代表p 值< 0.05 的对. Красные фоны представляют пары с p-значениями <0,05. लाल पार्श्वभूमी <0.05 p-मूल्यांसह जोड्या दर्शवते.बॉक्सच्या मध्यभागी असलेली रेषा, बॉक्सचा वरचा आणि खालचा भाग आणि मिशा अनुक्रमे मध्यक, २५ वा आणि ७५ वा टक्केवारी आणि किमान आणि कमाल मूल्ये दर्शवतात.
कार्बन स्टील, कमी क्रोमियम स्टील आणि कास्ट आयर्नसाठी शॅनन निर्देशांक पाण्याच्या नमुन्यांसारखेच होते (आकृती 4a). याउलट, स्टेनलेस-स्टील नमुन्यांचे शॅनन निर्देशांक गंजलेल्या स्टील्सपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त आहेत (p-मूल्ये < 0.05, आकृती 4d) आणि गाळांसारखेच आहेत. याउलट, स्टेनलेस-स्टील नमुन्यांचे शॅनन निर्देशांक गंजलेल्या स्टील्सपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त आहेत (p-मूल्ये < 0.05, आकृती 4d) आणि गाळांसारखेच आहेत. Напротив, индексы Шеннона образцов из нержавеющей стали значительно выше, чем у корродированных сталей (значеющей), p. analogic индексам отложений. याउलट, स्टेनलेस स्टीलच्या नमुन्यांचे शॅनन निर्देशांक गंजलेल्या स्टील्सपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त आहेत (p-मूल्ये < 0.05, आकृती 4d) आणि ठेव निर्देशांकांसारखेच आहेत.相比之下，不锈钢样品的香农指数明显高于腐蚀钢的香农指数（p 值< 0.05,图4d）,与沉积物相似.相比之下，不锈钢样品的香农指数明显高于腐蚀钢的香农指数（p 值< 0.05，囉縉ﯧ4d Напротив, индекс Шеннона образцов из нержавеющей стали был значительно выше, чем у корродированной стали (<значеющей), p <0d.04, p. у отложений. याउलट, स्टेनलेस स्टीलच्या नमुन्यांचा शॅनन निर्देशांक गंजलेल्या स्टीलच्या (p मूल्य < 0.05, आकृती 4d) पेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त होता, तसेच ठेव देखील होती.याउलट, ९% Cr असलेल्या स्टील्ससाठी शॅनन इंडेक्स ६.९५ ते ९.६५ पर्यंत होता. १ आणि ३ महिन्यांत गंज नसलेल्या नमुन्यांमध्ये ही मूल्ये ६, १४ आणि २२ महिन्यांत गंजलेल्या नमुन्यांपेक्षा खूपच जास्त होती (आकृती ४अ). शिवाय, ९% Cr स्टील्सचे Chao1 निर्देशांक आणि निरीक्षण केलेले OTU हे गंजलेल्या आणि पाण्याच्या नमुन्यांपेक्षा जास्त आणि गंज नसलेल्या आणि गाळाच्या नमुन्यांपेक्षा कमी आहेत (आकृती ४ब, क), आणि फरक सांख्यिकीयदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण आहेत (p-मूल्ये < ०.०१, आकृती ४ड). शिवाय, ९% Cr स्टील्सचे Chao1 निर्देशांक आणि निरीक्षण केलेले OTU हे गंजलेल्या आणि पाण्याच्या नमुन्यांपेक्षा जास्त आणि गंजलेल्या आणि गाळाच्या नमुन्यांपेक्षा कमी आहेत (आकृती ४ब, क), आणि फरक सांख्यिकीयदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण आहेत (p-मूल्ये < ०.०१, आकृती ४ड).याव्यतिरिक्त, 9% Cr असलेल्या स्टील्सचे Chao1 आणि निरीक्षण केलेले OTU हे गंजलेल्या आणि जलीय नमुन्यांपेक्षा जास्त आणि गंजलेल्या आणि गाळाच्या नमुन्यांपेक्षा कमी आहेत (आकृती 4b, c), आणि फरक सांख्यिकीयदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण आहेत.(p-значения <0,01, рис. 4d). (p-मूल्ये <0.01, आकृती 4d).此外，9% Cr 钢的Chao1 指数和观察到的OTU高于腐蚀样品和水样,低于未腐蚀样品和沉积物样品（图4b,c），差异兮义另兮有牻和水样0.01, 4d).हे （图 图 4b ， c） 差异 统计学 意义 （p 值 <0.01 图 图 图 图 图 图 图 图 图 图 图 图 图 , 4 , 4 Кроме того, индекс Chao1 आणि наблюдаемые OTU стали с содержанием 9 % Cr были выше, чем у корродированных и воднычмые , воднымые OTU стали некорродированных и осадочных образцов (рис. 4b,c), а разница была статистически значимой (p- значение < 0,01, рис.) याव्यतिरिक्त, ९% Cr स्टीलचा Chao1 निर्देशांक आणि निरीक्षण केलेले OTU हे गंजलेल्या आणि जलीय नमुन्यांपेक्षा जास्त आणि गंजलेल्या आणि गाळाच्या नमुन्यांपेक्षा कमी होते (आकृती ४b,c), आणि फरक सांख्यिकीयदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण होता (p-मूल्य < ०.०१, आकृती ४d).या निकालांवरून असे दिसून येते की गंज नसलेल्या धातूंवरील बायोफिल्म्सपेक्षा गंज उत्पादनांमध्ये सूक्ष्मजीव विविधता कमी आहे.
आकृती ५अ मध्ये सर्व नमुन्यांसाठी युनिफ्रॅकच्या अभारित अंतरावर आधारित प्रिन्सिपल कोऑर्डिनेट अॅनालिसिस (PCoA) प्लॉट दाखवला आहे, ज्यामध्ये तीन प्रमुख क्लस्टर्सचे निरीक्षण केले आहे. पाण्याच्या नमुन्यांमधील सूक्ष्मजीव समुदाय इतर समुदायांपेक्षा लक्षणीयरीत्या वेगळे होते. गाळातील सूक्ष्मजीव समुदायांमध्ये स्टेनलेस स्टील समुदायांचा देखील समावेश होता, तर ते गंज नमुन्यांमध्ये व्यापक होते. याउलट, ९% Cr असलेल्या स्टीलचा नकाशा गंज नसलेल्या आणि गंज नसलेल्या क्लस्टर्समध्ये विभागलेला आहे. परिणामी, धातूच्या पृष्ठभागावरील सूक्ष्मजीव समुदाय आणि गंज उत्पादनांमध्ये पाण्यातील सूक्ष्मजीव समुदायांपेक्षा लक्षणीयरीत्या वेगळे आहेत.
