O ṣeun fun lilo si Nature.com. O nlo ẹya ẹrọ aṣawakiri kan pẹlu atilẹyin CSS lopin. Fun iriri ti o dara julọ, a ṣeduro pe ki o lo ẹrọ aṣawakiri imudojuiwọn kan (tabi mu Ipo Ibamu ṣiṣẹ ni Internet Explorer). Ni afikun, lati rii daju atilẹyin ti nlọ lọwọ, a fihan aaye naa laisi awọn aza ati JavaScript.
Ṣe afihan carousel ti awọn kikọja mẹta ni ẹẹkan. Lo awọn ti tẹlẹ ati awọn bọtini atẹle lati gbe nipasẹ awọn ifaworanhan mẹta ni akoko kan, tabi lo awọn bọtini ifaworanhan ni ipari lati gbe nipasẹ awọn ifaworanhan mẹta ni akoko kan.
Ni awọn agbegbe omi tutu, isare ipata ti erogba ati awọn irin alagbara ni a ṣe akiyesi nigbagbogbo. Iwadi iluwẹ omi oloṣu tuntun 22 kan ni a ṣe nihin ni lilo awọn onipò mẹsan ti irin. Ibajẹ iyara ni a ṣe akiyesi ni erogba ati awọn irin chromium ati irin simẹnti, lakoko ti o wa ninu irin alagbara ko si ipata ti o han paapaa lẹhin awọn oṣu 22. Ayẹwo ti agbegbe microbial fihan pe lakoko ibajẹ gbogbogbo, Fe (II) - awọn kokoro arun oxidizing ti ni ilọsiwaju ni ipele ibẹrẹ ti ibajẹ, Fe (III) ti o dinku kokoro arun, ni ipele ti idagbasoke ibajẹ, ati awọn kokoro arun ti o dinku sulfate, ni ipele ibajẹ. ipele ni ipele ikẹhin ti ibajẹ ọja. Ni ilodi si, awọn kokoro arun Beggiatocaea lọpọlọpọ ni pataki ni irin pẹlu 9% Cr labẹ ibajẹ agbegbe. Awọn akopọ wọnyi ti awọn agbegbe makirobia tun yatọ si awọn ti o wa ninu omi ati awọn ayẹwo erofo isalẹ. Nitorinaa, bi ipata ti nlọsiwaju, agbegbe makirobia n gba awọn ayipada nla, ati iṣelọpọ agbara makirobia ti o gbẹkẹle irin ṣẹda agbegbe ti o le ṣe alekun awọn ohun alumọni miiran.
Awọn irin le bajẹ ati ibajẹ nitori ọpọlọpọ awọn ifosiwewe ayika ti ara ati kemikali gẹgẹbi pH, iwọn otutu ati ifọkansi ion. Awọn ipo ekikan, awọn iwọn otutu giga ati awọn ifọkansi kiloraidi ni pataki ni ipa lori ipata ti awọn irin1,2,3. Awọn microorganisms ni awọn agbegbe adayeba ati ti a ṣe nigbagbogbo ni ipa lori yiya ati ipata ti awọn irin, ihuwasi ti a fihan ni ipata microbial (MIC) 4,5,6,7,8. MIC nigbagbogbo ni a rii ni awọn agbegbe bii awọn paipu inu ile ati awọn tanki ibi ipamọ, ni awọn apọn irin, ati ninu ile, nibiti o ti han lojiji ti o ndagba ni iyara. Nitorinaa, ibojuwo ati wiwa ni kutukutu ti MICs nira pupọ, nitorinaa itupalẹ MIC nigbagbogbo ni a ṣe lẹhin ibajẹ. Ọpọlọpọ awọn iwadii ọran MIC ti royin ninu eyiti awọn kokoro arun idinku sulfate (SRB) nigbagbogbo ni a rii ni awọn ọja ipata9,10,11,12,13. Bibẹẹkọ, ko ṣiyemeji boya awọn SRB ṣe alabapin si ibẹrẹ ti ipata, nitori wiwa wọn da lori itupalẹ ipata lẹhin.
Laipe, ni afikun si iodine-oxidizing bacteria21, orisirisi awọn microorganisms onibajẹ irin ni a ti royin, gẹgẹbi SRB14 ti o bajẹ iron, methanogens15,16,17, nitrate-idinku bacteria18, iron-oxidizing bacteria19 ati acetogens20. Labẹ anaerobic tabi awọn ipo yàrá microaerobic, pupọ julọ wọn ba iron-valent odo ati irin erogba jẹ. Ni afikun, awọn ilana ipata wọn daba pe awọn methanogens apanirun irin ati awọn SRB ṣe igbelaruge ipata nipasẹ ikore awọn elekitironi lati irin asan-valent nipa lilo awọn hydrogenases extracellular ati awọn cytochromes multiheme, lẹsẹsẹ22,23. Awọn MIC ti pin si oriṣi meji: (i) kemikali MIC (CMIC), eyiti o jẹ ibajẹ aiṣe-taara nipasẹ awọn ẹda microbially ti a ṣejade, ati (ii) MIC itanna (EMIC), eyiti o jẹ ibajẹ taara nipasẹ idinku elekitironi ti irin24. EIC dẹrọ nipasẹ gbigbe elekitironi extracellular (EET) jẹ iwulo nla nitori awọn microorganisms pẹlu awọn ohun-ini EET fa ipata yiyara ju awọn microorganisms ti kii ṣe EET. Lakoko ti idahun aropin oṣuwọn ti CMIC labẹ awọn ipo anaerobic jẹ iṣelọpọ H2 nipasẹ idinku proton (H +), awọn ere EIC nipasẹ iṣelọpọ EET, eyiti o jẹ ominira ti iṣelọpọ H2. Ilana ti EET ni ọpọlọpọ awọn microorganisms ni ibatan si iṣẹ ṣiṣe ti epo cellular microbial ati electrobiosynthesis25,26,27,28,29. Nitoripe awọn ipo aṣa fun awọn microorganisms ipata yatọ si awọn ti o wa ni agbegbe adayeba, ko ṣe afihan boya awọn ilana ipata microbial wọnyi ṣe afihan ipata ni iṣe. Nitorinaa, o nira lati ṣe akiyesi ẹrọ MIC ti o fa nipasẹ awọn microorganisms ibajẹ ni agbegbe adayeba.
Idagbasoke ti imọ-ẹrọ titele DNA ti ṣe iwadii awọn alaye ti awọn agbegbe makirobia ni awọn agbegbe adayeba ati awọn agbegbe atọwọda, fun apẹẹrẹ, profaili microbial ti o da lori lẹsẹsẹ jiini 16S rRNA nipa lilo awọn atẹle iran tuntun ti lo ni aaye ti ẹda-aye microbial30,31. ,32. Ọpọlọpọ awọn ijinlẹ MIC ni a ti tẹjade ti o ni alaye awọn agbegbe microbial ni ile ati awọn agbegbe okun13,33,34,35,36. Ni afikun si SRB, imudara ni Fe (II) -oxidizing (FeOB) ati nitrifying kokoro arun ni awọn ayẹwo ipata, fun apẹẹrẹ FeOB, gẹgẹbi Gallionella spp. ati Dechloromonas spp., Ati awọn kokoro arun nitrifying, gẹgẹbi Nitrospira, tun ti royin. spp., ni Erogba ati awọn irin ti o ni idẹ ni ile media33. Bakanna, ni agbegbe okun, imunisin iyara ti irin-oxidizing kokoro arun ti o jẹ ti awọn kilasi Zetaproteobacteria ati Betaproteobacteria ti ṣe akiyesi fun awọn ọsẹ pupọ lori erogba irin 36. Awọn data wọnyi tọkasi ilowosi ti awọn microorganisms si ipata. Sibẹsibẹ, ninu ọpọlọpọ awọn ijinlẹ, iye akoko ati awọn ẹgbẹ idanwo jẹ opin, ati pe diẹ ni a mọ nipa awọn agbara ti awọn agbegbe microbial lakoko ipata.
