获奖项目名称：

复杂环境下硫酸盐还原菌的腐蚀行为与机理

第一完成单位：

东北大学

项目联系人：

刘宏伟

联系人电话：

18826212630

联系人邮箱：

liuhw35@mail.sysu.edu.cn

项目简介：

  微生物腐蚀每年造成的经济损失约占总的由腐蚀导致的经济损失的20%左右，而其中由硫酸盐还原菌（SRB）导致的腐蚀约占总微生物腐蚀的一半以上，SRB腐蚀更隐蔽、更快速、更突发，且更难以监检测和控制，目前尚无一个明晰的SRB腐蚀机理，这给SRB腐蚀控制和靶向监检测带来了困难。本项目在国家自然科学基金项目等基础研究项目资助下，开展了油气田、土壤和海洋等复杂环境中SRB腐蚀行为研究工作，聚焦于复杂环境中SRB腐蚀机理，为SRB腐蚀控制奠定理论基础，主要取得如下创新点：
  （1）从微尺度阐明了SRB作用条件下点蚀形成机理，揭示了硫酸盐还原代谢产生的胞外聚合物在金属材料腐蚀过程中发挥的关键作用，提出了SRB通过加速沉积物覆盖金属和裸金属之间的电偶效应进而加速金属材料局部腐蚀机理，为油气田环境中SRB腐蚀控制提供理论指导。
  （2）发现了土层和腐蚀凹坑对SRB腐蚀的阻碍作用，构建了复杂土壤环境因素影响下管线钢SRB腐蚀机理，首次将力学-化学交互作用引入了金属材料微生物腐蚀研究中，开辟了微生物腐蚀开裂机理研究的新途径，建立了管线钢SRB腐蚀开裂的热力学模型。
  （3）提出了海洋环境碳源、氮源和磷源调控SRB腐蚀机制，SRB所致典型海洋材料铜和碳钢的腐蚀机理与有机碳源密切相关，SRB导致铜腐蚀机理属于代谢物腐蚀，而碳钢腐蚀机理则属于胞外电子传递腐蚀。
  （4）提出了基于“生物能量学”和“细胞外电子传递”的SRB腐蚀新机理，SRB作为生物阴极通过细胞外电子传递参与腐蚀反应过程并从本质上改变了腐蚀发生机制这一全新理论，为耐微生物腐蚀材料的设计提供了新思路。
  研究成果被国际同行广泛认同，在本领域起到引领性作用，国内外众多研究机构沿用本项目的理论和技术开展研究工作。在 SCI 期刊发表论文 43 篇，其中包括2篇ESI高被引论文，18篇Corrosion Science、3篇JMST、6篇Bioelectrochemistry和2篇Electrochimica Acta，被SCI论文他引2283次。研究成果多次被美、德、法、澳等20多个国家的科学家以及国内多位院士、长江学者、杰青、千人同行引用和高度评价。