सर्व नमुन्यांमध्ये (a), पाणी (b) आणि धातू (c) वजन नसलेल्या UniFrac अंतरांवर आधारित प्रमुख निर्देशांक विश्लेषण (PCoA) प्लॉट. वर्तुळे प्रत्येक क्लस्टरला हायलाइट करतात. प्रक्षेपण हे नमुन्याच्या कालावधींना मालिकेत जोडणाऱ्या रेषांनी दर्शविले जातात. 1 मीटर, 1 महिना; 3 मीटर, 3 महिने; 6 मीटर, 6 महिने; 14 मीटर, 14 महिने; 22 मीटर, 22 महिने; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, स्थिती 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, स्टील 1% Cr; 3C स्टील, 2.25% Cr स्टील; स्टील 9C, स्टील 9% Cr; S6, 316 स्टेनलेस स्टील; S8, प्रकार 304 स्टेनलेस स्टील.
कालक्रमानुसार मांडणी करताना, पाण्याच्या नमुन्यांचे PCoA प्लॉट वर्तुळाकार मांडणीत होते (आकृती 5b). हे चक्र संक्रमण हंगामी बदल प्रतिबिंबित करू शकते.
याव्यतिरिक्त, धातूच्या नमुन्यांच्या PCoA प्लॉटवर फक्त दोन क्लस्टर (गंजलेले आणि न-गंजलेले) आढळले, जिथे (9% क्रोमियम स्टील वगळता) सूक्ष्मजीव समुदायाचा 1 ते 22 महिन्यांचा बदल देखील दिसून आला (आकृती 5c). याव्यतिरिक्त, गंजलेल्या नमुन्यांमधील संक्रमणे गंजलेल्या नमुन्यांपेक्षा जास्त असल्याने, सूक्ष्मजीव समुदायांमधील बदल आणि गंज प्रगती यांच्यात सहसंबंध होता. 9% Cr असलेल्या स्टीलच्या नमुन्यांमध्ये, दोन प्रकारचे सूक्ष्मजीव समुदाय उघड झाले: 1 आणि 6 महिन्यांचे बिंदू, स्टेनलेस स्टीलजवळ स्थित, आणि इतर (3, 14 आणि 22 महिने), गंजलेल्या स्टीलच्या जवळ स्थित. 1 महिना आणि 6 महिन्यांच्या डीएनए निष्कर्षणासाठी वापरलेले कूपन गंजलेले नव्हते, तर 3, 14 आणि 22 महिन्यांचे कूपन गंजलेले होते (पूरक आकृती 1). म्हणून, गंजलेल्या नमुन्यांमधील सूक्ष्मजीव समुदाय पाणी, गाळ आणि गंज नसलेल्या नमुन्यांपेक्षा वेगळे होते आणि गंज वाढत असताना ते बदलले.
पाण्याच्या नमुन्यांमध्ये आढळून आलेल्या सूक्ष्मजीव समुदायांचे मुख्य प्रकार म्हणजे प्रोटीओबॅक्टेरिया (३०.१–७३.५%), बॅक्टेरॉइडेट्स (६.३–४८.६%), प्लँक्टोमायसेटोटा (०.४–१९.६%) आणि अ‍ॅक्टिनोबॅक्टेरिया (०–१७.७%), त्यांची सापेक्ष विपुलता नमुन्यानुसार बदलत असे (आकृती ६), उदाहरणार्थ, तलावाच्या पाण्यात बॅक्टेरॉइडेट्सची सापेक्ष विपुलता अमूर्त पाण्यापेक्षा जास्त होती. हा फरक ओव्हरफ्लो टाकीमधील पाण्याच्या निवास वेळेमुळे प्रभावित होऊ शकतो. तळाच्या गाळाच्या नमुन्यांमध्येही हे प्रकार आढळून आले, परंतु त्यांची सापेक्ष विपुलता पाण्याच्या नमुन्यांपेक्षा लक्षणीयरीत्या वेगळी होती. याव्यतिरिक्त, अ‍ॅसिडोबॅक्टेरियोटा (८.७–१३.०%), क्लोरोफ्लेक्सी (८.१–१०.२%), नायट्रोस्पायरोटा (४.२–४.४%) आणि डेसल्फोबॅक्टेरोटा (१.५–४.४%) ची सापेक्ष सामग्री पाण्याच्या नमुन्यांपेक्षा जास्त होती. जवळजवळ सर्व डेसल्फोबॅक्टेरोटा प्रजाती SRB37 असल्याने, गाळातील वातावरण अनअ‍ॅरोबिक असले पाहिजे. जरी डेसल्फोबॅक्टेरोटा गंजण्यावर परिणाम करू शकतो, तरी धोका अत्यंत कमी असावा कारण तलावाच्या पाण्यात त्यांची सापेक्ष विपुलता <0.04% आहे. जरी डेसल्फोबॅक्टेरोटा गंजण्यावर परिणाम करू शकतो, तरी धोका अत्यंत कमी असावा कारण तलावाच्या पाण्यात त्यांची सापेक्ष विपुलता <0.04% आहे. Хотя Desulfobacterota, возможно, влияют на коррозию, риск должен быть чрезвычайно низким, поскольку их относительное собадельное составляет <0,04%. जरी डेसल्फोबॅक्टेरोटाचा गंजण्यावर परिणाम होऊ शकतो, तरी तलावाच्या पाण्यात त्यांची सापेक्ष प्रमाणातता <0.04% असल्याने धोका अत्यंत कमी असावा.尽管脱硫杆菌门可能影响腐蚀,但风险应该极低,因为它们在池水中的相对丰品0%. <0.04%. Хотя тип Desulfobacillus может влиять на коррозию, риск должен быть крайне низким, поскольку их относительное содеваржен. составляет <0,04%. जरी डेसल्फोबॅसिलस प्रकार गंजण्यावर परिणाम करू शकतो, तरी तलावाच्या पाण्यात त्यांची सापेक्ष प्रमाणातता <0.04% असल्याने धोका अत्यंत कमी असावा.
