硫酸鹽還原菌檢測:硫酸鹽還原菌(SRB)的危害與檢測
硫酸鹽還原菌檢測:硫酸鹽還原菌(SRB)的危害與檢測
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(huán)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(nèi)產(chǎn)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(huán)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(fā)生局部點蝕,。硫酸鹽還原菌與有機物質(zhì)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(chǎn)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
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儀器和控制閥的污染 - 結(jié)垢可能導致測量結(jié)果不良,,腐蝕會導致的部件損;
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堵塞過濾系統(tǒng) - 當管道系統(tǒng)中含有過量的黑色粉末時,,可能會導致過濾器壽命縮短,;
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管道 - 黑色粉末增加了管道內(nèi)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(fā)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?shù)纳餁鐒┻M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(fā)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?shù)闹卫矸桨浮?/span>
目前,,國內(nèi)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(fā)明了許多檢測技術,從原理上講,,主要分為:(1)培養(yǎng)法,;(2)免疫學法;(3)atp法,;(4)代謝產(chǎn)物定量法,。
1培養(yǎng)法
培養(yǎng)法主要有測試瓶法、瓊脂深層培養(yǎng)法和溶化瓊脂管法,。這些方法都是根據(jù)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(yǎng)基對待測水樣進行接種培養(yǎng),,當待測樣品中存在SRB時,,經(jīng)過培養(yǎng)瓶底會出現(xiàn)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(nèi)外zui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(jīng)過28天的培養(yǎng),,并且得到的數(shù)據(jù)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(fā)現(xiàn)SRB胞內(nèi)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*,,是SRB的特征酶,。所以相關研究人員發(fā)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(fā)生還原反應,,并生產(chǎn)相關特定產(chǎn)物。利用該產(chǎn)物與顯色劑發(fā)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(nèi)的到結(jié)果,,檢測結(jié)果易于觀察,,適合現(xiàn)場檢測使用。
3atp法
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(shù)量,但是該方法只能檢測微生物總數(shù),,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(chǎn)物定量法,,以SRB新陳代謝產(chǎn)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(jié)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(tǒng)
QuickChek SRB 檢測系統(tǒng)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(yōu)勢,,比如快速,,準確等,可在15-20min內(nèi)得到一個半定量的結(jié)果,。
該設備可以檢測固態(tài),,半固體樣品中的全部SRB含量,包括了在一些標準介質(zhì)中無法存活的SRB,。測試結(jié)果不會被現(xiàn)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(tǒng)連續(xù)稀釋法和培養(yǎng)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,。