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微生物腐蚀（MIC）是影响海洋工程金属材料如钢铁等服役期安全性的因素之一,其对工程设施直接或间接造成的损害给人类社会带来巨大的经济损失、人身威胁和环境破坏。铁还原菌IRB是一类可以将固态的Fe（Ⅲ）异化还原为离子态Fe（Ⅱ）的微生物,在铁循环过程中发挥着重要的作用。但其对材料尤其是铁基金属材料的腐蚀机制存在争议。造成争议的原因很多,从微生物代谢过程的角度考虑可能与电子受体的选择有关。同时,合金化作为提高金属材料耐蚀性和抗菌性的重要手段之一,合金元素对IRB的抗菌性能却鲜有报道。本文选取分离自汇泉湾的兼性厌氧IRB菌株H.titanicae,围绕其不同环境中电子受体的选择差异,研究了其在有氧/无氧条件下电子受体的选择不同对海洋环境典型金属材料合金钢和不锈钢腐蚀行为的影响,并解析其不同的腐蚀机制。同时,对比了Cu和Ni等合金元素在抑制H.titanicae所致金属材料腐蚀方面的作用,并提出相应的腐蚀抑制机制。主要研究结果如下:（1）揭示了H.titanicae对EH40钢腐蚀影响的电子受体依赖性。研究了不同溶解氧浓度下H.titanicae对EH40钢腐蚀的影响,发现有氧/无氧环境下,H.titanicae的腐蚀影响不同。有氧环境中,H.titanicae趋向于有氧呼吸,选择O2作为电子受体,导致体系中DO值降低,抑制了阴极氧还原反应,从而抑制了EH40钢的腐蚀。而在无氧环境中,H.titanicae利用Fe（Ⅲ）作为电子受体,使得固态的Fe（Ⅲ）转化为离子态的Fe2+,暴露了新鲜表面从而提供了更多的活性位点,同时阻碍了疏松的Fe（Ⅲ）产物膜向更致密的Fe3O4的转化,破坏了产物膜的保护性。此外,无氧环境中生物膜下H.titanicae可能以H2为电子供体引起膜下腐蚀,从而促进EH40钢的腐蚀。（2）探究了Cu和Ni合金元素在H.titanicae以Fe（Ⅲ）为电子受体所致合金钢腐蚀方面的抑制作用。选取了不同Cu、Ni含量的回火索氏体合金钢,研究了其在无氧环境H.titanicae作用下的腐蚀,发现合金元素Cu的添加和Ni含量的均提高了对无氧环境下H.titanicae所致合金钢腐蚀有抑制作用,且含量为1.3%的Cu添加缓蚀作用强于将Ni含量从4.8%提高至7.2%。Cu添加和提高Ni含量的腐蚀抑制作用是由于附着细菌的减少,从而减少细菌从Fe（Ⅲ）向Fe（Ⅱ）的异化还原作用,但两种合金元素表现出不同的抑制机制。1.3Cu3.3Ni-HSLA钢通过释放Cu离子,对H.titanicae有一定的杀菌作用,减少附着细菌数量;而7.2Ni-HSLA钢对附着细菌没有明显的杀菌作用,是通过增加含Ni化合物的生成如Ni Fe2O4抑制细菌的附着,从而抑制H.titanicae对钢的腐蚀作用。（3）研究了H.titanicae对钝性金属不锈钢腐蚀影响的电子受体的依赖性。选取了2205 DSS,探究其在不同溶解氧环境下的腐蚀行为。结果表明,与EH40钢不同,H.titanicae在有氧/无氧环境中电子受体的选择不同均加速了2205 DSS的腐蚀。有氧环境中,H.titanicae选择O2作为电子受体,导致DO值降低,一方面海水中腐蚀性离子如Cl-引发2205 DSS点蚀,破坏了钝化膜,而在O2浓度低的情况下不能及时修复,导致点蚀进一步加深;另一方面,H.titanicae在样品表面的附着形成局部氧浓差电池,造成生物膜下局部腐蚀,促进了点蚀的发展。无氧环境中,H.titanicae利用Fe（Ⅲ）作为电子受体,破坏了钝化膜的完整性,而由于缺乏O2,导致被破坏的钝化膜得不到修复,使得腐蚀性离子如Cl-深入到点蚀坑内部,促进了点蚀的发展。（4）初步探究了Cu合金元素添加对2205 DSS耐H.titanicae腐蚀影响机制。选取了Cu元素百分含量为2.27%的2205Cu DSS,研究了其在有氧/无氧环境中对H.titanicae所致2205 DSS腐蚀的抑制作用。结果表明,有氧环境下,Cu添加在一定程度上反而降低了2205 DSS在无菌/有菌体系中的耐蚀性,原因是O2的存在使得2205Cu DSS中的Cu发生阳极溶解反应,以离子形态溶解到体系中,破坏了表面钝化膜的完整性,同时H.titanicae以O2为电子受体的代谢过程消耗了O2,降低了溶解氧浓度,对不锈钢钝化膜的修复造成不利影响,导致2205Cu DSS在有氧环境的点蚀深度大于2205 DSS。而在无氧环境下,2205Cu DSS中Cu离子释放起到一定的杀菌作用,减少了H.titanicae以Fe（Ⅲ）为电子受体的代谢活动,从而减少了细菌对钝化膜的破坏,抑制了不锈钢的点蚀深度。本文从电子受体角度解释了IRB腐蚀机制存在争议的原因,并揭示了H.titanicae在有氧/无氧环境下电子受体的依赖性对金属材料腐蚀的影响与材料表面特性的关联。同时,首次研究并比较了Cu、Ni合金元素在抑制H.titanicae作用下金属材料腐蚀的作用,分别讨论了腐蚀抑制机制。因此,本文对完善海洋环境MIC理论和抗菌材料的研究具有一定的理论指导意义。