Ученые СПбГУ выяснили, что микроорганизмы, встречающиеся в Баренцевом море, способствуют коррозии стали
Биологи Санкт-Петербургского государственного университета, Санкт-Петербургского технологического института (Технического университета) и Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники имени Б. Е. Веденеева (РУСГИДРО) провели исследование штаммов бактерий, обитающих в воде Баренцева моря. Выяснилось, что выделенные штаммы бактерий способствуют коррозийному уничтожению стали, которая используется в портовых и гидротехнических подводных сооружениях.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Applied Biochemistry and Microbiology.
Коррозия сооружений, находящихся в морской среде, представляет собой серьезную проблему. Морская вода способствует коррозии различных погруженных в нее материалов. При этом микроорганизмы, обитающие в морях, способны существенно ускорять и активизировать коррозионные процессы. Это явление получило название биокоррозия. Особенно актуальна данная проблема для арктической зоны, где на морском шельфе находятся различные инженерные сооружения (портовые, гидротехнические, добывающие).
Особенно опасна биокоррозия бетонных и металлических конструкций, поскольку она способна существенно снизить долговечность сооружений. Защита материалов и конструкций от биокоррозии представляет собой серьезную проблему. Микробы объединяются в сообщества (биопленки), которые обладают повышенной устойчивостью к внешним воздействиям и способны быстро колонизировать твердые материалы в морской воде. Для поиска подходов к решению этой проблемы необходимо выявление наиболее опасных (коррозионно-активных) микроорганизмов, изучение механизмов их разрушительной деятельности.
Работа ученых СПбГУ была нацелена на исследование того, какие морские микроорганизмы наносят коррозийный вред и каким образом можно противостоять этому явлению.
Результаты показали, что выделенные в чистые культуры штаммы бактерий из прибрежной зоны Баренцева моря могут быть отнесены к представителям коррозионно-активного микробного сообщества. В результате микробной деятельности зафиксированы существенные изменения структуры и минерального состава поверхностного слоя стали. При этом образование минеральных фаз зависело от конкретного штамма микроорганизма, — сказал профессор кафедры ботаники СПбГУ Дмитрий Власов.
В ходе работы был изучен состав микроорганизмов, поселяющихся на различных материалах в прибрежной зоне Баренцева моря на атмосферном и литоральном испытательных стендах. Исследования были проведены с использованием молекулярно-генетических и культуральных микробиологических методов. Эти методы позволили выявить доминирующие микроорганизмы, которые известны своей коррозионной активностью (железо- и сероокисляющие, а также сульфатредуцирующие бактерии).
Были получены чистые культуры этих бактерий, изучены их свойства. В дальнейшем наиболее активные штаммы бактерий использовали для постановки экспериментов по моделированию коррозионных процессов в лабораторных условиях. Это исследование было направлено на выявление динамики и особенностей протекания коррозионных процессов под действием разных штаммов бактерий. Поверхность фрагментов стальных конструкций, подвергавшихся биологической колонизации, была изучена по истечении эксперимента с использованием комплекса методов, включая сканирующую электронную микроскопию и рентгенофазовый анализ, для выявления изменений, произошедших за период развития бактерий, а также для определения состава продуктов коррозии на опытных образцах.
Проведенные исследования показали возможности моделирования процессов биокоррозии в лабораторных условиях, что открывает перспективы для поиска эффективных способов противодействия этому явлению.
26.09.2023, 315 просмотров.