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随着近年来基因测序等技术的应用,相关研究表明在某些厌氧腐蚀环境的微生物群落中产甲烷古菌占据着主导地位,同时环境中产甲烷古菌的厌氧腐蚀性能被证明不弱于硫酸盐还原菌(Sulfate-reducingbacteria,SRB)。这些发现使得产甲烷古菌成为近年来厌氧微生物腐蚀领域研究热点之一。然而,目前产甲烷古菌相关微生物腐蚀研究工作较少,尚无针对性的防腐措施。因此,产甲烷古菌致碳钢腐蚀的机理研究具有十分重要的意义。本文选用海洋中常见的氢营养型产甲烷古菌Methanococcusmaripaludis(M.maripaludis)为研究菌种,首先研究了不同典型能源下M.maripaludis的生长代谢规律,然后通过腐蚀失重实验、电化学行为分析和表面分析等研究方法探究了 M.maripaludis在海水中对EH40和E690钢腐蚀行为的影响,提出了相应的腐蚀机理。本研究的主要结论如下:(1)不同典型能源(醋酸钠、H2)对海水中M.maripaludis生长代谢规律的研究结果表明,CH4的产量与M.maripaludis的活性呈正相关关系。以醋酸钠作为唯一能源时,M.maripaludis以醋酸钠为底物代谢生成CH4和CO2,CO2溶于培养基后造成培养基酸化,同时因营养物质的缺乏M.maripaludis的活性较低;以H2作为唯一能源且CO2提供碳源时,M.maripaludis以H2/CO2为底物生成CH4正常代谢生长,活性较高,同时M.maripaludis代谢消耗CO2造成培养基碱化。(2)海水中M.maripaludis对EH40钢腐蚀行为影响的研究结果表明,M.maripaludis对EH40钢的腐蚀过程具有双重效应。在浸泡前5 d,M.maripaludis促使钢表面快速成膜,膜具有保护性阻碍腐蚀过程的进行。在浸泡5 d后,M.maripaludis的存在加速钢的腐蚀,Cl-侵蚀和微生物腐蚀破坏膜的保护性,腐蚀特征为局部腐蚀,腐蚀机理是M.maripaludis非均匀分布的微生物膜诱导点蚀和代谢加速阳、阴极去极化过程促进腐蚀。(3)海水中M.maripaludis对E690钢腐蚀行为影响的研究结果表明,M.maripaludis对E690钢的腐蚀过程具有双重效应,在浸泡5 d前后分别抑制和促进钢的腐蚀,腐蚀机理和腐蚀特征与EH40钢一致,但M.maripaludis致不同成分碳钢腐蚀的行为不同。在浸泡5 d后,M.maripaludis存在时E690钢中电荷转移电阻Rct随时间的增加而增大,M maripaludis加速E690钢腐蚀的过程中出现EH40钢中没有的“抑制”现象。此外,Mmaripaludis致E690钢腐蚀的点蚀坑中心处存在未腐蚀的特征性“圆台”区。