SRB广泛分布在各种自然环境中,并代谢产生具有侵蚀性的硫化物和EPS。因此,SRB引起的腐蚀占了整个MIC的一半,SRB被认为是一类引起腐蚀最要的微生物。针对SRB引起的腐蚀,很多学者做了大量研究,主要提出了以下几种机理。以上机理的提出,大多是以钢铁为研究对象,关于SRB引起铜腐蚀的机理尚不明确。
本工作利用WBE、电化学阻抗(EIS)、扫描电镜(SEM)及XPS测试手段,研究了不同浓度下EPS对铜腐蚀行为的影响及一定浓度下的EPS在不同时间对铜腐蚀行为的影响。结果表明:
(1)SRB在铜的表面形成一层生物膜,引发铜的局部腐蚀。铜浸泡在无菌介质中腐蚀产物主要是Cu2O,在SRB介质主要是Cu2S。
(2)SRB能够导致阳极区的面积减少、阴极区面积增大,促进铜局部腐蚀过程的发生。
(3)SRB代谢产生的硫化物能够加速铜的腐蚀。腐蚀过程与SRB的代谢过程有关,在对数期和稳定期,腐蚀加速,在衰亡期,腐蚀受到抑制。
(4)SRB代谢产生的EPS主要组成成分是多糖和蛋白质,多糖羟基中的氧原子和蛋白质中羰基中的氧原子能够与Cu+发生络合反应。
(5)短期浸泡时,低浓度的EPS吸附在铜表面抑制CuCl2-、Cl-和O2等扩散,导致一层致密的腐蚀产物膜吸附,铜的腐蚀受到抑制;随着EPS浓度的增加,腐蚀产物膜疏松多孔,EPS引起的阻蚀作用减弱。
(6)长期浸泡时,在空白溶液中,一层由Cu2O组成的保护性腐蚀产物膜能够显著抑制铜的腐蚀;然而EPS的存在能够破坏保护性腐蚀产物膜,引起铜局部腐蚀的发生。