RW आणि Air हे अनुक्रमे पाण्याच्या सेवन आणि बेसिनमधील पाण्याचे नमुने दर्शवतात. सेडिमेंट-C, -E, -W हे बेसिनच्या तळाच्या मध्यभागी तसेच पूर्व आणि पश्चिम बाजूंनी घेतलेले गाळाचे नमुने आहेत. 1 मीटर, 1 महिना; 3 मीटर, 3 महिने; 6 मीटर, 6 महिने; 14 मीटर, 14 महिने; 22 मीटर, 22 महिने; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, स्थिती 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, स्टील 1% Cr; 3C स्टील, 2.25% Cr स्टील; स्टील 9C, स्टील 9% Cr; S6, 316 स्टेनलेस स्टील; S8, प्रकार 304 स्टेनलेस स्टील.
वंशाच्या पातळीवर, सर्व ऋतूंमध्ये ट्रायकोमोनाडेसी कुटुंबातील अवर्गीकृत जीवाणूंचे तसेच निओस्फिंगोसिन, स्यूडोमोनास आणि फ्लेव्होबॅक्टेरियमचे प्रमाण थोडे जास्त (६-१९%) आढळून आले. किरकोळ मुख्य घटक म्हणून, त्यांचे प्रमाण वेगवेगळे असते (आकृती १). . ७अ आणि ब). उपनद्यांमध्ये, फ्लेव्होबॅक्टेरियम, स्यूडोव्हिब्रिओ आणि रोडोफेरोबॅक्टरची सापेक्ष विपुलता फक्त हिवाळ्यात जास्त होती. त्याचप्रमाणे, बेसिनच्या हिवाळ्यातील पाण्यात स्यूडोव्हिब्रिओ आणि फ्लेव्होबॅक्टेरियमची उच्च सामग्री आढळून आली. अशाप्रकारे, पाण्याच्या नमुन्यांमधील सूक्ष्मजीव समुदाय हंगामानुसार बदलत होते, परंतु अभ्यास कालावधीत त्यात मोठे बदल झाले नाहीत.
a इनटेक वॉटर, b स्विमिंग पूल वॉटर, c ASTM A283, d ASTM A109 तापमान #4/5, e ASTM A179, f ASTM A395, g 1% Cr, h 2.25% Cr, आणि i 9% Cr स्टील, j प्रकार-316 आणि स्टेनलेस स्टील K-304.
सर्व नमुन्यांमध्ये प्रोटीओबॅक्टेरिया हे मुख्य घटक होते, परंतु गंज वाढत असताना गंजलेल्या नमुन्यांमध्ये त्यांची सापेक्ष प्रचुरता कमी झाली (आकृती 6). ASTM A179, ASTM A109 तापमान क्रमांक 4/5, ASTM A179, ASTM A395 आणि 1% आणि 2.25% Cr नमुन्यांमध्ये, प्रोटीओबॅक्टेरियाची सापेक्ष प्रचुरता 89.1%, 85.9%, 89.6%, 79.5%, 84.8% वरून कमी झाली. , 83.8% अनुक्रमे 43.3%, 52.2%, 50.0%, 41.9%, 33.8% आणि 31.3% आहेत. याउलट, गंज वाढण्यासोबत डेसल्फोबॅक्टेरोटाचे सापेक्ष प्रमाण हळूहळू <0.1% वरून १२.५–४५.९% पर्यंत वाढते. याउलट, गंज वाढण्यासोबत डेसल्फोबॅक्टेरोटाचे सापेक्ष प्रमाण हळूहळू <0.1% वरून १२.५–४५.९% पर्यंत वाढते. Напротив, относительное содержание Desulfobacterota постепенно увеличивается с <0,1% до 12,5–45,9% по мере развития. याउलट, गंज वाढत असताना डेसल्फोबॅक्टेरोटाचे सापेक्ष प्रमाण हळूहळू <0.1% वरून १२.५-४५.९% पर्यंत वाढते.相反, 随着腐蚀的进展,脱硫杆菌的相对丰度从<0.1% 逐渐增加到12.5-45.9%.相反，随着腐蚀的进展，脱硫杆菌的相对丰度从<0.1% Напротив, относительная численность Desulfobacillus постепенно увеличивалась с <0,1% до 12,5–45,9% по мере развития коррозития. याउलट, गंज वाढत असताना डेसल्फोबॅसिलसची सापेक्ष विपुलता हळूहळू <0.1% वरून 12.5–45.9% पर्यंत वाढली.अशाप्रकारे, जसजसे गंज वाढत गेला तसतसे प्रोटीओबॅक्टेरियाची जागा डेसल्फोबॅक्टेरोटाने घेतली.
याउलट, गंज नसलेल्या स्टेनलेस स्टीलवरील बायोफिल्म्समध्ये वेगवेगळ्या बॅक्टेरियांचे प्रमाण समान होते. प्रोटीओबॅक्टेरिया (२९.४–३४.१%), प्लँक्टोमायसेटोटा (११.७–१८.८%), नायट्रोस्पायरोटा (२.९–२०.९%), अ‍ॅसिडोबॅक्टेरियोटा (८.६–१८.८%), बॅक्टेरॉइडोटा (३.१–९.२%) आणि क्लोरोफ्लेक्सी (२.१–८.८%). स्टेनलेस स्टीलच्या नमुन्यांमध्ये नायट्रोस्पायरोटाचे प्रमाण हळूहळू वाढल्याचे आढळून आले (आकृती ६). हे गुणोत्तर गाळाच्या नमुन्यांमधील प्रमाणांसारखेच आहेत, जे आकृती ५अ मध्ये दर्शविलेल्या PCoA प्लॉटशी संबंधित आहेत.
९% Cr असलेल्या स्टीलच्या नमुन्यांमध्ये, दोन प्रकारचे सूक्ष्मजीव समुदाय आढळून आले: १-महिना आणि ६-महिन्याचे सूक्ष्मजीव समुदाय तळाच्या गाळाच्या नमुन्यांसारखेच होते, तर गंज नमुने ३, १४ आणि २२ मध्ये प्रोटीओबॅक्टेरियाचे प्रमाण लक्षणीयरीत्या वाढले. महिने याव्यतिरिक्त, ९% Cr स्टीलच्या नमुन्यांमधील हे दोन सूक्ष्मजीव समुदाय आकृती ५c मध्ये दर्शविलेल्या PCoA प्लॉटमधील विभाजित क्लस्टर्सशी संबंधित होते.
