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海洋科学前沿|港湾海水界面微型生物膜表征研究

汉斯出版社

2023-10-25

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导读：

微型生物膜是污损生物群落形成的初期阶段，会左右金属腐蚀和生物污损过程，给人类海事活动和海中设施正常运转带来严重危害。研究微生物膜的形成是海洋防腐防污研究的热点之一。本文利用SEM、EDS、XRD和FTIR等测试分析方法对青岛港湾工业纯钛表面微型生物膜进行了初步的表征，通过塔菲尔极化曲线对微生物膜电化学行为进行了分析。结果表明仅有硅藻的完整形貌和Na、Ca、Si及有机物质；载玻片的微生物膜较钛板上的硅藻密度高，微生物膜对钛的电化学性能影响不明显；讨论了膜中微型生物的分析方法，对微生物膜的研究及钛在海水中的应用有一定启示。

基本信息：

港湾海水界面微型生物膜表征研究

Research on Characterization of Micro-Biofilm at the Interface of Harbor Water

作者：

马士德, 段继周：中国科学院海洋研究所，山东青岛；刘欣*, 康宁：青岛科技大学材料科学与工程学院，山东青岛；韩文, 邰余：青岛东启机械设备有限公司，山东青岛

关键词:

钛；微生物膜；海洋污损；表征

项目基金：

国家自然科学基金(59471054和59071040)

原文链接：

https://doi.org/10.12677/AMS.2023.103201

内容简介：

在汉斯出版社《海洋科学前沿》期刊上，有论文采用工业纯钛和载玻片在青岛港湾冬季进行为期3个多月的生物膜试验。

利用 EDS 对钛板表面腐蚀产物的元素组成进行了分析，如图 12 所示，钛板表面产物中的元素组成主要为 Ti、O、Na、Cl，结合衍射分析可知为 Ti、TiO2 和 NaCl，元素 Fe、Al、Zr 为金属钛板中的合金成分，元素 K、Ca、Mg 则为海水中析出盐的组成，S 的出现暗示钛板表面也有少量微生物附着。C、Pt元素为 EDS 测试仪器的基准元素，可以忽略。

钛合金韧性强、耐酸碱、抗腐蚀、稳定性高，且比一般金属轻48%，已成为现代海洋科学和海防工程中不可缺少的材料。本文在青岛中港海鸥浮码头对工业纯钛和载玻片进行了为期3个月的海港实验，并对其表面的生物污损情况和电化学性能等进行了系统表征和分析，结果表明：

1) 载玻片和工业纯钛表面生物膜明显差异，载玻片表面有大量卵形、球形和纤维状藻类，钛板表面仅有藻类残骸和少量含K、Na、Ca、Mg等元素无机盐类。本研究通过扫描电镜检出冬季胶州湾优势微型生物种为卵型硅藻，该研究方法可以对于一个海域优势种群变化快速跟踪，对评价环境有一定的启示意义。

2) 实验证实了海洋生物膜中含有的有机物主要有碳氢化合物其中存在少量多元醇以及含双键活性物质的有机物质和K、Na、Ca、Mg等元素无机盐类颗粒。

3) 钛板电化学极化曲线结果表明其生物污损前后自腐蚀电位和自腐蚀电流密度变化不大，说明钛板表面的生物膜透水性较好，故电化学影响小。

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https://doi.org/10.12677/MS.2021.1112145

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http://dx.doi.org/10.12677/AMB.2015.41001

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https://doi.org/10.12677/AG.2021.114038

所属期刊

-Advances in Marine Sciences-

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