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硫酸盐还原菌(SRB)的危害与检测
发布时间:2019-08-21   点击次数:153次

 

什么是硫酸盐还原菌

硫酸盐还原菌 (Sulfate-Reducing Bacteria,简称SRB) 是一种厌氧的微生物。广泛存在于土壤、海水、河水、地下管道以及油气井等缺氧环境中。它能利用金属表面的有机物作为碳源,并利用细菌生物膜内产生的氢,将硫酸盐还原成硫化氢。

硫酸盐还原菌腐蚀的形成

在某些环境中,硫酸盐还原细菌(SRB)能够在管道壁上聚集,使管道可能发生局部点蚀。硫酸盐还原菌与有机物质和硫酸盐反应生成硫化氢和二氧化碳会与管道壁中的铁反应,产生不同形式的硫化铁。

硫化铁和管道中其他形式的沉积物形成大量的黑色粉末,这些黑色粉末比管道碳钢硬度大,故会对管道部件造成严重的腐蚀危害。

硫酸盐还原菌的危害

  • 仪器和控制阀的污染 - 结垢可能导致测量结果不良,腐蚀会导致的部件损;

  • 堵塞过滤系统 - 当管道系统中含有过量的黑色粉末时,可能会导致过滤器寿命缩短;

  • 管道 - 黑色粉末增加了管道内壁表面的粗糙度,可能会引起严重或不受控制的腐蚀以至于导致管道失效;

对于SRB,水是其存在且发生代谢活动的主要因素,要减少SRB的腐蚀影响,就需要对管道中的水汽进行控制或消除,并用适当的生物杀灭剂进行控制。

硫酸盐还原菌的检测

SRB的生物腐蚀带来的危害和损失是巨大的,然而在对SRB进行控制和消除之前,需要对相关可能会发生腐蚀的场合进行SRB检测,以判断SRB是否存在以及含量多少,从而制定适当的治理方案。

目前,国内外学者对硫酸盐还原菌的检测方法进行了许多探索和研究,发明了许多检测技术,从原理上讲,主要分为:(1)培养法;(2)免疫学法;(3)ATP法;(4)代谢产物定量法。

1培养法

培养法主要有测试瓶法、琼脂深层培养法和溶化琼脂管法。这些方法都是根据API RP-38美国石油学会推荐的地下注入水分析方法中的3管平行绝迹稀释法(Disappearing Dilution Method)进行的。

其中测试瓶法是利用瓶装的含乳酸盐、硫酸盐和Fe2+(或金属铁)的培养基对待测水样进行接种培养,当待测样品中存在SRB时,经过培养瓶底会出现黑色的沉淀(FeS),以此作为SRB生长指示,从而确定水样中SRB的含量。

该方法是目前国内外最为常用的SRB检测方法。但是该方法的检测周期过长,一般需要经过28天的培养,并且得到的数据比较粗糙,对低SRB含量的水样可能无法检出。

2免疫学法

研究人员发现SRB胞内有一种酶,即腺苷-5’-磷酸硫酸盐还原酶(APS还原酶),这种酶为SRB所特有,是SRB的特征酶。所以相关研究人员发明了检测SRB的新方法—免疫学法。

该方法基于APS还原酶进行,这种酶能够催化腺苷-5’-磷酸硫酸盐还原酶发生还原反应,并生产相关特定产物。利用该产物与显色剂发生显色反应的强弱,并与比色卡比较,而得到样品中SRB的含量。该方法准确、简单、快速,且对SRB具有专一性,的能够在15-40min内的到结果,检测结果易于观察,适合现场检测使用。

3ATP法

三磷酸腺苷(ATP)是所有活的生物细胞中都具有的一种化合物,其含量与细胞浓度成正比。细胞破碎后释放出来的ATP与荧光素反应,可测定出相应的细菌含量。所以可以通过检测水样中的ATP含量来间接判断SRB数量,但是该方法只能检测微生物总数,所以检出下限较高,不适用于低SRB含量的水样。

 

其次,还有代谢产物定量法,以SRB新陈代谢产物硫化物的生成量来确定SRB含量,该方法操作简单,且检测结果具有指导意义,但是检测过程需在无氧条件下进行,且需要7-8h。

Modern Water QuickChek SRB 检测系统

 

QuickChek SRB 检测系统是一种采用酶免疫方法进行快速检测SRB的设备。该检测采用了高纯度的抗体来探测APS。本检测试剂盒相比于细胞捕捉技术具有很多优势,比如快速,准确等,可在15-20min内得到一个半定量的结果。

该设备可以检测固态,半固体样品中的全部SRB含量,包括了在一些标准介质中无法存活的SRB。测试结果不会被现场检测常见的化学品或盐类所干扰。

在固体或泥浆样品由于悬浮固体含量较高,难以使用传统连续稀释法和培养法进行分析。此类样品可以使用QuickChek检测套装进行分析。QuickChek套装中的化学破胞试剂可穿透固体颗粒并释放出APS还原酶,从而达到对生物膜、沉积物、铁锈、污泥或泥浆中的SRB进行定量检测的目的。QuickChek SRB支持固体检测的特性尤其适合用于储油罐底部SRB含量检测。

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