然 这种 微 生 物 不会 直 接 腐 蚀 金 属 ， 但 参 与
（ ２ ） 厌 氧菌 生 长 过 程 中 的 阴 极 去 极 化 作 用 。 其 中一 个 腐 蚀 反 应 ， 引起 了 腐 蚀 电 池 的 去 极 （ ３ ） 由于 氧 气 压力 、 盐浓 度 、 ｐ Ｈ 值 等 的 变 化 作 用 这 类 细 菌 活 动 生 长 的 条 件 是 ： 化， 而 形 成 局部 的 电 化学 电 池 （ ４ ） 缓蚀 剂 （ 如硝 酸盐 或胺 的氧化 ） 或 防 护涂层 （ 如埋 地 管 道 中沥 青 涂 层 ） 的消失 。 （ ５ ） 存 在有 生 物 量 或 生 物 量 的 残 渣 ， 如 吸 湿性 盐 沉 积 在 退 火 中过 烧 的 元 件 上 。
的 特 点
２． Ｉ Ｓ Ｒ Ｂ的 腐 蚀 机 理 及 特 征
一
般认 为在地 下 绝氧 情 况 下 ， 腐 蚀 会 趋
向于 极 化 而 逐 渐 减 慢 下 来 但 是 人 们 发 现 ， 埋在绝 氧条件 下 的金 属所 受 到 的腐 蚀 ， 常 常 比想 象 的 更 严 重 。在 这 种 条件 下 发 生腐 蚀 的
菌 的 生 长 和 繁 殖 有 关 的 新 陈代 谢 作 用 。 在 适
宜 的环境条件下 ， 细 菌 可 以在 １ ０ －６ ０分 钟 内 增 加 一倍 这 种 微 生 物 腐 蚀 ， 再 加 上 化 学 腐 蚀， 就使金属 腐蚀的速度变成 指数级 的 ， 最 后 变 成 毁 灭 性 和 灾 难 性 的 破 坏 。甚 至 从 表 面 上 看来 ， 通 过 机 械或 化 学 的清 除 以后 ， 细 菌 已被
在 合 适 的环 境 条 件 下 ， 溶 解 了 的 硫 化 物
与 金 属 阳离 子反 应 生 成 固体 硫 化 物 。这 种硫 化 物对于含铁金属 来说 ， 通 常 是 阴极 ， 这 就加 速 了 作 为 阳极 的 含 铁 金 属 的 腐 蚀 速 度 ， 而且
极 少 量 的 硫 化物 也 会 引起 金 属 相 当严 重 的不
土 重 来 所 有 含 有 天 然 原 料 的 产 品 ， 如棉 花 、 木 头、 橡胶 、 以及 人 造 材 料 ， 如混凝土 、 复 合 的 有 机 化学 制 品 和 金 属 等 ， 都 可 以 被 侵 蚀 。 有 些例外 ， 如 合 成 的 聚 合 物 则 不 会 受 到 微 生 物 的腐蚀 。常常只受 到一 种细 菌 的作 用 ， 但 更 多 的 生物 破 坏 是 由一 些 不 同 种 类 的细 菌 所 引 起 的腐 蚀 。 例 如 ： 喜 氧 菌 的 迅 速 繁 殖 会 很 快 地把周 围的氧气耗 尽 ， 这样就会 使完全厌 氧 、 会 使 阴极 去极 化 的硫 酸 盐 还 原 菌 （ Ｓ Ｒ Ｂ） 跟 着 出现 ， 因 而 带 来 更 严 重 的金 属 腐 蚀 。
一
（ １ ） 绝氧 的环境 。 （ ２ ） 土壤里 存在有硫 酸盐 ， 大 部 分 土 壤 都
含有硫酸 盐 。
（ ３ ） 必不可少 的微量元 素 ， 事 实上 在 大 多 数 土 壤 中都 有 微 量 元 素 存 在 。
１ ２
一
维普资讯
估 计 微 生 物 的 作 用 可 以 使 钢 的腐 蚀 速 度 增 加
ｌ ５倍 。
２ 各 种微 生 物 腐 蚀 的机 理及 特 征