Nibi, a ṣe iwadii awọn MIC ti irin erogba, irin chromium, irin alagbara, ati irin simẹnti nipa lilo awọn iwadii immersion ni agbegbe omi aerobic kan pẹlu itan-akọọlẹ ti awọn iṣẹlẹ MIC. Awọn ayẹwo ni a mu ni awọn oṣu 1, 3, 6, 14 ati 22 ati iwọn ipata ti irin kọọkan ati paati microbial ti ṣe iwadi. Awọn abajade wa n pese oye sinu awọn agbara igba pipẹ ti awọn agbegbe makirobia lakoko ipata.
Gẹgẹbi a ṣe han ni Tabili 1, awọn irin mẹsan ni a lo ninu iwadi yii. Awọn ayẹwo mẹwa ti ohun elo kọọkan ni a fi omi ṣan sinu adagun omi ti o tutu. Didara ilana ilana jẹ bi atẹle: 30 ppm Cl-, 20 mS m-1, 20 ppm Ca2 +, 20 ppm SiO2, turbidity 1 ppm ati pH 7.4. Ifojusi atẹgun ti a tuka (DO) ni isalẹ akaba iṣapẹẹrẹ jẹ isunmọ 8.2 ppm ati iwọn otutu omi wa lati 9 si 23°C ni asiko.
Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba 1, lẹhin oṣu 1 ti immersion ni ASTM A283, ASTM A109 Ipo #4/5, ASTM A179, ati ASTM A395 awọn agbegbe irin simẹnti, awọn ọja ipata brown ni a ṣe akiyesi lori oju irin erogba ni irisi ipata gbogbogbo. Pipadanu iwuwo ti awọn apẹẹrẹ wọnyi pọ si pẹlu akoko (Afikun Tabili 1) ati iwọn ibajẹ jẹ 0.13-0.16 mm fun ọdun kan (Fig. 2). Bakanna, a ti ṣakiyesi ipata gbogbogbo ni awọn irin pẹlu akoonu Cr kekere (1% ati 2.25%) pẹlu iwọn ipata kan ti o to 0.13 mm / yr (Awọn eeya 1 ati 2). Ni idakeji, irin pẹlu 9% Cr ṣe afihan ipata agbegbe ti o waye ni awọn ela ti o ṣẹda nipasẹ awọn gasiketi. Iwọn ibajẹ ti apẹẹrẹ yii jẹ nipa 0.02 mm / ọdun, eyiti o kere pupọ ju ti irin pẹlu ibajẹ gbogbogbo. Ni idakeji, awọn irin alagbara iru-304 ati -316 ṣe afihan ko si ipata ti o han, pẹlu awọn oṣuwọn ibajẹ ti a pinnu ti <0.001 mm y-1. Ni idakeji, awọn irin alagbara iru-304 ati -316 ṣe afihan ko si ipata ti o han, pẹlu awọn oṣuwọn isare ti a pinnu ti <0.001 mm y-1. 304 ati 316 304 ati 316 kii ṣe awọn ohun elo ti o niiṣe pẹlu awọn ere idaraya . составляет <0,001 мм/год. Ni idakeji, Awọn iru 304 ati 316 awọn irin alagbara irin ṣe afihan ko si ipata ti o han, pẹlu ifoju ipata ti <0.001 mm / yr.相比之下，304 和-316相比之下，304 和-316 Напротив, нержжавеющие стали типа 304 и -316 показали с расчетной скоростью мм/год. Ni idakeji, tẹ awọn irin alagbara 304 ati -316 ko ṣe afihan ipata ti o han pẹlu iwọn ibajẹ apẹrẹ ti <0.001 mm / yr.
Afihan awọn aworan macroscopic ti ayẹwo kọọkan (giga 50 mm×iwọn 20 mm) ṣaaju ati lẹhin sisọ. 1 mita, oṣu kan; 3 mita, 3 osu; 6 mita, 6 osu; 14 mita, 14 osu; 22 mita, 22 osu; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, ipo 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, irin 1% Cr; 3C irin, 2.25% Cr irin; irin 9C, irin 9% Cr; S6, 316 irin alagbara, irin; S8, iru 304 irin alagbara, irin.
Oṣuwọn ipata jẹ iṣiro nipa lilo pipadanu iwuwo ati akoko immersion. S, ASTM A283, SP, ASTM A109, lile 4/5, FC, ASTM A395, B, ASTM A179, 1C, irin 1% Cr, 3 C, irin 2.25% Cr, 9 C, irin 9% Cr, S6, iru 316 alagbara, irin; S8, iru 304 irin alagbara, irin.
Lori ọpọtọ. 1 tun fihan pe awọn ọja ipata ti irin erogba, irin kekere Cr ati irin simẹnti ni idagbasoke siwaju lẹhin immersion fun awọn oṣu 3. Oṣuwọn ipata gbogbogbo dinku diẹdiẹ si 0.07 ~ 0.08 mm/ọdun lẹhin awọn oṣu 22 (Aworan 2). Ni afikun, iwọn ibajẹ ti 2.25% Cr irin jẹ kekere diẹ sii ju awọn apẹẹrẹ ibajẹ miiran, ti o nfihan pe Cr le ṣe idiwọ ibajẹ. Ni afikun si ibajẹ gbogbogbo, ni ibamu si ASTM A179, a ṣe akiyesi ibajẹ agbegbe lẹhin awọn oṣu 22 pẹlu ijinle ipata ti o to 700 µm (Eeya. 3). Iwọn ibajẹ agbegbe, ti a ṣe iṣiro nipa lilo ijinle ibajẹ ati akoko immersion, jẹ 0.38 mm / yr, eyiti o jẹ nipa awọn akoko 5 ni kiakia ju ibajẹ gbogbogbo lọ. Oṣuwọn ipata ti ASTM A395 alloy le jẹ aibikita bi awọn ọja ibajẹ ko ṣe yọkuro iwọnwọn patapata lẹhin awọn oṣu 14 tabi 22 ti immersion omi. Sibẹsibẹ, iyatọ yẹ ki o jẹ iwonba. Ni afikun, ọpọlọpọ awọn ọfin kekere ni a ṣe akiyesi ni irin chromium kekere ti o bajẹ.
Aworan ni kikun (ọpa iwọn: 10 mm) ati ipata agbegbe (ọpa iwọn: 500 µm) ti ASTM A179 ati irin 9% Cr ni ijinle ti o pọju nipa lilo maikirosikopu laser wiwo 3D. Awọn iyika pupa ni aworan ni kikun tọkasi ipata agbegbe ti a ṣe iwọn. Wiwo ni kikun ti irin 9% Cr lati apa idakeji jẹ afihan ni Nọmba 1.
Bi o han ni ọpọtọ. 2, fun irin pẹlu 9% Cr, ko si ipata ti a ṣe akiyesi laarin awọn oṣu 3-14, ati pe oṣuwọn ibajẹ jẹ deede odo. Bibẹẹkọ, a ṣe akiyesi ibajẹ agbegbe lẹhin awọn oṣu 22 (Aworan 3) pẹlu iwọn ipata ti 0.04 mm/yr ti a ṣe iṣiro nipa lilo pipadanu iwuwo. Ijinle ipata agbegbe ti o pọju jẹ 1260 µm ati pe oṣuwọn ipata ti agbegbe ni ifoju ni lilo ijinle ipata ati akoko immersion (osu 22) jẹ 0.68 mm / yr. Nitoripe aaye gangan ti ipata bẹrẹ ko mọ, oṣuwọn ibajẹ le jẹ ti o ga julọ.
Ni idakeji, ko si ipata ti o han ni a ṣe akiyesi lori irin alagbara paapaa lẹhin awọn oṣu 22 ti immersion. Botilẹjẹpe awọn patikulu brown diẹ ni a ṣe akiyesi lori dada ṣaaju ki o to descaling (Fig. 1), wọn ti so di alailagbara ati kii ṣe awọn ọja ibajẹ. Niwọn igba ti irin naa tun farahan lori oju irin alagbara, irin lẹhin ti o ti yọ iwọnwọn kuro, oṣuwọn ipata jẹ deede odo.
