在海洋环境中使用的设备和材料，有些由于各种微生物和海洋生物附着造成生物污损和腐蚀，会显著减低其使用性能和寿命，不仅造成巨大的经济损失和严重的事故，甚至危及生命安全。当一种材料或物体浸于海水中后，表面很快就被细菌粘附，细菌分泌胞外多聚物（如胞外多糖），将细菌与基体之间、细菌与细菌之间相互粘接形成复杂的生物膜。关于海水中金属的腐蚀行为研究学者做了大量的研究工作，其中研究最多的是碳钢和不锈钢的腐蚀行为。牺牲阳极阴极保护法由于具有电流分散能力好、易于管理和维护，费用相对较低等优点，已经广泛用于各种海洋设备的腐蚀防护。其中，锌牺牲阳极具有较高的电流效率，对金属设施保护效果较好，目前已成为应用最广的牺牲阳极材料之一。关于该阳极材料在热海水的腐蚀机理和微量元素对其性能的影响，国内已有相关报道，而关于海洋环境中微生物膜对锌牺牲阳极材料腐蚀性能的影响，未见相关报道。本部分主要采用了交流阻抗技术、失重法、扫描电镜和荧光显微观察技术等方法研究了微生物对锌牺牲阳极的腐蚀行为。这方面的工作对牺牲阳极的性能评价及了解海洋生物对牺牲阳极的作用具有重要的参考价值。首先从锈层中分离纯化出硫酸还原菌和希瓦氏细菌，经分子生物学方法鉴定，该希瓦氏细菌为海藻希瓦氏菌。利用分光光度法测定了海藻希瓦氏细菌的生长曲线。在培养基中海藻希瓦氏细菌的生长数量变化大致分为3个阶段：1-4天为指数生长阶段，并在第4天数量达到最大值；5-6天为稳定阶段，此期细菌增殖数与死亡数趋于平衡，细菌数量相对稳定；7-10天为衰亡阶段，在此阶段内，由于有限的营养物质被耗尽，细菌繁殖越来越慢，活性海藻希瓦氏细菌数量迅速减少。电化学测试结果表明：在天然海水中，Zn-Al-Cd牺牲阳极的Rct值要比灭菌海水中试样的Rct值大很多，这说明天然海水中试样的腐蚀速率要小于灭菌海水的腐蚀速率。失重实验所得Zn-Al-Cd牺牲阳极试样在灭菌海水和天然海水中浸泡9d的腐蚀速率分别为0.4998mm/a、0.4544mm/a，这个结果与前面交流阻抗结果相一致。纯锌牺牲阳极在天然海水中也具有相似的规律。含海藻希瓦氏细菌培养基中的试样的开路电位要高于无菌培养基中试样的开路电位，Rct值也要大于无菌培养基的Rct值，这说明该海藻希瓦氏细菌能够抑制试样的腐蚀，原因在于细菌在试样的表面形成生物膜，并且消耗了体系中的氧气。在室内模拟条件下研究了海藻希瓦氏菌对纯锌牺牲阳极腐蚀的影响。电化学测试结果表明，该细菌可以使纯锌试样的腐蚀电位升高，并且显著的抑制试样的腐蚀，其主要的原因是在含细菌体系中，细菌通过代谢活动消耗掉溶解氧，在试样表面形成一层生物膜，该生物膜阻挡了腐蚀介质与试样表面的接触，从而使试样的腐蚀受到抑制。在混合细菌体系中，与不含细菌培养基中试样的结果相比，含混合细菌培养基中试样的开路电位发生正移，Rct值远小于无菌培养基的Rct值，这说明混合细菌能较快的加速试样的腐蚀。原因在于海藻希瓦氏细菌消耗掉体系中的氧气，为硫酸还原菌的生长创造了良好的条件，加速了试样的腐蚀。纯锌牺牲阳极在混合细菌体系中也具有相似的规律。扫描电镜的结果表明：天然海水体系中，在灭菌海水体系中的试样发生了局部腐蚀，在天然海水体系中的试样腐蚀比较均匀。试样在含海藻希瓦氏细菌体系中浸泡5天，其表面覆盖比较致密的生物膜；而在不含细菌的体系中，试样表面有明显的腐蚀坑和白色的腐蚀产物。在混合细菌体系，试样浸泡9天，其表面覆盖比较致密的生物膜；而在不含细菌的体系中，试样表面有明显的腐蚀坑和白色的腐蚀产物。扫描电镜结果是对电化学测试结果的验证和加强。荧光显微观察结果表明：细菌在试样表面的生长规律为：在开始阶段细菌先附着在试样表面，但大多是以单体状态存在的；随着细菌的生长繁殖，细菌逐渐团聚进而形成生物膜；随着封闭体系中的营养物质及氧气的消耗，细菌逐渐死亡，试样表面的生物膜脱落。虽然形成生物膜的时间不一样，但是它们都具有相似的生长规律。