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摘要:本文从华北某热电厂循环冷却水中分离提纯得到了硫酸盐还原菌(SRB),研究了硫酸盐还原菌在循环冷却水中和Postgate C培养基中的生长规律特性,结果表明SRB在培养24h后浓度达到最大值,在循环冷却水中为2.7×107个/mL,略小于在培养基中的3.9×107个/mL。DO在SRB整个生长过程中基本保持在0.6mg/L到1.1mg/L之间,比较稳定,说明SRB生长环境为厌氧环境;处于对数期SRB活性强,硫酸盐还原率斜率较大,循环冷却水溶液pH从8.4下降到6.8,培养基pH从7.1下降到5.4,进入稳定期细菌活性降低,硫酸盐还原率斜率减小,pH值趋于稳定,循环冷却水溶液中pH保持在6.6左右,培养基中pH保持在5.3左右。以SS304、SS316L和SS317L三种不锈钢材料为研究对象,通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线能量色散谱(EDS)对不锈钢在接种SRB的循环冷却水环境中表面形成的生物膜进行分析,并研究去掉生物膜后的三种不锈钢表面腐蚀形貌。结果表明随着时间增加,不锈钢表面不断累积SRB代谢产物和腐蚀产物,使生物膜表面Fe、Cr、Ni和Mn等基体主要金属元素的含量下降,而C、S、P等元素含量显著上升。SRB对三种不锈钢的腐蚀趋势大致相同,都是以点蚀开始,随着浸泡时间的增加,各个蚀点连接成线,并最终形成大面积腐蚀。浸泡相同时期,SS304表面腐蚀最为严重,SS316L和SS317L表面腐蚀较轻。应用交流阻抗谱方法和极化曲线方法研究了在循环冷却水环境中SRB对不锈钢管材电化学行为的影响。结果表明,浸泡前期(0-10d),SS304表面钝化膜受到破坏,极化电阻减小到7.01E+03Ω·cm2,自腐蚀电位降低到-479.075mV,腐蚀速率增加;浸泡中期(10~20d),生物膜对电极表面起到了一定的保护作用,极化电阻增加至3.89E+04Ω·cm2,自腐蚀电位升高到-139.87mV,腐蚀速率降低;浸泡后期(20-30d),不锈钢表面生物膜被破坏,极化电阻降低至3.14E+04Ω·cm2,自腐蚀电位降低至-345.732mV,腐蚀加剧。SS317L与SS316L添加了Mo且Cr含量较多,相比SS304耐蚀性强,极化电阻大于SS304,自腐蚀电位均高于SS304,说明在电极表面生成的腐蚀产物较少,SRB生物膜对基体的腐蚀较轻。选取了NaClO与三氯异氰尿酸钠、异噻唑啉酮和1227四种杀菌剂,于循环冷却水中SRB的杀菌效果进行分析。结果表明在循环冷却水中对SRB杀菌效果最佳的杀菌剂为1227,最大杀菌率可达87.70%,能持续一周左右;NaClO最大杀菌率为83.71%,可持续24h;异噻唑啉酮最大杀菌率为79.70%,可持续杀菌96h;效果最差的为三氯异氰尿酸钠,最大杀菌率仅为53.78%,持续时间为24h。利用SEM观察随杀菌时间的增加,SRB细胞形态结构的变化。发现SRB细胞结构先有一小块细胞壁破裂,内部的蛋白质和DNA从细胞壁破裂处流露出来,随着加入杀菌剂时间的增加,SRB细胞壁的破裂程度越来越大,并最终导致细胞完全解体。