A ti ṣe itọsẹ Amplicon lati loye awọn iyatọ ati awọn ipadaki ti awọn agbegbe makirobia lori akoko ni awọn ọja ipata ati biofilms lori awọn ibi-ilẹ irin, ninu omi ati awọn gedegede. Apapọ awọn kika 4,160,012 ni a gba, pẹlu iwọn 31,328 si 124,183 kika.
Awọn itọka Shannon ti awọn ayẹwo omi ti a gba lati inu awọn gbigbe omi ati awọn adagun omi ti o wa lati 5.47 si 7.45 (Fig. 4a). Niwọn igba ti a ti lo omi odo ti a gba pada bi omi ile-iṣẹ, agbegbe makirobia le yipada ni asiko. Ni ifiwera, atọka Shannon ti awọn ayẹwo erofo isalẹ jẹ nipa 9, eyiti o ga pupọ ju ti awọn ayẹwo omi lọ. Bakanna, awọn ayẹwo omi ni awọn itọka Chao1 iṣiro kekere ati akiyesi awọn ẹya taxonomic iṣẹ (OTUs) ju awọn ayẹwo erofo (Fig. 4b, c). Awọn iyatọ wọnyi jẹ pataki ti iṣiro (Tukey-Kramer test; p-values ​​<0.01, Fig. 4d), ti o nfihan pe awọn agbegbe microbial ti o wa ninu awọn apẹẹrẹ erofo jẹ eka sii ju awọn ti o wa ninu awọn ayẹwo omi. Awọn iyatọ wọnyi jẹ pataki ti iṣiro (Tukey-Kramer test; p-values ​​<0.01, Fig. 4d), ti o nfihan pe awọn agbegbe microbial ti o wa ninu awọn apẹẹrẹ erofo jẹ eka sii ju awọn ti o wa ninu awọn ayẹwo omi. Эти различя статистически значимы ( критери Тьюky-Крамера; значения p <0,01, rис. 4d), что указывает начнкрый. сообщества в образцах донных отложений более сложны, чем в образцах воды. Awọn iyatọ wọnyi jẹ pataki ni iṣiro (idanwo Tukey-Kramer; awọn iye p <0.01, Fig. 4d), ti o nfihan pe awọn agbegbe microbial ni awọn ayẹwo erofo jẹ eka sii ju awọn ayẹwo omi lọ.这些差异具有统计学意义（Tukey-Kramer 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中 的 群落更。 Эти различия были статистически значимыmy ( критери Тьюки-Крамера; p-значение <0,01, рис. 4d), что позвольный. что микробные сообщества в образцах донных отложений были были былее сложными, чем в образцах воды. Awọn iyatọ wọnyi ṣe pataki ni iṣiro (idanwo Tukey-Kramer; p-iye <0.01, Fig. 4d), ni iyanju pe awọn agbegbe microbial ni awọn ayẹwo erofo jẹ eka sii ju awọn ayẹwo omi lọ.Niwọn bi omi ti o wa ninu agbada aponsedanu ti n ṣe isọdọtun nigbagbogbo ati awọn gedegede ti o yanju si isalẹ ti agbada laisi idamu ẹrọ, iyatọ yi ni oniruuru makirobia yẹ ki o ṣe afihan ilolupo eda abemi-ara ni agbada.
Atọka Shannon kan, b Ti ṣe akiyesi ẹyọ taxonomic iṣẹ ṣiṣe (OTU), ati c Chao1 itọka gbigba (n=6) ati agbada (n=5) Omi, erofo (n=3), ASTM A283 (S: n=5), ASTM A109 Temper #4/5 (SP: n=5), ASTM A179), (BFC: n=5) C: n = 5), 2.25% (3 C: n = 5) ati 9% (9 C: n = 5) Cr-steels, bi daradara bi iru 316 (S6: n = 5) ati -304 (S8: n = 5) irin alagbara, irin ti wa ni han bi apoti-sókè ati whisker shatti. d p-iye fun awọn atọka Shannon ati Chao1 ti a gba ni lilo ANOVA ati Tukey-Kramer awọn idanwo lafiwe pupọ. Awọn ipilẹ pupa jẹ aṣoju awọn orisii pẹlu awọn iye p-0.05. Awọn ipilẹ pupa jẹ aṣoju awọn orisii pẹlu awọn iye p <0.05. Красные фоны представляют пары со значениями p <0,05. Awọn ipilẹ pupa ṣe aṣoju awọn orisii pẹlu awọn iye p <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. Awọn ipilẹ pupa ṣe aṣoju awọn orisii pẹlu awọn iye p <0.05.Laini ti o wa ni arin apoti, oke ati isalẹ ti apoti, ati awọn whiskers duro fun agbedemeji, 25th ati 75th ogorun, ati awọn iye ti o kere julọ ati ti o pọju, lẹsẹsẹ.
Awọn itọka Shannon fun irin erogba, irin kekere chromium, ati irin simẹnti jẹ iru awọn ti awọn ayẹwo omi (Fig. 4a). Ni idakeji, awọn itọka Shannon ti awọn apẹẹrẹ irin-irin-irin ti o ga julọ ti o ga ju ti awọn irin ti a ti bajẹ (p-values ​​<0.05, Fig. 4d) ati iru awọn ti awọn gedegede. Ni idakeji, awọn itọka Shannon ti awọn apẹẹrẹ irin-irin-irin-irin ti o ga julọ ju awọn ti awọn irin ti o ti bajẹ (p-values ​​<0.05, Fig. 4d) ati iru awọn ti awọn gedegede. Напротив, индексы Шеннона образцов из нержавеющей стали значительно выше рис. 4d), ati аналогичны индексам отложений. Ni idakeji, awọn itọka Shannon ti awọn apẹẹrẹ irin alagbara irin jẹ pataki ti o ga ju ti awọn irin ti o bajẹ (p-values ​​<0.05, Fig. 4d) ati pe o jọra si awọn itọka idogo.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，囉物与 Напротив, индекс Шеннона образцов из нержавеющей стали был значительно выше <0,05, рис 4d), как и у отложений. Ni idakeji, itọka Shannon ti awọn apẹẹrẹ irin alagbara irin jẹ pataki ti o ga ju ti irin ti o bajẹ (p iye <0.05, Fig. 4d), gẹgẹbi ohun idogo naa.Ni idakeji, atọka Shannon fun awọn irin pẹlu 9% Cr wa lati 6.95 si 9.65. Awọn iye wọnyi ga pupọ ni awọn apẹẹrẹ ti kii ṣe ibajẹ ni awọn oṣu 1 ati awọn oṣu 3 ju ni awọn apẹẹrẹ ibajẹ ni awọn oṣu 6, 14 ati 22 (Fig. 4a). Pẹlupẹlu, awọn itọka Chao1 ati awọn OTU ti a ṣe akiyesi ti awọn irin-irin 9% Cr ti o ga ju awọn ti awọn ti o ti bajẹ ati awọn ayẹwo omi ati awọn ti o kere ju ti awọn ti kii ṣe-ajẹsara ati awọn apẹrẹ ti o wa ni erupẹ (Fig. 4b, c), ati awọn iyatọ ti o jẹ pataki ni iṣiro (p-values ​​<0.01, Fig. 4d). Pẹlupẹlu, awọn itọka Chao1 ati awọn OTU ti a ṣe akiyesi ti awọn irin-irin 9% Cr ti o ga ju awọn ti o ti bajẹ ati awọn ayẹwo omi ati awọn ti o kere ju ti awọn ti kii ṣe-ajẹsara ati awọn ayẹwo gedegede (Fig. 4b, c), ati awọn iyatọ ti o jẹ pataki ni iṣiro (p-values ​​<0.01, Fig. 4d).Ni afikun, Chao1 ati akiyesi OTU ti awọn irin pẹlu 9% Cr jẹ ti o ga ju awọn ti ajẹkujẹ ati awọn ayẹwo olomi ati ti o kere ju awọn ti kii ṣe-ajẹsara ati awọn ayẹwo sedimentary (Fig. 4b, c), ati awọn iyatọ wa ni iṣiro.(p-значения <0,01, рис. 4d). (p-iye <0.01, eeya. 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），差异具蜉差异具蜉绦有经0.01, kan 4d).9% CR 钢 Chao1 指数 和 观察 的 Rtu 高于 腐蚀（图 4b ， c） 差异 统计学 意义 （p 值 <0.01 图 图 Кроме того, индекс Chao1 и наблюдаемые OTU стали с содержанием 9 % Cr были выше ниже, чем у некорродированных и осадочных образцов (рис. 4b,c), а разница была статистически значимой (p. 4g). Ni afikun, itọka Chao1 ati akiyesi OTU ti 9% Cr irin ni o ga ju awọn ti ajẹkujẹ ati awọn ayẹwo olomi ati ti o kere ju awọn apẹẹrẹ ti a ko fi silẹ ati ti o wa ni erupẹ (Fig. 4b, c), ati iyatọ jẹ iṣiro pataki (p-iye <0.01, Fig. 4d).Awọn abajade wọnyi tọka pe iyatọ makirobia ni awọn ọja ipata kere ju ni awọn fiimu biofilms lori awọn irin ti ko ni ipada.