वंशाच्या पातळीवर, २००० पेक्षा जास्त OTUs आढळले ज्यामध्ये असाइन न केलेले बॅक्टेरिया आणि आर्किया होते. वंशाच्या पातळीवर, २००० पेक्षा जास्त OTUs आढळले ज्यामध्ये असाइन न केलेले बॅक्टेरिया आणि आर्किया होते.वंशाच्या पातळीवर, २००० हून अधिक OTUs आढळून आले आहेत ज्यात अज्ञात जीवाणू आणि आर्किया आहेत.जीनस पातळीवर, २००० हून अधिक OTU मध्ये अनिर्दिष्ट बॅक्टेरिया आणि आर्किया आढळून आले आहेत. त्यापैकी, आम्ही प्रत्येक नमुन्यात जास्त लोकसंख्या असलेल्या १० OTU वर लक्ष केंद्रित केले. यामध्ये ASTM A179 मध्ये ५८.७-७०.९%, ४८.७-६३.३%, ५०.२-७०.७%, ५०.८-७१.५%, ४७.२-६२.७%, ३८.४ -६४.७%, १२.८-४९.७%, १७.५-४६.८% आणि २१.८-४५.१% समाविष्ट आहेत. , ASTM A109 टेम्प नंबर ४/५, ASTM A179, ASTM A395, १%, २.२५% आणि ९% Cr स्टील्स आणि प्रकार ३१६ आणि -३०४ स्टेनलेस स्टील्स.
ASTM A179, ASTM A109 तापमान क्रमांक 4/5, ASTM A179, ASTM A395 सारख्या गंज नमुन्यांमध्ये आणि 1% आणि 2.25% Cr असलेल्या स्टील्समध्ये Fe(II) ऑक्सिडायझिंग गुणधर्म असलेल्या डिक्लोरिनेटेड मोनोलिथ्सचे प्रमाण तुलनेने जास्त आढळून आले आहे. गंजण्याच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात (1 महिना आणि 3 महिने, आकृती 7c-h). कालांतराने डेक्लोरोमोनासचे प्रमाण कमी झाले, जे प्रोटीओबॅक्टेरियामध्ये घट होण्याशी संबंधित होते (आकृती 6). शिवाय, गंज नसलेल्या नमुन्यांवरील बायोफिल्म्समध्ये डेक्लोरोमोनासचे प्रमाण <1% आहे. शिवाय, गंज नसलेल्या नमुन्यांवरील बायोफिल्म्समध्ये डेक्लोरोमोनासचे प्रमाण <1% आहे. Кроме того, доля Dechloromonas в биопленках на некорродированных образцах составляет <1%. याव्यतिरिक्त, गंज नसलेल्या नमुन्यांवरील बायोफिल्म्समध्ये डेक्लोरोमोनासचे प्रमाण <1% आहे.此外,未腐蚀样品的生物膜中脱氯单胞菌的比例<1%.此外，未腐蚀样品的生物膜中脱氯单胞菌的比例 < 1% Кроме того, доля Dechloromonas в биопленке некорродированных образцов была <1%. याव्यतिरिक्त, गंज न झालेल्या नमुन्यांच्या बायोफिल्ममध्ये डेक्लोरोमोनासचे प्रमाण <1% होते.म्हणून, गंज उत्पादनांमध्ये, डेक्लोरोमोनास गंजण्याच्या सुरुवातीच्या टप्प्यावर लक्षणीयरीत्या समृद्ध होते.
याउलट, ASTM A179, ASTM A109 टेम्पर्ड #4/5, ASTM A179, ASTM A395 आणि 1% आणि 2.25% Cr असलेल्या स्टील्समध्ये, SRB Desulfovibrio प्रजातींचे प्रमाण अखेर 14 आणि 22 महिन्यांनंतर वाढले (आकृती 7c–h). गंजण्याच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात, पाण्याच्या नमुन्यांमध्ये (आकृती 7a, b) आणि गंज नसलेल्या बायोफिल्म्समध्ये (आकृती 7j, j) डेसल्फोव्हिब्रियोन खूप कमी होते किंवा आढळले नाही. हे जोरदारपणे सूचित करते की डेसल्फोव्हिब्रियो तयार झालेल्या गंज उत्पादनांच्या वातावरणाला प्राधान्य देते, जरी ते गंजण्याच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात गंज प्रभावित करत नाहीत.
जिओबॅक्टर आणि जिओथ्रिक्स सारखे Fe(III)-कमी करणारे जीवाणू (RRB) गंज उत्पादनांमध्ये गंजाच्या मधल्या टप्प्यात (6 आणि 14 महिने) आढळले, परंतु गंजण्याच्या शेवटच्या (22 महिन्यांच्या) टप्प्यांचे प्रमाण त्यांच्यामध्ये जास्त आहे. तुलनेने कमी (आकृती 7c, eh). Fe(II) ऑक्सिडेशन गुणधर्म असलेल्या सायडरॉक्सायडन्स वंशाने समान वर्तन दर्शविले (आकृती 7f), म्हणून गंजलेल्या नमुन्यांमध्ये FeOB, IRB आणि SRB चे प्रमाण फक्त जास्त होते. हे जोरदारपणे सूचित करते की या सूक्ष्मजीव समुदायांमधील बदल गंज प्रगतीशी संबंधित आहेत.
३, १४ आणि २२ महिन्यांनंतर ९% Cr गंजलेल्या स्टीलमध्ये, बेगियाटोएसिया कुटुंबातील सदस्यांचे प्रमाण जास्त (८.५–१९.६%) आढळले, जे सल्फर ऑक्सिडायझिंग गुणधर्म प्रदर्शित करू शकतात आणि सायड्रोऑक्सिडन्स आढळले (८.४–१३.७%) (आकृती १). ७i) याव्यतिरिक्त, ३ आणि १४ महिन्यांत थायोमोनास, एक सल्फर ऑक्सिडायझिंग बॅक्टेरियम (SOB) जास्त संख्येने (३.४% आणि ८.८%) आढळले. याउलट, ६ महिन्यांच्या न गंजलेल्या नमुन्यांमध्ये नायट्रेट-कमी करणारे बॅक्टेरिया नायट्रोस्पायरा (१२.९%) आढळले. बुडवल्यानंतर स्टेनलेस स्टीलवरील बायोफिल्ममध्ये नायट्रोस्पायराचे वाढलेले प्रमाण देखील आढळले (आकृती ७j,k). अशाप्रकारे, १ आणि ६ महिन्यांच्या न गंजलेल्या ९% Cr स्टीलचे सूक्ष्मजीव समुदाय स्टेनलेस स्टील बायोफिल्ममध्ये असलेल्यांसारखेच होते. याव्यतिरिक्त, ३, १४ आणि २२ महिन्यांत गंजलेल्या ९% कोटी स्टीलच्या सूक्ष्मजीव समुदायांमध्ये कार्बन आणि कमी क्रोमियम स्टील्स आणि कास्ट आयर्नच्या गंज उत्पादनांपेक्षा फरक होता.
