[科普中国]-铁细菌腐蚀

铁细菌腐蚀是指铁细菌通过催化二价铁氧化成三价铁，从中获取生命所需的能量，同时对铁产生腐蚀的过程。铁细菌腐蚀主要是由铁细菌引起的，铁细菌为丝状的原核生物，不分枝。水中常见的铁细菌有多孢泉发菌、赭色纤发菌和含铁嘉利翁氏菌等。

释义铁细菌腐蚀是指铁细菌通过催化二价铁氧化成三价铁，从中获取生命所需的能量，同时对铁产生腐蚀的过程。1

铁细菌的种类及形态铁细菌是丝状的原核生物，不分枝。水中常见的铁细菌有多孢泉发菌、赭色纤发菌和含铁嘉利翁氏菌等。

多孢泉发菌特征：多细胞共生、有鞘，不分枝，附着在坚固的基质上，顶端薄而无色，基部厚并被铁所包围。细胞有圆筒形的和球形的。可产生球形的分生孢子。

赭色纤发菌特征：有鞘，呈黄色或褐色，被氢氧化铁所包围。

含铁嘉利翁氏菌特征：绞绳状，无鞘。当卷曲的环被附着的铁所包围时，其丝状体就好象一串念珠。2

铁细菌腐蚀机理铁细菌腐蚀机理主要是因为铁细菌的好氧性，所以铁细菌离不开氧的作用。铁细菌具有产生铁氢氧化物沉积物的能力，其大多数由亚铁离子氧化到Fe3+离子产生能量，而后成为Fe（OH）3沉淀，多种造型铁细菌促使已氧化亚铁离子的沉淀。研究认为，铁细菌主要以锈蚀垢形式参与，在很短时间内产生大量铁氧化物沉积。Fe的生物性氧化率大大高于非生物性的。铁细菌的腐蚀通过缝隙腐蚀机理而发生，氧化铁细菌的作用在于高浓度氧区和金属表面分成的小阳极点（在致密的铁氢氧化物和生成物下面）以及大范围阴极区。如铁细菌在水管内壁形成氧浓差电池，发生的反应为：

2Fe→2Fe2++4e-（阳极过程）

O2+2H2O+4e-→4OH-（阴极过程）

2Fe2++4OH-→2Fe(OH)2（腐蚀产物）

4Fe(OH)2+O2+2H2O→2Fe(OH)3（腐蚀产物）

总反应式：4Fe+6H2O+3O2→2Fe(OH)33

腐蚀特征在铁腐蚀部位通常有一个个很小的半球形鼓包，成分为包裹着铁细菌的Fe(OH)3。铁细菌由于分离纯化困难，形态、生理等方面的研究进展缓慢，有待进一步的研究。4

铁细菌腐蚀的处理方法包括冲洗，消毒，改造、清刷管路等。

本词条内容贡献者为:

屈明 - 副研究员 - 西南大学