Lori ọpọtọ. 5a ṣe afihan Idite Iṣọkan Iṣọkan akọkọ (PCoA) ti o da lori aaye ti a ko ni iwọn UniFrac fun gbogbo awọn ayẹwo, pẹlu awọn iṣupọ pataki mẹta ti ṣe akiyesi. Awọn agbegbe makirobia ni awọn ayẹwo omi yatọ pupọ si awọn agbegbe miiran. Awọn agbegbe makirobia ni awọn gedegede tun pẹlu awọn agbegbe irin alagbara, lakoko ti wọn wa ni ibigbogbo ninu awọn apẹẹrẹ ipata. Ni idakeji, maapu ti irin pẹlu 9% Cr ti pin si awọn iṣupọ ti ko ni ibajẹ ati ibajẹ. Nitoribẹẹ, awọn agbegbe makirobia lori awọn ilẹ irin ati awọn ọja ipata yatọ si pataki si awọn ti o wa ninu omi.
Idite ipoidojuko akọkọ (PCoA) ti o da lori awọn ijinna UniFrac ti ko ni iwuwo ni gbogbo awọn ayẹwo (a), omi (b), ati awọn irin (c). Awọn iyika ṣe afihan iṣupọ kọọkan. Awọn itọpa naa jẹ aṣoju nipasẹ awọn laini ti o so awọn akoko iṣapẹẹrẹ pọ ni lẹsẹsẹ. 1 mita, oṣu kan; 3 mita, 3 osu; 6 mita, 6 osu; 14 mita, 14 osu; 22 mita, 22 osu; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, ipo 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, irin 1% Cr; 3C irin, 2.25% Cr irin; irin 9C, irin 9% Cr; S6, 316 irin alagbara, irin; S8, iru 304 irin alagbara, irin.
Nigbati a ba ṣeto ni ilana akoko, awọn igbero PCoA ti awọn ayẹwo omi wa ni iṣeto ipin (Fig. 5b). Iyipada yiyi le ṣe afihan awọn iyipada asiko.
Pẹlupẹlu, awọn iṣupọ meji nikan (ti o bajẹ ati ti ko ni idibajẹ) ni a ṣe akiyesi lori awọn apẹrẹ PCoA ti awọn apẹẹrẹ irin, nibiti (ayafi ti 9% chromium irin) iyipada ti agbegbe microbial lati 1 si awọn osu 22 tun ṣe akiyesi (Fig. 5c). Ni afikun, niwọn bi awọn iyipada ti o wa ninu awọn ayẹwo ti o bajẹ ti o tobi ju ninu awọn apẹẹrẹ ti kii ṣe ibajẹ, iṣeduro kan wa laarin awọn iyipada ninu awọn agbegbe microbial ati ilọsiwaju ibajẹ. Ninu awọn ayẹwo irin pẹlu 9% Cr, awọn oriṣi meji ti awọn agbegbe microbial ti han: awọn aaye ni awọn oṣu 1 ati 6, ti o wa nitosi irin alagbara, ati awọn miiran (3, 14, ati awọn oṣu 22), ti o wa ni awọn aaye ti o sunmo si irin ibajẹ. Osu 1 ati awọn kuponu ti a lo fun isediwon DNA ni awọn oṣu 6 ko ni ibajẹ, lakoko ti awọn kuponu ni awọn oṣu 3, 14 ati 22 jẹ ibajẹ (Afihan Afikun 1). Nitorina, awọn agbegbe microbial ti o wa ninu awọn ayẹwo ti o ti bajẹ yatọ si awọn ti o wa ninu omi, omi-ara, ati awọn ayẹwo ti ko ni ipalara ati iyipada bi ibajẹ ti nlọsiwaju.
Awọn oriṣi akọkọ ti awọn agbegbe microbial ti a ṣe akiyesi ni awọn ayẹwo omi ni Proteobacteria (30.1-73.5%), Bacteroidates (6.3-48.6%), Planctomycetota (0.4-19.6%) ati Actinobacteria (0-17.7%), opo ibatan wọn yatọ lati apẹẹrẹ si apẹẹrẹ (Fig. 6), fun apẹẹrẹ ti omi ti o ga julọ ti Bactero. áljẹbrà omi. Iyatọ yii le ni ipa nipasẹ akoko ibugbe ti omi ti o wa ninu ojò iṣan omi. Awọn iru wọnyi ni a tun ṣe akiyesi ni awọn ayẹwo erofo isalẹ, ṣugbọn opo ibatan wọn yatọ ni pataki lati iyẹn ni awọn ayẹwo omi. Ni afikun, akoonu ibatan ti Acidobacteriota (8.7-13.0%), Chloroflexi (8.1-10.2%), Nitrospirota (4.2-4.4%) ati Desulfobacterota (1.5-4.4%) %) ga ju ninu awọn ayẹwo omi. Niwọn bi gbogbo awọn eya Desulfobacterota jẹ SRB37, agbegbe ti o wa ninu erofo gbọdọ jẹ anaerobic. Botilẹjẹpe o ṣee ṣe Desulfobacterota ni ipa ipata, eewu yẹ ki o kere pupọ nitori awọn opo ibatan wọn ninu omi adagun jẹ <0.04%. Botilẹjẹpe o ṣee ṣe Desulfobacterota ni ipa ipata, eewu yẹ ki o kere pupọ nitori awọn opo ibatan wọn ninu omi adagun jẹ <0.04%. Хотя Desulfobacterota, возможно, влияют на коррозию, риск должен быть чрезвычайно низким содержание в воде бассейна составляет <0,04%. Botilẹjẹpe Desulfobacterota le ni ipa lori ipata, eewu yẹ ki o kere pupọ nitori opo ibatan wọn ninu omi adagun jẹ <0.04%.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<丰如。 <0.04%. Хотя тип Desulfobacillus может влиять на корррозию, риск должен быть. бассейна составляет <0,04%. Botilẹjẹpe iru Desulfobacillus le ni agba ipata, eewu yẹ ki o kere pupọ nitori opo ibatan wọn ninu omi adagun jẹ <0.04%.
RW ati Air ṣe aṣoju awọn ayẹwo omi lati inu gbigbe omi ati agbada, ni atele. Sediment-C, -E, -W jẹ awọn ayẹwo erofo ti a mu lati aarin isalẹ ti agbada, ati lati ila-oorun ati awọn ẹgbẹ iwọ-oorun. 1 mita, oṣu kan; 3 mita, 3 osu; 6 mita, 6 osu; 14 mita, 14 osu; 22 mita, 22 osu; S, ASTM A283; SP, ASTM A109, ipo 4/5; FC, ASTM A395; B, ASTM A179; 1C, irin 1% Cr; 3C irin, 2.25% Cr irin; irin 9C, irin 9% Cr; S6, 316 irin alagbara, irin; S8, iru 304 irin alagbara, irin.