समुद्राच्या पाण्यापेक्षा गोड्या पाण्यात गंज वाढण्याची प्रक्रिया सहसा मंद असते कारण क्लोराइड आयनांच्या सांद्रतेमुळे धातूच्या गंजावर परिणाम होतो. तथापि, काही स्टेनलेस स्टील गोड्या पाण्यातील वातावरणात गंजू शकतात38,39. याव्यतिरिक्त, सुरुवातीला MIC चा संशय होता कारण या अभ्यासात वापरल्या जाणाऱ्या गोड्या पाण्याच्या तलावात पूर्वी गंजलेले पदार्थ आढळून आले होते. दीर्घकालीन विसर्जन अभ्यासात, गंजचे विविध प्रकार, तीन प्रकारचे सूक्ष्मजीव समुदाय आणि गंज उत्पादनांमध्ये सूक्ष्मजीव समुदायांमध्ये बदल दिसून आला.
या अभ्यासात वापरलेले गोड्या पाण्याचे माध्यम म्हणजे नदीतून घेतलेल्या तांत्रिक पाण्यासाठी एक बंद टाकी आहे ज्याची रासायनिक रचना तुलनेने स्थिर आहे आणि पाण्याच्या तापमानात हंगामी बदल 9 ते 23 °C पर्यंत आहे. म्हणून, पाण्याच्या नमुन्यांमध्ये सूक्ष्मजीव समुदायांमध्ये हंगामी चढउतार तापमानातील बदलांशी संबंधित असू शकतात. याव्यतिरिक्त, तलावाच्या पाण्यातील सूक्ष्मजीव समुदाय इनपुट पाण्यापेक्षा काहीसा वेगळा होता (आकृती 5b). ओव्हरफ्लोमुळे तलावातील पाणी सतत बदलले जात आहे. परिणामी, बेसिन पृष्ठभाग आणि तळाच्या दरम्यानच्या खोलीवर देखील DO ~8.2 ppm वर राहिला. उलटपक्षी, गाळाचे वातावरण अॅनारोबिक असले पाहिजे, कारण ते जलाशयाच्या तळाशी स्थिर होते आणि राहते आणि त्यातील सूक्ष्मजीव वनस्पती (जसे की CRP) देखील पाण्यातील सूक्ष्मजीव वनस्पतींपेक्षा वेगळे असले पाहिजे (आकृती 6). तलावातील कूपन गाळापासून दूर असल्याने, ते फक्त एरोबिक परिस्थितीत विसर्जन अभ्यासादरम्यान गोड्या पाण्याच्या संपर्कात आले.
गोड्या पाण्यातील वातावरणात कार्बन स्टील, कमी क्रोमियम स्टील आणि कास्ट आयर्नमध्ये सामान्य गंज होतो (आकृती १) कारण हे पदार्थ गंज प्रतिरोधक नसतात. तथापि, अजैविक गोड्या पाण्यातील परिस्थितीत गंज दर (०.१३ मिमी वर्ष-१) मागील अभ्यासांपेक्षा जास्त होता40 (०.०४ मिमी वर्ष-१) आणि सूक्ष्मजीवांच्या उपस्थितीत गंज दर (०.०२–०.७६ मिमी वर्ष-१) शी तुलना करता येतो १) गोड्या पाण्यातील परिस्थितींप्रमाणेच40,41,42. हा प्रवेगक गंज दर MIC चे वैशिष्ट्य आहे.
याव्यतिरिक्त, २२ महिन्यांच्या विसर्जनानंतर, गंज उत्पादनांखाली अनेक धातूंमध्ये स्थानिकीकृत गंज दिसून आला (आकृती ३). विशेषतः, ASTM A179 मध्ये आढळलेला स्थानिकीकृत गंज दर सामान्य गंजापेक्षा सुमारे पाच पट जास्त आहे. गंज आणि प्रवेगक गंज दराचा हा असामान्य प्रकार त्याच वस्तूवर होणाऱ्या गंजमध्ये देखील दिसून आला आहे. अशाप्रकारे, या अभ्यासात केलेले विसर्जन व्यवहारात गंज प्रतिबिंबित करते.
अभ्यासलेल्या धातूंमध्ये, ९% कोटी स्टीलने सर्वात जास्त गंज दाखवला, ज्याची गंज खोली १.२ मिमी पेक्षा जास्त होती, जी कदाचित MIC असण्याची शक्यता आहे कारण ती जलद गंज आणि गंजच्या असामान्य स्वरूपामुळे आहे. अभ्यासलेल्या धातूंमध्ये, ९% कोटी स्टीलने सर्वात जास्त गंज दाखवला, ज्याची गंज खोली १.२ मिमी पेक्षा जास्त होती, जी कदाचित MIC असण्याची शक्यता आहे कारण ती जलद गंज आणि गंजच्या असामान्य स्वरूपामुळे आहे. Среди исследованных металлов сталь с 9% Cr из-за ускоренной коррозии и аномальной формы коррозии. तपासलेल्या धातूंमध्ये, ९% Cr असलेल्या स्टीलमध्ये सर्वात जास्त गंज दिसून आला ज्याची गंज खोली १.२ मिमी पेक्षा जास्त होती, जी कदाचित प्रवेगक गंज आणि गंजच्या असामान्य स्वरूपामुळे MIC असेल.在所研究的金属中，9% Cr 钢的腐蚀最为严重，腐蚀深度>1.2 मिमी, 由于加速腐蚀和异常腐蚀形式,很可能是MIC.在所研究的金属中，9% कोटी Среди исследованных металлов наиболее сильно корродировала сталь с 9% Cr, с глубиной коррозии >1,2 мм, скорее всего, скорее всего,- аномальных форм коррозии. अभ्यासलेल्या धातूंमध्ये, ९% Cr असलेले स्टील सर्वात जास्त गंजले, ज्याची गंज खोली १.२ मिमी पेक्षा जास्त होती, बहुधा MIC गंजच्या वेगवान आणि असामान्य स्वरूपामुळे झाले.९% कोटी स्टील उच्च तापमानाच्या वापरासाठी वापरले जात असल्याने, त्याच्या गंज वर्तनाचा अभ्यास यापूर्वी करण्यात आला आहे४३,४४ परंतु या धातूसाठी यापूर्वी कोणताही MIC नोंदवलेला नाही. हायपरथर्मोफाइल्स वगळता असंख्य सूक्ष्मजीव उच्च-तापमानाच्या वातावरणात (>१०० °से) निष्क्रिय असतात, अशा प्रकरणांमध्ये ९% कोटी स्टीलमधील MIC दुर्लक्षित केले जाऊ शकते. हायपरथर्मोफाइल्स वगळता असंख्य सूक्ष्मजीव उच्च तापमानाच्या वातावरणात (>१०० °से) निष्क्रिय असल्याने, अशा प्रकरणांमध्ये ९% कोटी स्टीलमधील MIC दुर्लक्षित केले जाऊ शकते. Поскольку многие микроорганизмы, за исключением гипертермофилов, неактивны высокотемпературной среде (>%9° Сваст, %9) Cr в таких случаях можно не учитывать. हायपरथर्मोफाइल्स वगळता अनेक सूक्ष्मजीव उच्च तापमानाच्या वातावरणात (>१००°C) निष्क्रिय असल्याने, अशा प्रकरणांमध्ये ९% Cr असलेल्या स्टीलमधील MIC दुर्लक्षित केले जाऊ शकते.由于除超嗜热菌外,许多微生物在高温环境(>100 °C) 中不活跃，因此在这种情况丸%%钢中的MIC. ९% कोटी तापमान (>१०० अंश सेल्सिअस) Поскольку многие микроорганизмы, кроме гипертермофилов, не проявляют активности в высоко°Котемпературных (средах>Микроорганизмы), с 9% Cr в данном случае можно не учитывать. हायपरथर्मोफाइल्स वगळता अनेक सूक्ष्मजीव उच्च-तापमानाच्या वातावरणात (>१०० °से) सक्रिय नसल्यामुळे, या प्रकरणात ९% Cr असलेल्या स्टीलमधील MIC दुर्लक्षित केले जाऊ शकते.तथापि, जेव्हा मध्यम तापमानाच्या वातावरणात ९% कोटी स्टील वापरले जाते, तेव्हा MIC कमी करण्यासाठी विविध उपाययोजना कराव्या लागतात.
