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随着大型电厂对再生水补水的循环冷却水的浓缩倍数要求的不断提高,无疑增加了微生物的滋生和微生物对金属管网的腐蚀风险。因此,本研究通过实验,开展了常用缓蚀剂羟基乙叉二膦酸(HEDP)/水溶性咪唑啉对碳钢表面铁细菌(IB)生物膜的生长和组成变化、电化学腐蚀行为、铁细菌附着特性以及化合物转化的影响研究,提出了缓蚀剂HEDP/水溶性咪唑啉对铁细菌腐蚀的影响机制。与IB工况相比,HEDP+IB工况在腐蚀7d时,生物膜厚度减少了约56%,在腐蚀层中IB菌及其EPS的分布更加致密,且在生物膜深度分布上更早的形成IB菌——EPS——IB菌的结构;腐蚀15d内生物膜中IB菌的含量为6.00×1063.60×108 cfu/ml,比IB工况最高高1.5个数量级,生物膜中EPS含量也增加了0.22.6 mg/cm2,表明HEDP促进IB菌生长以及EPS的分泌。水溶性咪唑啉+IB工况在碳钢腐蚀的7d,生物膜厚度减少了约20%,腐蚀15d内生物膜IB菌量在1.00×1058.20×105 cfu/ml,铁细菌量下降12个数量级;EPS分泌量减少了0.81.8 mg/cm2,EPS中多糖与蛋白质含量比例上升至PS/PN=5.27.3,即水溶性咪唑啉对IB菌的活性具有抑制作用,同时主要抑制EPS中蛋白质的分泌。与IB工况相比,加入缓蚀剂HEDP/咪唑啉后,腐蚀电流密度均明显变小,极化电阻明显增加,阻抗增加,说明缓蚀剂HEDP和咪唑啉均抑制了碳钢表面的腐蚀;腐蚀15d时,腐蚀电流密度相对于IB工况分别下降83.6%、57.3%,说明两种缓蚀剂均对微生物腐蚀具有抑制作用,且HEDP的缓蚀性优于水溶性咪唑啉。AFM粘附力试验结果表明,在碳钢表面浸涂缓蚀剂HEDP和咪唑啉后,粘附力下降百分比分别为:51.9%、43.1%,说明缓蚀剂HEDP和咪唑啉在碳钢表面形成缓蚀剂膜后均抑制了IB菌的附着。XPS对表面腐蚀产物及生物膜的化学组成分析结果表明:与IB工况相比,HEDP+IB工况,Fe质量分数减少;C质量分数增加,且增加值大于缓蚀剂吸附所含C的质量分数,说明部分HEDP作为营养物质促进IB菌的生长,抑制Fe(II)的溶出,用于IB菌生长的C的百分比为14.2%45.5%;腐蚀3d15d内,FeOOH的含量增加了33.6%43.4%,无磁铁矿Fe3O4的生成,说明缓蚀剂HEDP通过促进IB菌代谢而加速了其利用Fe(II)转化为FeOOH的代谢作用,同时其优异的成膜能力抑制了厌氧性菌如铁还原菌(IRB)的生长,不利于Fe3O4的生成。与IB工况相比,咪唑啉+IB工况中C的质量分数下降,Fe的质量分数增加,且FeOOH峰占比下降了1.022.09%,Fe2O3峰占比升高了2.096.69%,Fe3O4峰占比降低了2.754.96%。即水溶性咪唑啉抑制了IB菌利用Fe(II)转化为FeOOH的代谢作用。