Ni ipele iwin, iwọn diẹ ti o ga julọ (6-19%) ti awọn kokoro arun ti ko ni iyasọtọ ti idile Trichomonadaceae, ati Neosphingosine, Pseudomonas, ati Flavobacterium, ni a ṣe akiyesi ni gbogbo awọn akoko. Gẹgẹbi awọn paati akọkọ kekere, awọn ipin wọn yatọ (Fig. 1). . 7a ati b). Ninu awọn ẹkun-ilu, opo ibatan ti Flavobacterium, Pseudovibrio, ati Rhodoferrobacter ga julọ nikan ni igba otutu. Bakanna, akoonu ti o ga julọ ti Pseudovibrio ati Flavobacterium ni a ṣe akiyesi ni omi igba otutu ti agbada. Nitorinaa, awọn agbegbe makirobia ni awọn ayẹwo omi yatọ si da lori akoko, ṣugbọn ko ṣe awọn ayipada nla lakoko akoko ikẹkọ.
Omi gbigbe kan, b omi adagun omi, c ASTM A283, d ASTM A109 otutu #4/5, e ASTM A179, f ASTM A395, g 1% Cr, h 2.25% Cr, ati i 9% Cr irin, j Iru-316 ati irin alagbara, irin K-304.
Proteobacteria jẹ awọn eroja akọkọ ni gbogbo awọn ayẹwo, ṣugbọn opo ibatan wọn ninu awọn ayẹwo ibajẹ ti dinku bi ibajẹ ti nlọsiwaju (Fig. 6). Ninu awọn ayẹwo ASTM A179, ASTM A109 Temp No. , 83.8% jẹ 43.3%, 52.2%, 50.0%, 41.9%, 33.8% ati 31.3% lẹsẹsẹ. Ni idakeji, awọn opo ibatan ti Desulfobacterota maa n pọ sii lati <0.1% si 12.5-45.9% pẹlu ilọsiwaju ti ipata. Ni idakeji, awọn opo ibatan ti Desulfobacterota maa n pọ sii lati <0.1% si 12.5-45.9% pẹlu ilọsiwaju ti ipata. Напротив, относительное содержание Desulfobacterota постепенно увеличивается с <0,1% до 12,5-45,9% по мирразирразир. Ni idakeji, opo ibatan ti Desulfobacterota maa n pọ sii lati <0.1% si 12.5-45.9% bi ipata ti nlọsiwaju.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 миртри разив разив. Ni idakeji, opo ibatan ti Desulfobacillus diėdiẹ pọsi lati <0.1% si 12.5-45.9% bi ipata ti nlọsiwaju.Bayi, bi ipata ti nlọsiwaju, Proteobactereira ti rọpo nipasẹ Desulfobacterota.
Ni idakeji, biofilms lori irin alagbara, irin ti ko ni idibajẹ ni awọn iwọn kanna ti awọn kokoro arun ti o yatọ. Proteobacteria (29.4-34.1%), Planctomycetota (11.7-18.8%), Nitrospirota (2.9-20.9%), Acidobacteriota (8.6-18.8%), Bacteridota (3.1-9.2%) ati Chloroflexi (2.1-8.8%) A rii pe ipin ti Nitrospirota ninu awọn apẹẹrẹ irin alagbara, irin ti o pọ si diẹ sii (Fig. 6). Awọn iwọn wọnyi jẹ iru awọn ti o wa ninu awọn ayẹwo erofo, eyiti o ni ibamu si ero PCoA ti o han ni aworan 5a.
Ninu awọn ayẹwo irin ti o ni 9% Cr, awọn oriṣi meji ti awọn agbegbe makirobia ni a ṣe akiyesi: oṣu 1 ati awọn agbegbe microbial oṣu mẹfa jẹ iru awọn ti o wa ninu awọn ayẹwo erofo isalẹ, lakoko ti o yẹ fun awọn proteobacteria ni awọn ayẹwo ibajẹ 3, 14, ati 22 pọ si ni pataki. osu Ni afikun, awọn agbegbe microbial meji wọnyi ni awọn ayẹwo irin 9% Cr ni ibamu si awọn iṣupọ pipin ni aaye PCoA ti o han ni aworan 5c.
Ni ipele iwin,> 2000 OTU ti o ni awọn kokoro arun ti a ko pin ati archaea ni a ṣe akiyesi. Ni ipele iwin,> 2000 OTU ti o ni awọn kokoro arun ti a ko pin ati archaea ni a ṣe akiyesi.Ni ipele iwin, diẹ sii ju 2000 OTU ti ṣe akiyesi ti o ni awọn kokoro arun ti a ko mọ ati archaea.Ni ipele iwin, diẹ sii ju 2000 OTU ti ṣe akiyesi ti o ni awọn kokoro arun ti a ko sọ pato ati archaea. Lara wọn, a ṣe ifojusi si awọn OTU 10 pẹlu iye eniyan ti o ga julọ ni ayẹwo kọọkan. Eyi ni wiwa 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%, 17.5-42.8% in A179. , ASTM A109 Temp No.. 4/5, ASTM A179, ASTM A395, 1%, 2.25% ati 9% Cr irin ati Iru 316 ati -304 irin alagbara.
Akoonu ti o ga julọ ti awọn monoliths dechlorinated pẹlu awọn ohun-ini oxidizing Fe (II) ni a ti ṣe akiyesi ni awọn ayẹwo ipata gẹgẹbi ASTM A179, ASTM A109 Temp No. 4/5, ASTM A179, ASTM A395 ati awọn irin pẹlu 1% ati 2.25% Cr. ipele ibẹrẹ ti ibajẹ (osu 1 ati awọn osu 3, Fig. 7c-h). Iwọn ti Dechloromonas dinku ni akoko pupọ, eyiti o ni ibamu si idinku ninu Proteobacteria (Fig. 6). Pẹlupẹlu, awọn ipin ti Dechloromonas ninu awọn biofilms lori awọn ayẹwo ti ko ni ibajẹ jẹ <1%. Pẹlupẹlu, awọn ipin ti Dechloromonas ninu awọn biofilms lori awọn ayẹwo ti ko ni ibajẹ jẹ <1%. Кроме того, доля Dechloromonas в биопленках на некорродированных образцах составляет <1%. Ni afikun, ipin ti Dechloromonas ni biofilms lori awọn apẹẹrẹ ti ko ni idibajẹ jẹ <1%.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%. Ni afikun, ipin ti Dechloromonas ninu biofilm ti awọn apẹẹrẹ ti ko ni idibajẹ jẹ <1%.Nitorinaa, laarin awọn ọja ipata, Dechloromonas jẹ idarato ni pataki ni ipele ibẹrẹ ti ipata.
Ni idakeji, ni ASTM A179, ASTM A109 tempered # 4/5, ASTM A179, ASTM A395 ati awọn irin pẹlu 1% ati 2.25% Cr, ipin ti SRB Desulfovibrio eya nipari pọ lẹhin 14 ati 22 osu (Fig. 7c-h) . Desulfofibion ​​jẹ kekere pupọ tabi ko ṣe akiyesi ni awọn ipele ibẹrẹ ti ibajẹ, ninu awọn ayẹwo omi (Fig. 7a, b) ati ninu awọn biofilms ti ko ni idibajẹ (Fig. 7j, j). Eyi ṣe iyanju ni iyanju pe Desulfovibrio fẹran agbegbe ti awọn ọja ipata ti a ṣẹda, botilẹjẹpe wọn ko ni ipa ipata ni awọn ipele ibẹrẹ ti ipata.
