基本介紹
- 中文名：硫酸鹽還原細菌
- 外文名：Sulfate-reducing bacteria,
- 套用：廢水中硫酸鹽的去除
概述,特性,分類,代謝過程,硫酸鹽還原細菌對管道材料的腐蝕,
概述
早在1924年，BENGOUGH和MAY就認為SRB產生的H2S對埋在地下的鐵構件的腐蝕起著重要作用，1934年，荷蘭學者庫爾和維盧特提出了SRB對金屬腐蝕作用的機制；隨後，邦克（1939）、HEDELAI（1940）、史塔克和威特（1945）也證實腐蝕的主要細菌有鐵細菌（好氧）和SRB（厭氧），土壤中鋼鐵的腐蝕主要是後者。研究表明在無氧或極少氧情況下，它能利用金屬表面的有機物作為碳源，並利用細菌生物膜內產生的氫，將硫酸鹽還原成硫化氫，從氧化還原反應中獲得生存的能量。
特性
SRB不僅具有廣泛的基質譜，生長速度快，還含有不受氧毒害的酶系，因此可以在各種各樣的環境中生存，保證了SRB有較強生存能力。SRB的另一生理特性是硫酸鹽的存在能促進其生長，但不是其生存和生長的必要條件。在缺乏硫酸鹽的環境下，SRB通過進行無硫酸鹽參與的代謝方式生存和生長；當環境中出現了足量的硫酸鹽後SRB則以硫酸根離子為電子受體氧化有機物，通過對有機物的異化作用，獲得生存所需的能量，維持生命活動。
分類
從微生物角度看人們將SRB分為11個屬40多個種，其中參與廢水處理的有9個屬，主要的兩個屬為sulfovibrio和Desulfotomaculum。前者一般為中溫或低溫型，不形成孢子，環境溫度超過43℃會死亡；後者是中溫或高溫型，形成孢子，二者均為革蘭氏陰性菌。
SRB的營養多樣性水平也相當高。根據廢水中SRB可利用底物的不同，又可分為4類：一是氧化氫的SRB（HSRB）；二是氧化乙酸的SRB（ASRB）；三是氧化較高級脂肪酸的SRB（FASRB）；四是氧化芳香族化合物的SRB（PSRB）。
代謝過程
一般好氧細菌的新陳代謝能夠分為合成代謝和分解代謝，SRB的代謝過程可以簡單地分為3個階段：分解階段、電子傳遞階段和氧化階段。
在分解的第1階段，有機物碳源的降解是在厭氧狀態下進行的，同時通過“機質水平磷酸化”產生少量ATP；第2階段中，前一階段釋放的高能電子通過SRB中特有的電子傳遞鏈（如黃素蛋白、細胞色素C等）逐級傳遞產生大量的ATP；在最後階段中，電子被傳遞給氧化態的硫元素，並將其還原為硫離子，此時需要消耗ATP提供能量。
從這一過程可以看出，有機物不僅是SRB的碳源，也是其能源，硫酸鹽（或氧化態的硫元素）僅作為最終電子受體起作用，即SRB利用硫酸根離子作為最終電子受體，將有機物作為細胞合成的碳源和電子供體，同時將硫酸根離子還原為硫化物。
硫酸鹽還原細菌對管道材料的腐蝕
由於微生物的生命活動而引起或促進材料腐蝕進程的現象統稱為微生物腐蝕（MIC）。MIC是1910年由R. H. Gaines首次指出的，它是城市供水系統及污水處理系統和油井、石油輸送管線等中普遍存在的現象。1934年，荷蘭學者Von. W. Kuhr等提出硫酸鹽還原菌（SRB）參與金屬腐蝕的陰極去極化的理論之後，人們對 MIC開始重視起來。
MIC 現象中的厭氧菌主要是 SRB，SRB 是一些能夠把SO42-還原成H2S而自身獲得能量的各種細菌的統稱，是一種以有機物為養料的厭氧菌。它們廣泛分布於pH值 6～9的土壤、海水、河水、淤泥、地下管道、油氣井、港灣及銹層中，常生存在好氣性硫細菌的沉積物下面。最適宜的生長溫度是20～30℃，可以在高達50～60℃的溫度下存活。
在金屬腐蝕中起作用的SRB多屬於微生物分類中的脫硫弧菌屬。SRB能在厭氧條件下大量繁殖，產生黏液物質，加速垢的形成、造成注水管道的堵塞，並使管道設施發生局部腐蝕，以致出現穿孔，給地下管線、海底電纜、工業注水系統等工業設施帶來嚴重危害，造成經濟上的損失。因此，微生物腐蝕及其防治一直受到人們的關注。
