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杀虫剂和磷肥对埋地金属微生物腐蚀的研究

作　者: 赵琳琳
导　师: 赵平; 孙成
学　校: 沈阳理工大学
专　业: 应用化学
关键词: Q235钢微生物腐蚀吡虫啉磷酸二氢钾电化学阻抗谱
分类号: TG172.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

硫酸盐还原菌(SRB)是埋地金属微生物腐蚀的重要诱因，微生物腐蚀抑制技术已成为国内外的重要研究方向。本文利用微生物分析方法、失重法、极化曲线、电化学交流阻抗技术、扫描电镜及表面能谱等方法，在有、无SRB的同一土壤中，研究了不同浓度吡虫啉或磷酸二氢钾条件下碳钢的微生物腐蚀规律，并讨论了土壤湿度对含磷酸二氢钾土壤中微生物腐蚀行为的影响。在单独添加吡虫啉条件下，无论是在有菌还是无菌土壤中，随着吡虫啉浓度的增加，土壤的氧化还原电位、Q235钢的腐蚀电位和阻抗谱容抗弧半径都增大，而且，这种增大的趋势一直保持到实验结束，这表明Q235钢的腐蚀速率随着吡虫啉浓度的增加而减小，即吡虫啉的存在减慢了Q235钢的腐蚀速率。在同等条件下，Q235钢在有菌土壤中的腐蚀电位总比无菌土壤中低，表明SRB的存在促进了Q235钢在土壤中的腐蚀。在单独添加磷酸二氢钾的无菌土壤中，土壤的氧化还原电位、Q235钢腐蚀电位和阻抗谱容抗弧半径均随磷酸二氢钾浓度的增加而逐渐增大，表明磷酸二氢钾的存在减慢了Q235钢在该条件下腐蚀速率。这与吡虫啉对碳钢腐蚀规律的影响相同；但是，对应条件下的有菌土壤中，随着磷酸二氢钾浓度的增加，土壤的氧化还原电位、Q235钢的腐蚀电位和阻抗谱容抗弧半径却先减小后增大，这表明在含SRB土壤中磷酸二氢钾对Q235钢的腐蚀先起到了促进作用，而后转为抑制。在相同条件下，Q235钢在有菌土壤中的腐蚀电位和阻抗谱容抗弧半径均比无菌土壤中的小，表明SRB的存在促进了Q235钢在土壤中的腐蚀。为了研究土壤湿度对上述实验结果的影响，在单独添加磷酸二氢钾的土壤中于不同土壤湿度(土壤湿度分别为15%、20%)下进行了实验。结果表明：在同等条件下湿度对Q235钢的腐蚀有一定影响，Q235钢在湿度为20%的土壤中的阻抗谱容抗弧半径比湿度为15%的大，即土壤湿度的增加会减慢Q235钢的腐蚀速率。本研究表明不论采用杀虫剂吡虫啉还是化肥磷酸二氢钾，在一定浓度下对Q235钢的SRB腐蚀均有抑制作用，当土壤湿度增加时其抑制作用更明显。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-13
第1章绪论  13-24
  1.1 前言  13-14
  1.2 金属微生物腐蚀的研究  14-15
  1.3 硫酸盐还原菌研究概况  15-18
    1.3.1 SRB 及其生长规律  15
    1.3.2 生物膜  15-16
    1.3.3 SRB 腐蚀机理  16-18
  1.4 土壤环境对微生物的影响  18-21
    1.4.1 土壤中重金属对微生物的影响  18-19
    1.4.2 土壤中农药对微生物的影响  19-20
    1.4.3 土壤中肥料对微生物的影响  20-21
  1.5 SRB 腐蚀的研究方法  21-22
    1.5.1 SRB 计数法  21
    1.5.2 电化学技术  21
    1.5.3 现代表面分析技术  21-22
  1.6 防止 SRB 腐蚀的方法  22-23
    1.6.1 阴极保护  22
    1.6.2 涂层保护  22-23
  1.7 本文的研究目的与研究内容  23-24
    1.7.1 研究目的  23
    1.7.2 研究内容  23-24
第2章实验材料、设备及方法  24-29
  2.1 实验材料  24-25
    2.1.1 实验试剂  24
    2.1.2 土壤的制备  24-25
    2.1.3 菌种来源及培养  25
  2.2 实验设备及型号  25-26
  2.3 实验装置  26
  2.4 硫酸盐还原菌的保存、活化及鉴定  26-27
    2.4.1 液体培养基的制备  26
    2.4.2 SRB 菌种的换代和保存  26
    2.4.3 菌种的活化  26-27
    2.4.4 溶液菌量的检测  27
  2.5 实验方法  27-29
第3章杀虫剂对 Q235 钢微生物腐蚀的影响  29-45
  3.1 有菌介质中的 SRB 数量  29
  3.2 实验结果及讨论  29-39
    3.2.1 土壤氧化还原电位研究  29-31
    3.2.2 Q235 钢的腐蚀电位研究  31
    3.2.3 极化曲线  31-33
    3.2.4 Q235 钢的电化学阻抗谱特征  33-39
  3.3 埋片实验宏观观察  39-42
    3.3.1 去除腐蚀产物前宏观观察  39-40
    3.3.2 去除腐蚀产物后宏观观察  40-41
    3.3.3 Q235 钢在两种介质中的腐蚀速率  41-42
  3.4 Q235 钢在两种介质中的腐蚀形貌与微观分析  42-44
  3.5 小结  44-45
第4章土壤湿度为 15%时磷肥对 Q235 钢微生物腐蚀的影响  45-65
  4.1 有菌介质中的 SRB 数量  45-46
  4.2 实验结果与讨论  46-58
    4.2.1 土壤氧化还原电位研究  46-47
    4.2.2 Q235 钢的腐蚀电位研究  47-48
    4.2.3 极化曲线  48-49
    4.2.4 Q235 钢的电化学阻抗谱特征  49-58
  4.3 埋片实验宏观观察  58-61
    4.3.1 去除腐蚀产物前宏观观察  58-59
    4.3.2 去除腐蚀产物后宏观观察  59-60
    4.3.3 Q235 钢在两种介质中的腐蚀速率  60-61
  4.4 Q235 钢在两种介质中的腐蚀形貌与微观分析  61-63
  4.5 小结  63-65
第5章土壤湿度为 20%时磷肥对 Q235 钢微生物腐蚀的影响  65-85
  5.1 有菌介质中的 SRB 数量  65-66
  5.2 实验结果与讨论  66-77
    5.2.1 土壤氧化还原电位研究  66-67
    5.2.2 Q235 钢的腐蚀电位研究  67-68
    5.2.3 极化曲线  68-69
    5.2.4 Q235 钢的电化学阻抗谱特征  69-77
  5.3 埋片实验宏观观察  77-80
    5.3.1 去除腐蚀产物前宏观观察  77-78
    5.3.2 去除腐蚀产物后宏观观察  78-80
    5.3.3 Q235 钢在两种介质中的腐蚀速率  80
  5.4 Q235 钢在两种介质中的腐蚀形貌与微观分析  80-83
  5.5 磷酸二氢钾对不同土壤湿度的 Q235 钢腐蚀行为的比较  83-84
  5.6 小结  84-85
结论  85-87
参考文献  87-93
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果  93-94
致谢  94-95

杀虫剂和磷肥对埋地金属微生物腐蚀的研究

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