汪 崧， 李晓刚， 黄一中， 杜翠薇

(1. 北京科技大学 材料研究院腐蚀与防护中心，北京100083;2. 牛津大学 材料学院，英国牛津OXI3PH)

由于微生物活动造成的金属降解被称为微生物腐蚀(MIC)［1］，微生物腐蚀取决于细菌、金属与生物膜之间的交互作用［2］。硫酸盐还原菌(SRB)是参与厌氧微生物腐蚀的主要菌种，SRB 是一类能够通过硫酸盐呼吸获取能量的原核微生物功能类群，它以氢为直接电子供体，将硫酸盐还原为硫化物［3］。由SRB 引起的铁及其合金的厌氧微生物腐蚀给工业生产造成很多问题，涉及范围包括核电站［4，5］，石油工业［6］，海洋结构［7］，船舶［8］等。

SRB 腐蚀的影响因素主要包括介质的pH 值，溶解氧浓度，Cl－浓度，Fe2+浓度等。由于生物膜会阻碍反应物及产物的扩散过程，当表面有生物膜时，铁的溶解会导致金属与生物膜的界面处Fe2+浓度高于周边环境。已有研究结果显示，Fe2+会在生物膜中富集［9］，使细菌数量显著增加［10］，生物膜中的铁离子被认为具有催化剂功能［1］。随Fe2+浓度从10ml/L 增加到60ml/L，阴极电流和阳极电流急剧增加，同时极化电阻则急剧降低［3］。已有的工作主要采用电化学阻抗、极化曲线等测试界面电化学行为，采用扫描电镜、能谱等获取表面形貌及成分，对SRB 腐蚀进行过程、金属生物膜界面和生物膜内部结构的研究未见报道。

为了更好的了解SRB 的腐蚀行为，本工作跟踪观察了碳钢在没有Fe2+离子的培养基和有Fe2+离子的培养基中的SRB 腐蚀过程，对碳钢在两种介质中的腐蚀行为、腐蚀产物、金属生物膜界面及生物膜内部结构进行了对比分析。……