原油管道残留物中异养兼性菌的硫酸盐还原活性与腐蚀潜能研究

　　本研究针对石油工业中微生物影响腐蚀(MIC)问题，从原油管道残留物中分离出6种兼性硫酸盐还原菌(FSRB)，首次系统评估了其硫酸盐还原活性及对API 5L X65钢材的腐蚀特性。研究发现Enterobacter cloacae可使腐蚀速率从0.09 mm/年激增至0.23 mm/年，揭示了FSRB在动态管道环境中的特殊危害性，为工业防腐蚀策略提供了新靶点。

　　

在石油工业的"隐形战场"上，微生物影响腐蚀(MIC)每年造成数十亿美元损失，其中硫酸盐还原菌(SRB)被视为"头号腐蚀元凶"。传统研究多聚焦严格厌氧SRB，却忽视了能在有氧/无氧环境自由切换的"双面特工"——兼性硫酸盐还原菌(FSRB)。这类微生物在管道动态环境中更具生存优势，但其腐蚀机制始终是未解之谜。科钦科技大学联合巴拉特石油公司的研究团队首次从原油管道清管残渣中捕获了这群"变形特工"，其成果发表于《International Biodeterioration》。

研究采用三大关键技术：1)从管道检测器(PIG)残渣等三处工业样本中分离菌株；2)通过硫化氢产量测定和16S rRNA测序鉴定出Enterobacter cloacae等6株FSRB；3)使用电位动力学极化法量化API 5L X65钢材腐蚀速率。

【采样与材料制备】
从清管残渣(S₁
)、污水处理厂污泥(S₂
)和储罐底泥(S₃
)中分离出菌群，S₁
样本异养菌含量最高达26.2×10⁶
CFU/mL，展现出管道内活跃的微生物生态。

【硫酸盐还原活性评估】
Citrobacter freundii表现出最强H₂
S生成能力，而Pantoea hericii产量最低。值得注意的是，E. cloacae在后期培养中保持稳定代谢活性，暗示其可能在长期管道腐蚀中持续作用。

【腐蚀特性分析】
API 5L X65钢在E. cloacae作用下腐蚀电流密度(I_corr
)从1.69×10^?5
A cm^?2
升至3.29×10^?5
A cm^?2
，腐蚀速率增加155%。这种加速腐蚀与微生物代谢产生的H₂
S及生物膜形成的局部电池效应密切相关。

该研究首次揭示FSRB在工业管道中的"双重破坏模式"：既可通过经典SRB途径产生H₂
S，又能利用其兼性特性在管道氧浓度波动区域持续存活。特别值得注意的是，E. cloacae表现出的"后期持续腐蚀"特性，解释了为何某些管道在清洁后仍出现意外腐蚀失效。这些发现促使工业界重新审视传统防腐蚀方案——针对严格厌氧菌的缓蚀剂可能对FSRB完全无效。研究团队建议开发基于硫代谢通路关键酶(如亚硫酸盐还原酶)的广谱抑制剂，同时需结合实时微生物监测技术，这对价值数万亿的全球石油基础设施保护具有重大意义。