Fe (III) - idinku awọn kokoro arun (RRB), gẹgẹbi Geobacter ati Geothrix, ni a ri ni awọn ọja ibajẹ ni awọn ipele arin ti ipata (6 ati 14 osu), ṣugbọn ipin ti pẹ (22 osu) awọn ipele ti ibajẹ jẹ ti o ga julọ ninu wọn. jo kekere (olusin 7c, eh). Awọn iwin Sideroxydans pẹlu awọn ohun-ini oxidation Fe (II) ṣe afihan iru ihuwasi kan (Fig. 7f), nitorinaa ipin ti FeOB, IRB, ati SRB jẹ ga julọ nikan ni awọn ayẹwo ibajẹ. Eyi daba ni iyanju pe awọn iyipada ninu awọn agbegbe makirobia wọnyi ni nkan ṣe pẹlu lilọsiwaju ipata.
Ni irin pẹlu 9% Cr ti bajẹ lẹhin osu 3, 14 ati 22, ipin ti o ga julọ ti awọn ọmọ ẹgbẹ ti idile Beggiatoacea (8.5-19.6%) ni a ṣe akiyesi, eyiti o le ṣe afihan awọn ohun-ini sulfur oxidizing, ati awọn sideroxidans ṣe akiyesi (8.4-13.7%) (Fig. 1). ). 7i) Ni afikun, Thiomonas, sulfur oxidizing bacterium (SOB), ni a ri ni awọn nọmba ti o ga julọ (3.4% ati 8.8%) ni 3 ati 14 osu. Ni idakeji, awọn kokoro arun ti o dinku nitrate Nitrospira (12.9%) ni a ṣe akiyesi ni awọn ayẹwo ti ko ni ipalara ti oṣu mẹfa. Iwọn ti o pọ si ti Nitrospira ni a tun ṣe akiyesi ni biofilms lori irin alagbara, irin lẹhin titẹ (Fig. 7j, k). Nitorinaa, awọn agbegbe microbial ti 1- ati 6-osu-oṣu-oṣu-oṣu ti ko ni idibajẹ 9% Cr steels jọra si awọn ti o wa ninu awọn fiimu biofilms alagbara, irin. Ni afikun, awọn agbegbe makirobia ti 9% Cr irin ti bajẹ ni awọn oṣu 3, 14 ati 22 yatọ si awọn ọja ibajẹ ti erogba ati awọn irin chromium kekere ati irin simẹnti.
Idagbasoke ibajẹ maa n lọra ni omi tutu ju ninu omi okun nitori ifọkansi ti awọn ions kiloraidi ni ipa lori ibajẹ ti irin naa. Sibẹsibẹ, diẹ ninu awọn irin alagbara le baje ni awọn agbegbe omi tutu38,39. Ni afikun, a fura si MIC lakoko bi awọn ohun elo ti o bajẹ ti a ti ṣakiyesi tẹlẹ ninu adagun omi tutu ti a lo ninu iwadi yii. Ninu awọn iwadii immersion-igba pipẹ, awọn ọna oriṣiriṣi ti ipata, awọn oriṣi mẹta ti awọn agbegbe microbial, ati iyipada ninu awọn agbegbe microbial ni awọn ọja ipata ni a ṣe akiyesi.
Alabọde omi tutu ti a lo ninu iwadii yii jẹ ojò pipade fun omi imọ-ẹrọ ti a mu lati odo kan pẹlu akopọ kemikali ti o ni iduroṣinṣin ati iyipada akoko ni iwọn otutu omi ti o wa lati 9 si 23 °C. Nitorinaa, awọn iyipada akoko ni awọn agbegbe makirobia ni awọn ayẹwo omi le ni nkan ṣe pẹlu awọn iyipada ni iwọn otutu. Ni afikun, agbegbe makirobia ti o wa ninu omi adagun jẹ iyatọ diẹ si eyiti o wa ninu omi titẹ sii (Fig. 5b). Omi ti o wa ninu adagun-odo ti wa ni rọpo nigbagbogbo nitori iṣan omi. Nitoribẹẹ, DO wa ni ~ 8.2 ppm paapaa ni awọn ijinle agbedemeji laarin dada agbada ati isalẹ. Ni ilodi si, agbegbe ti erofo yẹ ki o jẹ anaerobic, nitori pe o duro ati pe o wa ni isalẹ ti ifiomipamo, ati pe awọn ohun elo microbial ti o wa ninu rẹ (bii CRP) yẹ ki o tun yatọ si ododo microbial ninu omi (Fig. 6). Niwọn igba ti awọn kuponu ti o wa ninu adagun naa wa siwaju sii lati awọn gedegede, wọn ti farahan si omi tutu nikan lakoko awọn ẹkọ immersion labẹ awọn ipo aerobic.
Ibajẹ gbogbogbo nwaye ni irin erogba, irin chromium kekere, ati irin simẹnti ni awọn agbegbe omi tutu (Aworan 1) nitori awọn ohun elo wọnyi ko ni sooro ipata. Bibẹẹkọ, oṣuwọn ibajẹ (0.13 mm yr-1) labẹ awọn ipo omi omi abiotic ga ju ninu awọn ẹkọ iṣaaju40 (0.04 mm yr-1) ati pe o jẹ afiwera si iwọn ibajẹ (0.02-0.76 mm yr-1) ni iwaju awọn microorganisms 1) Iru si awọn ipo omi tutu40,41,42. Iwọn ibajẹ isare yii jẹ abuda ti MIC.
Ni afikun, lẹhin awọn oṣu 22 ti immersion, a ṣe akiyesi ibajẹ agbegbe ni ọpọlọpọ awọn irin labẹ awọn ọja ibajẹ (Fig. 3). Ni pataki, oṣuwọn ibajẹ agbegbe ti a ṣe akiyesi ni ASTM A179 fẹrẹ to igba marun yiyara ju ipata gbogbogbo lọ. Fọọmu dani ti ipata ati iyara ipata oṣuwọn tun ti ṣe akiyesi ni ipata ti n waye lori ohun kanna. Bayi, immersion ti a ṣe ninu iwadi yii ṣe afihan ibajẹ ni iṣe.
Lara awọn irin ti a ṣe iwadi, irin 9% Cr ṣe afihan ipata ti o lagbara julọ, pẹlu ijinle ipata ti> 1.2 mm, eyiti o ṣee ṣe MIC nitori ipata isare ati irisi ibajẹ ajeji. Lara awọn irin ti a ṣe iwadi, irin 9% Cr ṣe afihan ipata ti o lagbara julọ, pẹlu ijinle ipata ti> 1.2 mm, eyiti o ṣee ṣe MIC nitori ipata isare ati irisi ibajẹ ajeji. Среди исследованных металлов стальс с 9% Cr показала наиболее вероятно, является МИК из-за ускоренной коррозии и аномальной формы корррозии. Lara awọn irin ti a ṣe ayẹwo, irin pẹlu 9% Cr ṣe afihan ibajẹ ti o lagbara julọ pẹlu ijinle ibajẹ> 1.2 mm, eyiti o jẹ MIC nitori ibajẹ isare ati irisi ibajẹ ti ko dara.在所研究的金属中，9% Cr 钢的腐蚀最为严重，腐蚀深度>1.2 mm，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% Cr Среди исследованных металлов наиболее сильно корродировала сталь с 9% Cr МИК из-за ускоренных и аномальных форм коррозии. Lara awọn irin ti a ṣe iwadi, irin pẹlu 9% Cr ti bajẹ pupọ julọ, pẹlu ijinle ipata ti> 1.2 mm, o ṣee ṣe MIC nitori isare ati awọn iru ipata ailorukọ.Nitori 9% Cr irin ni a lo ni awọn ohun elo otutu giga, ihuwasi ibajẹ rẹ ti ṣe iwadi tẹlẹ43,44 ṣugbọn ko si MIC ti a ti royin tẹlẹ fun irin yii. Gẹgẹbi ọpọlọpọ awọn microorganisms, ayafi fun awọn hyperthermophiles, ko ṣiṣẹ ni agbegbe iwọn otutu giga (> 100 °C), MIC ni irin 9% Cr le jẹ aibikita ni iru awọn ọran. Gẹgẹbi ọpọlọpọ awọn microorganisms, ayafi fun awọn hyperthermophiles, ko ṣiṣẹ ni agbegbe otutu ti o ga (> 100 °C), MIC ni irin 9% Cr le jẹ bikita ni iru awọn ọran. Поскольку многие в высокорганизмы, за исключением гипертермофилов, неактивны в высокотемпераДДЌЕ в в высокотемпераИДЌЕЌЕ (1), в стали с 9% Cr в таких случаях можно не учитывать. Niwọn bi ọpọlọpọ awọn microorganisms, laisi awọn hyperthermophiles, ko ṣiṣẹ ni agbegbe iwọn otutu ti o ga (> 100 ° C), MIC ni irin pẹlu 9% Cr ni a le bikita ni iru awọn ọran.由于除超嗜热菌外，许多微生物在高温环境(>100 °C)钢中的MIC. 9% Cr (> 100 °C) Поскольку многие микроорганизмы, кроме гипертермофилов, не проявляют активности в высокотенпату (1), ° МПК стали с 9% Cr в данном случае можно не учитывать. Niwọn bi ọpọlọpọ awọn microorganisms, ayafi fun awọn hyperthermophiles, ko ṣe afihan iṣẹ ṣiṣe ni awọn agbegbe iwọn otutu giga (> 100 ° C), MIC ni irin pẹlu 9% Cr ni a le foju parẹ ninu ọran yii.Bibẹẹkọ, nigba ti irin 9% Cr ti lo ni agbegbe iwọn otutu alabọde, ọpọlọpọ awọn igbese gbọdọ jẹ lati dinku MIC naa.
