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            行業應用

            硫酸鹽還原菌(SRB)的危害與檢測

            發布于:2022-01-17 13:45:18 點擊量:

            什么是硫酸鹽還原菌

            硫酸鹽還原菌 (Sulfate-Reducing Bacteria,簡稱SRB) 是一種厭氧的微生物。廣泛存在于土壤、海水、河水、地下管道以及油氣井等缺氧環境中。它能利用金屬表面的有機物作為碳源,并利用細菌生物膜內產生的氫,將硫酸鹽還原成硫化氫。

            硫酸鹽還原菌腐蝕的形成
            在某些環境中,硫酸鹽還原細菌(SRB)能夠在管道壁上聚集,使管道可能發生局部點蝕。硫酸鹽還原菌與有機物質和硫酸鹽反應生成硫化氫和二氧化碳會與管道壁中的鐵反應,產生不同形式的硫化鐵。


            硫化鐵和管道中其他形式的沉積物形成大量的黑色粉末,這些黑色粉末比管道碳鋼硬度大,故會對管道部件造成嚴重的腐蝕危害。

            硫酸鹽還原菌的危害
            ·  儀器和控制閥的污染 - 結垢可能導致測量結果不良,腐蝕會導致的部件損;

            ·        堵塞過濾系統 - 當管道系統中含有過量的黑色粉末時,可能會導致過濾器壽命縮短;

            ·        管道 - 黑色粉末增加了管道內壁表面的粗糙度,可能會引起嚴重或不受控制的腐蝕以至于導致管道失效;

            對于SRB,水是其存在且發生代謝活動的主要因素,要減少SRB的腐蝕影響,就需要對管道中的水汽進行控制或消除,并用適當的生物殺滅劑進行控制。

             

            硫酸鹽還原菌的檢測
            SRB的生物腐蝕帶來的危害和損失是巨大的,然而在對SRB進行控制和消除之前,需要對相關可能會發生腐蝕的場合進行SRB檢測,以判斷SRB是否存在以及含量多少,從而制定適當的治理方案。


            目前,國內外學者對硫酸鹽還原菌的檢測方法進行了許多探索和研究,發明了許多檢測技術,從原理上講,主要分為:(1)培養法;(2)免疫學法;(3ATP法;(4)代謝產物定量法。

             

            1培養法

            培養法主要有測試瓶法、瓊脂深層培養法和溶化瓊脂管法。這些方法都是根據API RP-38美國石油學會推薦的地下注入水分析方法中的3管平行絕跡稀釋法(Disappearing Dilution Method)進行的。

            其中測試瓶法是利用瓶裝的含乳酸鹽、硫酸鹽和Fe2+(或金屬鐵)的培養基對待測水樣進行接種培養,當待測樣品中存在SRB時,經過培養瓶底會出現黑色的沉淀(FeS),以此作為SRB生長指示,從而確定水樣中SRB的含量。

            該方法是目前國內外最為常用的SRB檢測方法。但是該方法的檢測周期過長,一般需要經過28天的培養,并且得到的數據比較粗糙,對低SRB含量的水樣可能無法檢出。

            2免疫學法


            研究人員發現SRB胞內有一種酶,即腺苷-5’-磷酸硫酸鹽還原酶(APS還原酶),這種酶為SRB所特有,是SRB的特征酶。所以相關研究人員發明了檢測SRB的新方法免疫學法。

            該方法基于APS還原酶進行,這種酶能夠催化腺苷-5’-磷酸硫酸鹽還原酶發生還原反應,并生產相關特定產物。利用該產物與顯色劑發生顯色反應的強弱,并與比色卡比較,而得到樣品中SRB的含量。該方法準確、簡單、快速,且對SRB具有專一性,的能夠在15-40min內的到結果,檢測結果易于觀察,適合現場檢測使用。

            3ATP


            三磷酸腺苷(ATP)是所有活的生物細胞中都具有的一種化合物,其含量與細胞濃度成正比。細胞破碎后釋放出來的ATP與熒光素反應,可測定出相應的細菌含量。所以可以通過檢測水樣中的ATP含量來間接判斷srb數量,但是該方法只能檢測微生物總數,所以檢出下限較高,不適用于低SRB含量的水樣。

             

            其次,還有代謝產物定量法,以SRB新陳代謝產物硫化物的生成量來確定SRB含量,該方法操作簡單,且檢測結果具有指導意義,但是檢測過程需在無氧條件下進行,且需要7-8h。


            Modern Water QuickChek SRB 檢測系統

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            QuickChek SRB 檢測系統是一種采用酶免疫方法進行快速檢測SRB的設備。該檢測采用了高純度的抗體來探測APS。本檢測試劑盒相比于細胞捕捉技術具有很多優勢,比如快速,準確等,可在15-20min內得到一個半定量的結果。

            該設備可以檢測固態,半固體樣品中的全部SRB含量,包括了在一些標準介質中無法存活的SRB。測試結果不會被現場檢測常見的化學品或鹽類所干擾。

            在固體或泥漿樣品由于懸浮固體含量較高,難以使用傳統連續稀釋法和培養法進行分析。此類樣品可以使用quickchek檢測套裝進行分析。QuickChek套裝中的化學破胞試劑可穿透固體顆粒并釋放出APS還原酶,從而達到對生物膜、沉積物、鐵銹、污泥或泥漿中的SRB進行定量檢測的目的。QuickChek SRB支持固體檢測的特性尤其適合用于儲油罐底部SRB含量檢測。


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