Обзор. Микробиологическая коррозия и характеристика биопленок

摘要

Биокоррозия или коррозия под воздействием микроорганизмов (МБК) является особым видом коррозии; в этом случае благодаря присутствию микроорганизмов и агрессивных продуктов их метаболизма происходит изменение процессов на твердых поверхностях посредством электрохимических и химических реакций. Когда присутствуют микроорганизмы, в большинстве случаев разрушение металлов и сплавов происходит за счет деятельности микробов, встроенных в биопленку, и выделенных ими метаболитов (например кислот), макромолекул (с комплексообразующей способностью) и других веществ, которые могут образовывать нерастворимые осадки; все эти реакции усиливают разрушение. В статье обобщены наиболее важные особенности МБК, в основном так называемой биокоррозии металлов и сплавов. Обсуждаются не только химические и электрохимические процессы, но и роль микроорганизмов в соответствующих коррозионных процессах, а также сведения о механизмах МБК, рассмотренных как ранее, так и за последнее время. Рассмотрены, охарактеризованы и обсуждены наиболее важные микроорганизмы (аэробные, анаэробные, слизеобразователи, продуценты кислот и т.д.), их потребности в питательных веществах, формирование и роль биопленок, а также показано влияние биопленок на МБК. Кроме этого, рассмотрено влияние металлов на МБК. История исследования МБК от момента открытия до XXI века представляет огромную работу, которая позволяет понять этот особый вид коррозии, а также ее механизм и роль биопленки при МБК. В статье будут рассмотрены реакции, которые происходят между слизистым слоем (который окружает микроорганизмы даже в планктонной форме) и поверхностью металла. Рассматриваются наиболее часто используемые методы для визуализации того, что происходит на поверхности, измерения изменения плотности тока/потенциала коррозии и скорости коррозии вследствие микробиологического воздействия, а также обсуждаются преимущества и недостатки всех методов.