Orisirisi awọn agbegbe makirobia ati awọn ayipada wọn ni a ṣe akiyesi ni awọn idogo ti awọn ohun elo ti ko ni ipata ati ni awọn ọja ipata ni awọn biofilms ti a fiwewe si omi, ni afikun si ipata iyara (Fig. 5-7), ni iyanju ni iyanju pe ipata yii jẹ gbohungbohun kan. Ramirez et al.13 ṣe ijabọ iyipada-igbesẹ 3 kan (FeOB => SRB/IRB => SOB) ninu ilolupo eda abemi-ara microbial ti omi lori 6 mo, ninu eyiti hydrogen sulfide ti a ṣe nipasẹ SRB ti o ni ilọsiwaju keji le nikẹhin ṣe alabapin si imudara ti SOB. Ramirez et al.13 ṣe ijabọ iyipada-igbesẹ 3 kan (FeOB => SRB/IRB => SOB) ninu ilolupo eda abemi-ara microbial kan lori 6 mo, nigbati hydrogen sulfide ti a ṣe nipasẹ SRB ti o ni ilọsiwaju keji le nikẹhin ṣe alabapin si imudara ti SOB. Ramirez et al.13 собщают о трехэtapnom переhode (FeOB => SRB/IRB => SOB) сероводород, образующийся при вторичном обогащении SRB, может, наконец, способствовать обогащению SRB. Ramirez et al.13 ṣe ijabọ iyipada ipele mẹta (FeOB => SRB/IRB => SOB) ninu ilolupo eda abemi-ara microbial ti omi lori akoko ti awọn oṣu 6, nibiti hydrogen sulfide ti ipilẹṣẹ lati imudara Atẹle SRB le nipari ṣe alabapin si imudara SOB. Ramirez 等人13 报告了一个超过6 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。Ramirez 三 人 13 报告转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 转变 r srb/IRB)硫化氢 可能 最终 有助于 sob 的富集。 Ramirez et al.13 собщили отрехступенчатом переходе (FeOB => SRB/IRB => SOB) сероводород, образующийся в результате вторичного обогащения SRB. Ramirez et al.13 royin iyipada-igbesẹ mẹta kan (FeOB => SRB/IRB => SOB) ninu ilolupo eda abemi-ara microbial ti omi ni akoko oṣu mẹfa, ninu eyiti hydrogen sulfide ti a ṣe lati imudara Atẹle SRB le bajẹ ṣe alabapin si imudara SOB.McBeth ati Emerson36 royin imudara akọkọ ni FeOB. Bakanna, imudara ti FeOB lakoko ipele ipata akọkọ ni a ṣe akiyesi ninu iwadi yii, ṣugbọn awọn iyipada microbial pẹlu ilọsiwaju ti ibajẹ ti a ṣe akiyesi ni erogba ati 1% ati 2.25% Cr steels ati iron iron lori 22 mo jẹ FeOB => IRB => SRB (Figs. 7 ati 8). Bakanna, imudara ti FeOB lakoko ipele ibajẹ akọkọ ni a ṣe akiyesi ninu iwadi yii, ṣugbọn awọn iyipada microbial pẹlu ilọsiwaju ti ibajẹ ti a ṣe akiyesi ni erogba ati 1% ati 2.25% Cr steels ati iron iron lori 22 mo jẹ FeOB => IRB => SRB (Figs. 7 ati 8). Точно так же в этом исследовании наблюдаеся вогащение FeOB. прогрессирования коррозии, наблюдаемые в углеродистых и 1% ati 2,25% Cr сталях и чугуне в течение 22 собой FeOB => IRB = > SRB (рис. 7 и 8). Bakanna, ninu iwadi yii imudara ni FeOB ni ipele ibẹrẹ ti ibajẹ ni a ṣe akiyesi, ṣugbọn awọn iyipada microbial bi ipata ti nlọsiwaju, ti a ṣe akiyesi ni erogba ati 1% ati 2.25% Cr steels ati simẹnti irin lori awọn osu 22, jẹ FeOB => IRB => SRB (Awọn nọmba 7 ati 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 釢以及2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）。在 本 研究 中 观察 早期 腐蚀 阶段 feob 的 富集 ， 但 和 和 1% 和 2.25% Cr 2.25% C.的 铸铁 中 到 的 微生物 腐蚀 的 进展 而 变化 FEOB => IRB => SRB（图7和8）。 Аnalогиchnыm obrazom, в этоm иssledovanny наблюдалось обогащение FeOB изменения, наблюдаемые в углеродистых и 1% и 2,25% Cr сталях и чугуне в течение 22 месяцев, были FeRB => 8. Bakanna, imudara FeOB ni awọn ipele ibẹrẹ ti ibajẹ ni a ṣe akiyesi ninu iwadi yii, ṣugbọn awọn iyipada microbiological ti a ṣe akiyesi ni erogba ati 1% ati 2.25% Cr steels ati irin simẹnti lori awọn osu 22 jẹ FeOB => IRB => SRB (Fig. 7 ati 8).Awọn SRB le ni irọrun kojọpọ ni awọn agbegbe omi okun nitori awọn ifọkansi ion sulfate giga, ṣugbọn imudara wọn ni awọn agbegbe omi tutu jẹ idaduro nipasẹ awọn ifọkansi ion sulfate kekere. Imudara SRB ni omi okun ni a ti royin nigbagbogbo10,12,45.
Erogba Organic ati nitrogen nipasẹ Fe (II) -igbẹkẹle agbara iṣelọpọ agbara iron oxide (pupa [Dechloromonas sp.] ati awọ ewe [Sideroxydans sp.] ẹyin) ati Fe (III) dinku kokoro arun (awọn sẹẹli grẹy [Geothrix sp. ati Geobacter sp. ]) ni ipele ibẹrẹ ti ipata, lẹhinna anaerobic sulfate-reducing bacteria (SRP) ati microorganism corrosion (SRP) nipa jijẹ ohun elo Organic ti a kojọpọ. b Awọn iyipada ninu awọn agbegbe makirobia lori awọn irin ti ko ni ipata. Awọ aro, bulu, ofeefee, ati awọn sẹẹli funfun jẹ aṣoju kokoro arun lati awọn idile Comamonadaceae, Nitrospira sp., Beggiatoacea, ati awọn miiran, lẹsẹsẹ.