पाण्याच्या तुलनेत बायोफिल्म्समधील गंज न झालेल्या पदार्थांच्या साठ्यांमध्ये आणि गंज उत्पादनांमध्ये विविध सूक्ष्मजीव समुदाय आणि त्यांचे बदल दिसून आले, तसेच प्रवेगक गंज (आकृती 5-7) देखील आढळून आला, जे जोरदारपणे सूचित करते की हा गंज एक सूक्ष्मजीव आहे. रामिरेझ आणि इतर.१३ यांनी ६ महिन्यांत सागरी सूक्ष्मजीव परिसंस्थेत ३-चरण संक्रमण (FeOB => SRB/IRB = > SOB) नोंदवले आहे, ज्यामध्ये दुय्यम समृद्ध SRB द्वारे उत्पादित हायड्रोजन सल्फाइड शेवटी SOB च्या समृद्धीमध्ये योगदान देऊ शकते. रामिरेझ आणि इतर १३ यांनी ६ महिन्यांत सागरी सूक्ष्मजीव परिसंस्थेत ३-चरण संक्रमण (FeOB => SRB/IRB => SOB) नोंदवले आहे, जेव्हा दुय्यम समृद्ध SRB द्वारे उत्पादित हायड्रोजन सल्फाइड शेवटी SOB च्या समृद्धीमध्ये योगदान देऊ शकते. Ramirez et al.13 сообщают о трехэтапном переходе (FeOB => SRB/IRB => SOB) образующийся при вторичном обогащении SRB, может, наконец, способствовать обогащению SOB. रामिरेझ आणि इतर १३ यांनी ६ महिन्यांच्या कालावधीत सागरी सूक्ष्मजीव परिसंस्थेत तीन-टप्प्यांचे संक्रमण (FeOB => SRB/IRB => SOB) नोंदवले आहे, जिथे SRB दुय्यम संवर्धनातून निर्माण होणारे हायड्रोजन सल्फाइड शेवटी SOB संवर्धनात योगदान देऊ शकते. रामिरेझ 等人13 报告了一个超过6 个月的海洋微生物生态系统中的三步转变(FeOB => SRB SOB), 其中二次富集SRB 产生的硫化氢可能最终有助于SOB 的富集.रामिरेझ 等 人 13 报告 了 个 超过 超过 6 个 月 海洋 微生物 生态 系统 中 的 句变变句हे 硫化氢 可能 最终 有助于 sob 的富集. रामिरेझ आणि इतर. сероводород, образующийся в результате вторичного обогащения SRB, может в конечном итоге способствовать обогащения. रामिरेझ आणि इतर.१३ यांनी ६ महिन्यांच्या कालावधीत सागरी सूक्ष्मजीव परिसंस्थेत तीन-चरण संक्रमण (FeOB => SRB/IRB => SOB) नोंदवले, ज्यामध्ये SRB दुय्यम संवर्धनातून तयार होणारे हायड्रोजन सल्फाइड अखेरीस SOB संवर्धनात योगदान देऊ शकते.मॅकबेथ आणि एमर्सन36 यांनी FeOB मध्ये प्राथमिक संवर्धन नोंदवले. त्याचप्रमाणे, या अभ्यासात सुरुवातीच्या गंज टप्प्यात FeOB चे संवर्धन दिसून आले आहे, परंतु २२ महिन्यांत कार्बन आणि १% आणि २.२५% Cr स्टील्स आणि कास्ट आयर्नमध्ये आढळलेल्या गंजच्या प्रगतीसह सूक्ष्मजीव बदल FeOB => IRB = > SRB (आकृती ७ आणि ८) आहेत. त्याचप्रमाणे, या अभ्यासात सुरुवातीच्या गंज टप्प्यात FeOB चे संवर्धन दिसून आले आहे, परंतु २२ महिन्यांत कार्बन आणि १% आणि २.२५% Cr स्टील्स आणि कास्ट आयर्नमध्ये आढळलेल्या गंजच्या प्रगतीसह सूक्ष्मजीव बदल FeOB => IRB => SRB (आकृती ७ आणि ८) आहेत. Точно так же в этом исследовании наблюдается обогащение FeOB на ранней стадии коррозии, но микробные изменения по микробные изменения по коррозии, наблюдаемые в углеродистых и 1% и 2,25% Cr сталях и чугуне в течение 22 месяцев, представляют > представляют > Fe = соб> с. आणि ८). त्याचप्रमाणे, या अभ्यासात गंजण्याच्या सुरुवातीच्या टप्प्यावर FeOB मध्ये समृद्धी दिसून आली आहे, परंतु 22 महिन्यांत कार्बन आणि 1% आणि 2.25% Cr स्टील्स आणि कास्ट आयर्नमध्ये गंज वाढत असताना सूक्ष्मजीव बदल दिसून येतात, ते FeOB => IRB => SRB आहेत (आकृती 7 आणि 8).同样，在本研究中观察到早期腐蚀阶段FeOB 的富集，但在碳和1% 和2.25% Cr个月的铸铁中观察到的微生物随着腐蚀的进展而变化是FeOB => IRB => SRB（图7 和8）.同样，在本研究中观察 早期 腐蚀 阶段 feob 的 富集，但 碳 和 1% 和 2.25% 腿中 2.25% Cr2铸铁 中 到 的 微生物 腐蚀 的 进展 而 变化 FEOB => IRB => SRB（图7和8）. Аналогичным образом, в этом исследовании наблюдалось обогащение FeOB на ранних стадиях коррозии, но микробиологический, но микробиологичение наблюдаемые в углеродистых и 1% и 2,25% Cr сталях и чугуне в течение 22 месяцев, были FeOB => IRB => SRB (рис. 78). त्याचप्रमाणे, या अभ्यासात गंजच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात FeOB समृद्धी दिसून आली, परंतु २२ महिन्यांत कार्बन आणि १% आणि २.२५% Cr स्टील्स आणि कास्ट आयर्नमध्ये आढळलेले सूक्ष्मजैविक बदल FeOB => IRB => SRB (आकृती ७ आणि ८) होते.सल्फेट आयन सांद्रतेचे प्रमाण जास्त असल्याने एसआरबी समुद्राच्या पाण्याच्या वातावरणात सहजपणे जमा होऊ शकतात, परंतु सल्फेट आयन सांद्रतेचे प्रमाण कमी असल्याने गोड्या पाण्यातील वातावरणात त्यांचे संवर्धन होण्यास विलंब होतो. समुद्राच्या पाण्यात एसआरबी संवर्धन वारंवार नोंदवले गेले आहे10,12,45.
