微生物腐

关于MIC 项目的更多信息，请与 Dr.Gu 联系。

  在全世界范围内，金属和其他 材料面临严重的生物腐蚀问题。Walsh等人于 1993年估计在美国每年由于生物腐蚀造成的 损失大概在300-500亿美元左右。costerton和Boivin于1991年 估计在美国每年仅仅由硫还原菌造成的 在石油生产，运输和储存方面的损失大 概就在几百百万美元左右，其中还不包 括石油泄漏和环境清洁方面的费用。其 他行业，例如化工处理，水处理和核能 发电工业也存在生物腐蚀问题。

  生物化工包括利用微生物生产 原生质。 这种原生质的增产依赖于控制 细胞成长达到最优化，配置和操作生物 反应器。同样的生物化工方法可以应用 于生物防腐的研究中。 我们的一个最终 目标是建立微生物腐蚀的机理模型和预 测软件。 同时我们的工作还包括研究绿 色杀菌增强剂，减少水中的杀菌增强剂 的含量，延长其控制水质变酸和控制微 生物腐蚀方面的效率。

  微生物腐蚀工业联合项目计划 在2008年的上半年启动。 如果您对以下任何 项目感兴趣，请与T.Gu教授联系（gu@ohio.edu，电 话740-593-149）。如果需要，我们可以提供具体 研究计划。 已有几家主要石油公司和油 田服务公司表达了在加入JIP的强烈兴趣。

微生物腐蚀工业联合项目

1. 微生物腐蚀机理模型
  已有的 风险因素微生物腐蚀模型能预测微生物 腐蚀发生的可能性。准确预测微生物导 致的小孔腐蚀发展需要机理型的模型。 然而，微生物腐蚀是十分复杂的。迄今 为止，机理模型还只是一个的梦想。自 2008 年10月由Gu教授领导的微生物腐蚀组开创 了微生物腐蚀模型的新纪元。顾亭月建 立了世上第一个实用型的，100%基于可以完 全解密的SRB 微生物腐蚀BCSR理论的微生物腐 蚀模型。可以预测小孔腐蚀随的发展过 程。趋势设置模型是基于声电化学，传 质和微生物催化机理建立的，考虑了双 微生物膜内电荷传递电阻和传质阻力。 这个模型里的所有的参数基本上是从文 献中采用或估计，只需要一个小孔腐蚀 的数据就可以标定。请与Gu教授（gu@ohio.edu）联 系评估第一版的BCSR模型。这是历史上第一 次腐蚀工程师能够用微生物腐蚀的机理 模型来预测小孔腐蚀的发展。这个模型 是微生物腐蚀研究的质的飞跃的标志。 这可能会对现场数据收集和实验计划的 策略带来革命性影响。我们正寻找公司 赞助第二代软件的发展，实验的标定及 软件的证实。

2. 沉淀物下的微生物腐蚀
  实验 将在100毫升的无氧玻璃瓶和1英寸管道中进 行。管道中因为有沙子沉淀所以导致死 区，这样就形成了一个没有液体循环的 一次流动系统。以下任务将被研究：

1. 生物被膜在不同厚度砂沉淀物和不同 液体流速的条件下是如何形成的。
2. 砂沉积条件下微生物导致的小孔腐蚀 。
3. 沉淀物腐蚀和MIC的协同作用。
4. 杀菌剂对砂沉淀的浸透作用

3. 新的生物被膜的标记方法和MIC的监 控
  现在，大部分MIC模型都是简单不 可靠并且容易出错的，就像可能性模型 ，通过给不同的参数比如pH, 营养条件，温 度，浮游细胞的数量等设置可能性数值 。通过这种方式只能预测MIC发生的可能性 。在没有生物被膜的条件下，MIC点腐蚀是 不会发生的，现存的电子生物被膜探针 非常昂贵，而且很难 ;准确的探测管道内 难以找到的生物被膜。现在的NACE生物被膜 测定标准都是需要取道真实的生物被膜 样品才能测定。现存的DNA和酶探测方法都 不能分辨出浮游的生物被膜和很难找到 的固定在管道上的生物被膜。现在急需 一种新的生物标记探测方法能显示管道 内存在生物被膜，最终能给我们提供更 可靠的，有数量分析的MIC预测。项目将要 研究附着生物被膜能分泌的生物标记类 物质，这些物质被分泌到整个流体中以 便取样。在一个流动系统中，使用一个 自动的，有多个功能室的胶囊来测试。 这些功能室在设计好的时间，在流体内 不同的位置打开。 通过分析生物标记物 浓度，生物被膜的位置就能被找到。在 这个项目，我们将研究EPS(细胞外多聚物)， 将它作为可能的生物标记物。细胞分泌EPS ，将它们自己粘到一起来形成生物被膜 。它们最多能占生物被膜内90%的有机成分 ，因为细胞代谢和细胞自然死亡的缘故 ，其中一部分EPS物质会被分泌到整个流体 中。这样，我们就能通过收集流体 6679;品 检测到本地的或者下游的生物被膜。试 验任务如下：

1. 区分生物被膜的EPS成分和其他来源产生 的EPS成分。
2. 研究生物被膜和MIC的关系。
3. 开发用来测定特殊EPS成分的生物被膜和 MIC检测盒。

其他项目

1. 海水水压测试
  美国 BP公司是 我们这个项目的第一个赞助商，沙特阿 拉伯Aramco是第二赞助商。我们还在寻找其 他赞助商。这个项目通过自然海水和人 造海水的水压测试来研究对MIC的影响。同 时测试了戊二醛和THPS的降解，发现THPS的降 解与时间，温度和pH值有关系。我们还研 究了水压测试导致的黑粉问题。一个关 于THPS在不同条件下降解的理论模型将在NACE2008 发表。

2. 绿色杀菌增强剂
  基于现在 的一项专利技术（专利属于ECP,一个在休斯 敦的个人风险投资公司），我们证实了 一种杀菌增强剂的功效。我们致力于可 以完全生物降解的杀菌增强剂的工作， 它可以在大规模的石油和天然气领域使 用，也可以在其他领域使用来控制细菌 和真菌生长的问题（包括MIC）。我们已经 获ô 71;很多让人兴奋的结果。

3. 水质酸化模型
  我们在寻找公 司能为我们提供实际现场数据用来开发 一个启蒙式的模型。我们将开发一个完 全的理论模型，把水质作为一个生物反 应器并且考虑细胞生长的动力学，硝酸 盐和亚硝酸盐作为供料和质量传递。