微生物 腐蚀是 油 井 、 石 油 输 送 管 线 和 城 市 污 水 处 理 系 统 中普 遍 存 在 的 现 象 ， 纸 浆 和
扑灭， 但 是当适宜的生 活条件一旦恢 复 ， 残存 着 的 少量 活 着 的 细 菌 就 迅 速 生 长 ， 很 快 又 卷
色 通 常从 淡 红 色 到 棕 色 ， 并 常 常 在 焊 缝 处 也
看到 这 种 颜 色 的 粉 末 沉 积 物 加 荣 氏 菌 在 不 锈 钢 槽 底 上 的沉 积 物 呈 现 出小 的 圆 锥 形 ， 偶 尔 在 中 心 附 近 有 一 个 小 的
最容 易 发 生 Ｓ Ｒ Ｂ 腐蚀 的 区 域 是 ： 海 底管
维普资讯
第 ｌ ５卷 第 ４期
全 面 腐 蚀 控 制

微
物 腐 蚀 厦 舆
赖 春 晓
（ 华 南理 工 大学 ）
别
ｌ 前 言
微 生 物 在 金 属 腐 蚀 中 的作 用 是 由于 与 细
科 学 家 已 确 认 微 生物 诱 导 腐 蚀 是 一 个 严 重问题。英 国研 究 人 员 估计 英 国 有 ９ ５ ％ 的 地 下 腐 蚀 主 要 是 由于 Ｓ Ｒ Ｂ所 引 起 的 ， 并 有 人
第 ｌ ５卷 第 ４期 （ ４ ） 土 壤 中 的 酸 碱 度 比较 低 ， 如 ｐ Ｈ 值 在
５ ～ ９之 间 。
全 面 腐蚀 控 制 缝 附 近 发 生 腐蚀 。这 是 由于 焊 缝 里 总 是 有各
种局部缺 陷 ， 如 孔隙 、 矿渣 夹 杂物 和 未 对 准 的
缝隙 ， 这 些 区域 容 易 沉 积 各 种 沉 积 物 ， 而 加 荣 氏菌 能 在 沉 积 物 中 积 聚 高 含 量 的 铁 和 锰 ， 并 把 亚铁 和 二 价 锰 氧 化 成 三 价 铁 和 四 价 锰 ， 这 样就生成 了酸 性 的氯 化铁 和 氯化 锰 溶液 ， 这 两种溶液 对于不锈 钢来说 ， 有 很 高 的 腐 蚀 性 研究后 发现 ， 是焊接材料中的 ８ 一铁 素 体 结 构， 特 别 容 易 受 到 加 荣 氏 菌 活 动 所 生 成 的 氯
一
２ 、 ２ 加 荣 氏 菌 的 腐 蚀 机 理 及 特 征
加荣 氏菌 （ 在 水 井 和 河 底 的 淤 泥 中 存 在 着 大 量 的加 荣 氏菌 ） 几乎 总 是在 焊缝 内或焊
】 ３ 一
维普资讯
第 １ ５卷第 ４期 了严 重 的腐 蚀 作 用 。 通 常 在 土 壤 和 水 中可 以 发 现氧化硫杆 菌 ＋ 并 可 在 酸 性 介 质 中 分 离 出 这 种细菌 。 以硫 杆 菌 在 混 凝 土 污 水 管 中 的 腐 蚀 为 例： 从 污 水 中析 出 的 无 机 硫 化物 沉 积 在 管 道 的 内 底 面上 ， 接 着 硫 杆 菌 把 这 些 硫 化 物 氧 化 成硫 酸（ ｐ Ｈ 值 可 达 １以下 ） ， 这 就 造 成 碱 性 的
均 匀 腐 蚀 。细 菌 可 以使 系 统 的 一 部 分 发 生腐 蚀， 但 它 们生 活 过 程 中 的 产 物 可 以 向 下 扩 散
到 整 个 系统 。 因 而 出现 了远 离 细 菌 活 动 区域 的 腐 蚀破 坏 ， 而 这 些 受 到 破 坏 的 地 方 常 常被 认 为 是 细 菌 不 能 生 存 的地 方 。
２． ３ 硫 杆 菌 的 腐 蚀 机 理 及 特 征