a सेंद्रिय कार्बन आणि नायट्रोजन, Fe(II)-आधारित ऊर्जा चयापचय लोह ऑक्साईड (लाल [डेक्लोरोमोनास sp.] आणि हिरवे [सायडरोक्सीडॅन्स sp.] पेशी) आणि Fe(III) कमी करणारे जीवाणू (राखाडी पेशी [जिओथ्रिक्स sp. आणि जिओबॅक्टर sp.]) द्वारे गंजण्याच्या सुरुवातीच्या टप्प्यावर, नंतर अॅनारोबिक सल्फेट-कमी करणारे जीवाणू (SRP) आणि विषमजीवी सूक्ष्मजीव संचित सेंद्रिय पदार्थांचे सेवन करून गंजण्याच्या परिपक्व अवस्थेला समृद्ध करतात. b गंज-प्रतिरोधक धातूंवरील सूक्ष्मजीव समुदायांमध्ये बदल. व्हायलेट, निळे, पिवळे आणि पांढरे पेशी अनुक्रमे कोमामोनाडेसी, नायट्रोस्पायरा sp., बेगियाटोएसीया आणि इतर कुटुंबातील जीवाणू दर्शवतात.
सूक्ष्मजीव समुदायातील बदल आणि संभाव्य SRB समृद्धीबाबत, क्षरणाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात FeOB अत्यंत महत्त्वाचा आहे आणि डेक्लोरोमोनास Fe(II) ऑक्सिडेशनमधून त्यांची वाढ ऊर्जा मिळवू शकतात. सूक्ष्मजीव ट्रेस घटक असलेल्या माध्यमात टिकू शकतात, परंतु ते वेगाने वाढणार नाहीत. तथापि, या अभ्यासात वापरलेला प्लंज पूल हा एक ओव्हरफ्लो बेसिन आहे, ज्याचा प्रवाह 20 m3/h आहे, जो सतत अजैविक आयन असलेल्या ट्रेस घटकांचा पुरवठा करतो. क्षरणाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात, कार्बन स्टील आणि कास्ट आयर्नमधून फेरस आयन सोडले जातात आणि FeOB (जसे की डेक्लोरोमोनास) त्यांचा ऊर्जा स्रोत म्हणून वापर करतात. पेशींच्या वाढीसाठी आवश्यक असलेले कार्बन, फॉस्फेट आणि नायट्रोजनचे ट्रेस प्रमाण सेंद्रिय आणि अजैविक पदार्थांच्या स्वरूपात प्रक्रिया पाण्यात असणे आवश्यक आहे. म्हणून, या गोड्या पाण्यातील वातावरणात, FeOB सुरुवातीला कार्बन स्टील आणि कास्ट आयर्न सारख्या धातूच्या पृष्ठभागावर समृद्ध केले जाते. त्यानंतर, IRB वाढू शकतात आणि अनुक्रमे सेंद्रिय पदार्थ आणि लोह ऑक्साईड ऊर्जा स्रोत आणि टर्मिनल इलेक्ट्रॉन स्वीकारकर्ता म्हणून वापरू शकतात. प्रौढ गंज उत्पादनांमध्ये, FeOB आणि IRB च्या चयापचयामुळे नायट्रोजनने समृद्ध अॅनारोबिक परिस्थिती निर्माण झाली पाहिजे. म्हणून, SRB वेगाने वाढू शकते आणि FeOB आणि IRB ची जागा घेऊ शकते (आकृती 8a).
