海洋环境下硅藻的腐蚀特性研究文献综述

2020-04-14 20:03:52

1．目的及意义

（一）选题背景

海洋生物污损是伴随着人类的海洋开发活动而对人造海洋设施产生的一类生态危害，例如造成管线堵塞，船舶航行阻力增加，海洋平台载荷增加，并可能增加腐蚀风险，生物污损会造成巨大经济损失。附着于材料表面的微生物膜是诱导生物污损进一步发展的重要原因，它也是材料腐蚀发生的重要因素。[[i]]钢铁构筑物等设施浸入海水环境后其表面几分钟内便形成一层富含有机质的调控膜，随后细菌、硅藻等微生物相继附着进而形成生物膜，影响这一过程的因素包括材料表面形貌、表面电荷和表面润湿度等。[[ii]]

海洋微藻是重要的污损生物之一，其在水下基体的附着是诱发其他污损生物附着的重要因素，并影响随后污损生物群落的发展。[[iii]]生物膜的形成对固体表面产生多种不良影响。生物膜附着在船体上增加了摩擦力和能量损耗，在海水热交换器上大大地降低了热交换效率，在海上作业平台上加快了金属腐蚀、降低了其使用寿命。[[iv]]

微生物生长代谢引起或促进腐蚀进程的现象统称为微生物腐蚀(microbiologicallyinfluenced corrosion, MIC),微生物腐蚀是海洋结构物损毁的重要原因之一。工程材料浸入海洋环境中会发生一系列的腐蚀失效，从而带来巨大的经济损失，而大部分腐蚀是由海洋生物造成的。据统计，全世界每年由于海洋生物腐蚀导致的损失就高达上千亿美元。[[v]]

(二)选题意义

海洋微藻在细菌膜上的附着规律及其对金属腐蚀的影响尚未得到足够的重视。在自然环境中生存着许多微生物其中有一部分微生物会附着于工程结构的表面形成一层生物膜生物膜内部环境与自然本体环境有着显著的差别从而容易引起工程结构的腐蚀. 这种因微生物附着而引起的腐蚀称为微生物腐蚀据统计微生物腐蚀在金属和建筑材料的腐蚀破坏中占20%，全世界因微生物腐蚀直接造成的损失估计每年约300 ～500 亿美元美国每年花费12 亿美元用于工业生产中化学杀菌剂的投放，我国每年因腐蚀而造成的损失高达2 800 亿人民币，其中一部分是由于微生物腐蚀造成的。[[vi]]微生物引起船舶的异常腐蚀也给我国造成较大的损失。微生物腐蚀造成的危害越来越受到世界各国的重视。我国船舶系统微生物腐蚀的研究起步较晚，与国外相比，在重视程度和机理研究层面存在一定差距，亟待加强机理和防护技术领域研究。

[1]翟宇佳,潘科,王明科, 等.海洋环境微生物腐蚀及生物调控研究进展[J].中华航海医学与高气压医学杂志,2016,23(6):489-492. DOI:10.3760/cma.j.issn.1009-6906.2016.06.026.

[[ii]] 管方,翟晓凡,段继周, 等.舟形藻在假单胞菌菌膜上的附着及对316L不锈钢腐蚀的影响[J].腐蚀与防护,2015,36(7):603-608. DOI:10.11973/fsyfh-201507002.

[[iii]] WETHERBEE R，LIND J I。，BURKE J，et a1．Mini-reviewthe first kiss establishment and control of initial adhesion by rapiddiatoms[J1．Journal of Phenology，1998，34：9-15．

[[iv]] 许昆明.海洋生物膜的形成及其对金属腐蚀的影响[J].海洋科学,2008,32(9):71-75.

[[v]] 郑传波,胡秀华,张杰, 等.海水中小球藻对Q235碳钢腐蚀行为的影响[J].腐蚀与防护,2018,39(4):247-252,257.

[[vi]] 陈德斌,胡裕龙,陈学群.舰船微生物腐蚀研究进展[J].海军工程大学学报,2006,18(1):79-84. DOI:10.3969/j.issn.1009-3486.2006.01.017.

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