Pẹlu iyi si awọn iyipada ninu agbegbe microbial ati imudara SRB ti o ṣeeṣe, FeOB ṣe pataki ni ipele ibẹrẹ ti ipata, ati Dechloromonas le gba agbara idagbasoke wọn lati Fe (II) oxidation. Awọn microorganisms le ye ninu media ti o ni awọn eroja itọpa ninu, ṣugbọn wọn kii yoo dagba lainidii. Bibẹẹkọ, adagun-odo ti a lo ninu iwadi yii jẹ agbada aponsedanu, pẹlu ṣiṣanwọle ti 20 m3/h, eyiti o n pese nigbagbogbo awọn eroja itọpa ti o ni awọn ions inorganic. Ni awọn ipele ibẹrẹ ti ipata, awọn ions ferrous ti wa ni idasilẹ lati irin erogba ati irin simẹnti, ati FeOBs (gẹgẹbi Dechloromonas) lo wọn gẹgẹbi orisun agbara. Awọn oye ti erogba, fosifeti ati nitrogen ti o nilo fun idagbasoke sẹẹli gbọdọ wa ninu omi ilana ni irisi Organic ati awọn nkan inorganic. Nitoribẹẹ, ni agbegbe omi tutu yii, FeOB ti wa ni imudara ni ibẹrẹ lori awọn aaye irin bii erogba irin ati irin simẹnti. Lẹhinna, awọn IRBs le dagba ati lo ọrọ Organic ati awọn ohun elo irin bi awọn orisun agbara ati awọn olugba elekitironi ebute, lẹsẹsẹ. Ni awọn ọja ibajẹ ti ogbo, awọn ipo anaerobic ti o dara pẹlu nitrogen yẹ ki o ṣẹda nitori iṣelọpọ ti FeOB ati IRB. Nitorina, SRB le dagba ni kiakia ati ki o rọpo FeOB ati IRB (Fig. 8a).
Laipẹ, Tang et al. Ibajẹ ti irin alagbara ti a royin nipasẹ Geobacter ferreducens ni awọn agbegbe omi tutu nitori gbigbe elekitironi taara lati irin si microbes46. Ṣiyesi EMC, ilowosi ti awọn microorganisms pẹlu awọn ohun-ini EET jẹ pataki. SRB, FeOB, ati IRB jẹ awọn eya microbial akọkọ ninu awọn ọja ipata ninu iwadi yii, eyiti o yẹ ki o ni awọn abuda EET. Nitorinaa, awọn microorganisms ti nṣiṣe lọwọ elekitirokemika le ṣe alabapin si ipata nipasẹ EET, ati akopọ ti agbegbe wọn yipada labẹ ipa ti ọpọlọpọ awọn ẹya ionic bi awọn ọja ipata ti ṣẹda. Ni ilodi si, agbegbe makirobia ni irin pẹlu 9% Cr yatọ si awọn irin miiran (Fig. 8b). Lẹhin awọn osu 14, ni afikun si imudara pẹlu FeOB, gẹgẹbi Sideroxydans, SOB47Beggiatoacea, ati Thiomonas tun ni ilọsiwaju (Fig. 7i). Iyipada yii yatọ ni pataki si ti awọn ohun elo ibajẹ miiran, gẹgẹbi irin erogba, ati pe o le ni ipa nipasẹ awọn ions ọlọrọ chromium tituka lakoko ipata. Ni pataki, Thiomonas kii ṣe awọn ohun-ini oxidizing imi-ọjọ nikan, ṣugbọn tun Fe (II) awọn ohun-ini oxidizing, eto EET kan, ati ifarada irin ti o wuwo48,49. Wọn le ni idarato nitori iṣẹ ṣiṣe oxidative ti Fe (II) ati/tabi lilo taara ti awọn elekitironi irin. Ninu iwadi ti tẹlẹ, opo pupọ ti Beggiatoacea ni a ṣe akiyesi ni biofilms lori Cu nipa lilo eto ibojuwo biofilm ti o dawọ duro, ni iyanju pe awọn kokoro arun wọnyi le jẹ sooro si awọn irin majele bii Cu ati Cr. Sibẹsibẹ, orisun agbara ti Beggiatoacea nilo lati dagba ni agbegbe yii jẹ aimọ.
Iwadi yii ṣe ijabọ awọn iyipada ni awọn agbegbe makirobia lakoko ipata ni awọn agbegbe omi tutu. Ni agbegbe kanna, awọn agbegbe microbial yatọ ni iru irin. Ni afikun, awọn abajade wa jẹrisi pataki ti FeOB ni awọn ipele ibẹrẹ ti ipata, bi iṣelọpọ agbara makirobia ti o gbẹkẹle irin ṣe igbega dida ti agbegbe ọlọrọ ounjẹ ti o ni ojurere nipasẹ awọn microorganisms miiran bii SRB. Lati le dinku MIC ni awọn agbegbe omi tutu, FeOB ati imudara IRB gbọdọ ni opin.
Awọn irin mẹsan ni a lo ninu iwadi yii ati ṣe ilana sinu awọn bulọọki ti 50 × 20 × 1–5 mm (sisanra fun ASTM 395 irin ati 1%, 2.25% ati 9% Cr: 5 mm; sisanra fun ASTM A283 ati ASTM A179: 3 mm). mm; ASTM A109 Temper 4/5 ati Iru 304 ati 316 Irin Alagbara, sisanra: 1mm), pẹlu awọn iho 4mm meji. Awọn irin Chromium jẹ didan pẹlu iwe iyanrin ati awọn irin miiran jẹ didan pẹlu iwe iyanrin grit 600 ṣaaju ki o to fibọ. Gbogbo awọn ayẹwo ni a sonicated pẹlu 99.5% ethanol, ti o gbẹ ati iwuwo. Awọn ayẹwo mẹwa ti irin kọọkan ni a lo fun iṣiro oṣuwọn ipata ati itupalẹ microbiome. Apeere kọọkan jẹ ti o wa titi ni aṣa akaba pẹlu awọn ọpa PTFE ati awọn alafo (φ 5 × 30 mm, Aworan Afikun. 2).
Adágún omi naa ni iwọn didun ti awọn mita onigun 1100 ati ijinle nipa awọn mita 4. Ṣiṣan omi ti nwọle jẹ 20 m3 h-1, iṣan omi ti tu silẹ, ati pe didara omi ko ni iyipada ni akoko (Afikun 3). Apejuwe ayẹwo ti wa ni isalẹ sori okun waya irin 3 m ti daduro ni arin ojò. Awọn ipele meji ti awọn akaba ni a yọ kuro ninu adagun-odo ni 1, 3, 6, 14 ati 22 osu. Awọn ayẹwo lati akaba kan ni a lo lati wiwọn pipadanu iwuwo ati iṣiro awọn oṣuwọn ipata, lakoko ti awọn ayẹwo lati akaba miiran ni a lo fun itupalẹ microbiome. Awọn atẹgun ti a ti tuka ninu ojò immersion ni a wọn nitosi aaye ati isalẹ, bakannaa ni aarin, ni lilo sensọ atẹgun ti a tuka (InPro6860i, Mettler Toledo, Columbus, Ohio, USA).
Awọn ọja ibajẹ ati awọn biofilms lori awọn ayẹwo ni a yọ kuro nipasẹ fifọ pẹlu fifọ ike kan tabi fifipa pẹlu swab owu kan, ati lẹhinna sọ di mimọ ni 99.5% ethanol nipa lilo iwẹ ultrasonic. Awọn ayẹwo naa lẹhinna rì sinu ojutu Clark ni ibamu pẹlu ASTM G1-0351. Gbogbo awọn ayẹwo ni a ṣe iwọn lẹhin gbigbe ti pari. Ṣe iṣiro oṣuwọn ipata (mm/yr) fun ayẹwo kọọkan nipa lilo agbekalẹ atẹle:
nibiti K jẹ igbagbogbo (8.76 × 104), T jẹ akoko ifihan (h), A jẹ agbegbe agbegbe lapapọ (cm2), W jẹ pipadanu pipọ (g), D jẹ iwuwo (g cm – 3).
Lẹhin ti iwọn awọn ayẹwo, awọn aworan 3D ti ọpọlọpọ awọn ayẹwo ni a gba ni lilo microscope laser wiwọn 3D (LEXT OLS4000, Olympus, Tokyo, Japan).