अलिकडेच, तांग आणि इतरांनी लोखंडापासून सूक्ष्मजंतूंमध्ये थेट इलेक्ट्रॉन हस्तांतरणामुळे गोड्या पाण्यातील वातावरणात जिओबॅक्टर फेरोरड्यूसेन्सद्वारे स्टेनलेस स्टीलचे गंज झाल्याचे नोंदवले आहे46. EMIC लक्षात घेता, EET गुणधर्म असलेल्या सूक्ष्मजीवांचे योगदान महत्त्वाचे आहे. या अभ्यासात गंज उत्पादनांमध्ये SRB, FeOB आणि IRB हे मुख्य सूक्ष्मजीव प्रजाती आहेत, ज्यांमध्ये EET वैशिष्ट्ये असली पाहिजेत. म्हणून, हे इलेक्ट्रोकेमिकली सक्रिय सूक्ष्मजीव EET द्वारे गंजण्यास हातभार लावू शकतात आणि गंज उत्पादने तयार होताना विविध आयनिक प्रजातींच्या प्रभावाखाली त्यांच्या समुदायाची रचना बदलते. उलटपक्षी, 9% Cr असलेले स्टीलमधील सूक्ष्मजीव समुदाय इतर स्टील्सपेक्षा वेगळा होता (आकृती 8b). 14 महिन्यांनंतर, FeOB सह समृद्धी व्यतिरिक्त, जसे की सिडेरॉक्सीडन्स, SOB47बेगियाटोएसीआ आणि थायोमोनास देखील समृद्ध केले गेले (आकृती 7i). हा बदल कार्बन स्टीलसारख्या इतर संक्षारक पदार्थांपेक्षा स्पष्टपणे वेगळा आहे आणि गंज दरम्यान विरघळलेल्या क्रोमियम-समृद्ध आयनमुळे प्रभावित होऊ शकतो. उल्लेखनीय म्हणजे, थायोमोनासमध्ये केवळ सल्फर ऑक्सिडायझिंग गुणधर्म नाहीत तर Fe(II) ऑक्सिडायझिंग गुणधर्म, EET प्रणाली आणि जड धातू सहनशीलता देखील आहे48,49. Fe(II) च्या ऑक्सिडेटिव्ह क्रियाकलाप आणि/किंवा धातूच्या इलेक्ट्रॉनच्या थेट वापरामुळे ते समृद्ध केले जाऊ शकतात. मागील अभ्यासात, Cu वरील बायोफिल्ममध्ये एका विसंगत बायोफिल्म मॉनिटरिंग सिस्टमचा वापर करून बेगियाटोएसियाची तुलनेने जास्त प्रमाणात आढळून आली होती, ज्यामुळे असे सूचित होते की हे जीवाणू Cu आणि Cr सारख्या विषारी धातूंना प्रतिरोधक असू शकतात. तथापि, या वातावरणात वाढण्यासाठी बेगियाटोएसियाला आवश्यक असलेला ऊर्जा स्रोत अज्ञात आहे.
या अभ्यासात गोड्या पाण्यातील वातावरणात क्षरण दरम्यान सूक्ष्मजीव समुदायांमध्ये बदल नोंदवले गेले आहेत. त्याच वातावरणात, सूक्ष्मजीव समुदाय धातूच्या प्रकारात भिन्न होते. याव्यतिरिक्त, आमचे निकाल क्षरणाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात FeOB चे महत्त्व पुष्टी करतात, कारण लोहावर अवलंबून सूक्ष्मजीव ऊर्जा चयापचय SRB सारख्या इतर सूक्ष्मजीवांना अनुकूल असलेल्या पोषक तत्वांनी समृद्ध वातावरणाच्या निर्मितीला प्रोत्साहन देते. गोड्या पाण्यातील वातावरणात MIC कमी करण्यासाठी, FeOB आणि IRB संवर्धन मर्यादित करणे आवश्यक आहे.
या अभ्यासात नऊ धातू वापरण्यात आले आणि त्यावर ५० × २० × १–५ मिमी (ASTM ३९५ स्टीलसाठी जाडी आणि १%, २.२५% आणि ९% Cr: ५ मिमी; ASTM A२८३ आणि ASTM A१७९ साठी जाडी: ३ मिमी) च्या ब्लॉकमध्ये प्रक्रिया करण्यात आली. मिमी; ASTM A१०९ टेम्पर ४/५ आणि प्रकार ३०४ आणि ३१६ स्टेनलेस स्टील, जाडी: १ मिमी), ज्यामध्ये दोन ४ मिमी छिद्रे होती. क्रोमियम स्टील्स सॅंडपेपरने पॉलिश करण्यात आले आणि इतर धातूंना बुडवण्यापूर्वी ६०० ग्रिट सॅंडपेपरने पॉलिश करण्यात आले. सर्व नमुने ९९.५% इथेनॉलने सोनिकेट केले गेले, वाळवले गेले आणि वजन केले गेले. गंज दर गणना आणि मायक्रोबायोम विश्लेषणासाठी प्रत्येक धातूचे दहा नमुने वापरले गेले. प्रत्येक नमुना PTFE रॉड्स आणि स्पेसरसह शिडी पद्धतीने निश्चित करण्यात आला (φ ५ × ३० मिमी, पूरक आकृती २).
या तलावाचे आकारमान ११०० घनमीटर आणि खोली सुमारे ४ मीटर आहे. पाण्याचा प्रवाह २० चौरस मीटर h-१ होता, ओव्हरफ्लो सोडला गेला आणि पाण्याच्या गुणवत्तेत हंगामानुसार चढ-उतार झाला नाही (पूरक आकृती ३). नमुना शिडी टाकीच्या मध्यभागी लटकलेल्या ३ मीटर स्टील वायरवर खाली आणली जाते. १, ३, ६, १४ आणि २२ महिन्यांत तलावातून दोन शिड्या काढण्यात आल्या. एका शिडीतील नमुने वजन कमी करण्यासाठी आणि गंज दर मोजण्यासाठी वापरले गेले, तर दुसऱ्या शिडीतील नमुने मायक्रोबायोम विश्लेषणासाठी वापरले गेले. विसर्जन टाकीतील विरघळलेला ऑक्सिजन पृष्ठभागाजवळ आणि तळाशी तसेच मध्यभागी विरघळलेल्या ऑक्सिजन सेन्सर (InPro6860i, मेटलर टोलेडो, कोलंबस, ओहायो, यूएसए) वापरून मोजला गेला.
नमुन्यांवरील गंज उत्पादने आणि बायोफिल्म प्लास्टिक स्क्रॅपरने स्क्रॅप करून किंवा कापसाच्या पुसण्याने पुसून काढून टाकले गेले आणि नंतर अल्ट्रासोनिक बाथ वापरून ९९.५% इथेनॉलमध्ये स्वच्छ केले गेले. त्यानंतर नमुने ASTM G1-0351 नुसार क्लार्कच्या द्रावणात बुडवले गेले. कोरडे झाल्यानंतर सर्व नमुने वजन केले गेले. खालील सूत्र वापरून प्रत्येक नमुन्यासाठी गंज दर (मिमी/वर्ष) मोजा:
जिथे K हा स्थिरांक आहे (8.76 × 104), T हा एक्सपोजर वेळ (h), A हा एकूण पृष्ठभागाचा क्षेत्रफळ (cm2), W हा वस्तुमान कमी होणे (g), D हा घनता (g cm–3) आहे.
नमुन्यांचे वजन केल्यानंतर, 3D मापन लेसर सूक्ष्मदर्शक (LEXT OLS4000, ऑलिंपस, टोकियो, जपान) वापरून अनेक नमुन्यांच्या 3D प्रतिमा मिळवण्यात आल्या.