金属 、 混 凝 土 和 石 灰 石 的 大 规 模 和 迅 速 破坏 ， 通 常 是 由 于 硫 杆 菌 对 硫 或 硫 化 物 进 行 氧化 后 ， 生 成 硫 酸 的 直 接 作 用 造 成 的 。 所 以 这种 腐 蚀 也 叫酸 腐 蚀 。 这 是 一 种 氧 化 元 素硫 或其它还 原性 更 大 的硫化 物 的微 生 物 ， 它 们 通过氧化 作用 来 取得 能量 ， 这 种 细 菌 本 身 是 耐酸 的。硫氧 化所生 成 的 硫 酸 ， 可 以 占介 质 含量 的 １ ０ ％～ ｌ ２ ％， 这 种 浓 度 的 硫 酸 就 产 生
陷的 区域 ， 如 积 有 沉 积 物 的平 滑 表 面 和 高 低
不 平 的 区域 ； 在贮 槽 壁 和 底 面 粘 有 小 颗 粒 焊 渣的 附近区域 ； 甚至在外 焊缝 的对面 ， 即 内表 面没 有 完 全 熔 解 ， 但 受 影 响 的 区域 里 生 活 。 总 之 这 一 切 大 多 发 生 在 与焊 缝 的 某 点 原 因有 关 的 区 域 里 。加 荣 氏 菌 的 腐 蚀作 用 是 相 当严 重的， 它们 活 动所形 成 的 点蚀 坑 ， 在常 温 下 ， 在 几 周 内就 可 使 管 道 和 容 器 壁 穿 孔 。 加 荣 氏 菌 在 不 锈 钢 表 面 上 的沉 积 物 的颜
道、 近海石 油输送管 、 冷却塔 、 污水处 理设施 、
造 纸设备等 。
像火 山似的喷烟 口， 但 这 个 喷 烟 口非 常 脆 弱 ，
容 易 被 冲 掉 。 加 荣 氏菌 的 沉 积 物 是 较 小 的 ， 并 呈 现 出时 沉 时 浮 的 铁 锈 色 条 纹 。 加 荣 氏 菌 在 不 锈 钢 表 面上 所 生 成 的 空 穴 是微 小的穿透 的针孔 。 对沉积物进 行元素分 析时 ， 铁、 锰 和 氯 化 物含 量高 ， 表 明存 在 有 加 荣 氏菌 。
化 铁 和 稀 ＨｃＩ 的侵蚀 所致。 一＋
（ ５ ） 有机 营养物 ， 绝 大 多 数 土 壤都 存 在 着
有 机 物质 。
Ｓ Ｒ Ｂ 在 土壤 、 新 鲜 水和 盐 水 （ 包 括 加 热 和 冷却系统 ） 以 及 在 石 油 贮 槽 和 管 道 里 大 量 生 活着。在 Ｓ ＲＢ 的新 陈代 谢 作 用 中 ， 阴 极 反
主要 原 因 是 由 于 存 在 着 有 活 力 的 Ｓ Ｉ 出 。 虽
业装 置 里 存 在 微 生 物 是 一 种 复 杂 问 题 ， 细 菌 对金 属 的 腐 蚀 作 用 可 以总 结 如 下 ： （ ） 细 菌 新 陈 代 谢 的 产 物 对 金 属 直 接 的 化学作用 ， 如硫酸 、 无 机 或有 机 硫 化 物 和 试 剂
近来 ， 人 们 已经 越 来 越 清 楚 地 认识 到 ， 工
造 纸 工 业 生 产 以及 冷 却 循 环 系统 中要 不 断 地 对 待 腐 蚀 性 细 菌 的破 坏作 用 。微 生 物 通 过 不
同的 机 理 腐 蚀 各 种 结 构材 料 。总 之 几 乎 在 含 有水 的 全 部 工 业 环 境 中 ， 微 生 物都 能 活 动 。 在 金 属 表 面 上生 成 菌 落 、 形成粘 液沉积物 、 以 及 生成 点 状 腐蚀 瘤 是 大 部 分 合 金 发 生 微 生 物 腐蚀 的主要 标志 ， 无 论 是 否 形 成 氧 浓 差 电 池 和 离 子 浓 差 电池 、 阴极 去 极 化 、 在牯 膜下面酸 的生成和浓 集 、 卤 素 的 积 聚 也 是 微 生 物 腐 蚀