Изучение биокоррозионной активности, вызванной бактериями рода Pseudomonas и методов ее устранения
advertisement
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра «Биотехнология, технология общественного питания и товароведение» Курсовая работа по дисциплине «Биокоррозионная активность почвогрунтов на трассах нефтепровода» на тему «Изучение биокоррозионной активности, вызванной бактериями рода Pseudomonas и методов ее устранения» Выполнила: студентка 1 курса группы БИОм-181 Лысенко Дарья Витальевна Проверил: доцент, к.н. Шулькин Леонид Львович Омск - 2019 Содержание Введение………………………………………………………………....….3 1. Биотехнологический потенциал микроорганизмов рода Pseudomonas……………………………………………………………………………………………………....4 2. Изучение коррозионной активности бактерий рода Pseudomonas по отношению к различным материалам……………………………………………8 2.1 Алюминий и его сплавы………………………………………………..8 2.2. Цинк и оцинкованная сталь………………………………………….10 2.3. Древесина……………………………………………….…………….13 2.4. Пластик……………………………………….……………………….14 3. Пути повышения коррозионной устойчивости материалов к жизнедеятельности бактерий рода Pseudomonas……………………………………………16 Заключение………………………………………………………………..19 Список использованных источников……………………………………20 2 Введение Проблема биологического повреждения различных материалов является весьма многогранной и охватывает все виды промышленности, включая космическую, авиационную, судостроительную, оборонную и строительную отрасли, что свидетельствует о важности и актуальности проблемы биологической коррозии, что, безусловно, вызывает большой научный и практический интерес. Среди существующих видов коррозии (химическая, электрохимическая и др.) биологическая коррозия материалов в силу ряда объективных причин является наименее изученной. Механизмы биологической коррозии являются более сложными и многостадийными по сравнению с коррозионными процессами, например, химической или электрохимической коррозии, обусловленными только химическими агрессивными средами – кислыми, щелочными и солевыми[1]. Под биокоррозией понимается коррозионное разрушение в условиях воздействия микроорганизмов. К числу важнейших биодеструкторов относят: микроорганизмы (бактерии, плесневые грибы, актиномицеты и микроскопические водоросли), а также мхи, лишайники, некоторые высшие растения и животных. Наиболее агрессивными биодеструкторами строительных материалов являются микроорганизмы. На их долю приходится более 40% всех биоповреждений [2]. Ущерб, вызываемый микроорганизмами, исчисляется десятками миллиардов долларов ежегодно. К бактериям способным вызывать бактериальную коррозию относятся: сульфатредуцирующие бактерии, железобактерии, тионовые бактерии, бактерии рода Proteus, Bacillus, а также бактерии рода Pseudomonas [3]. В данной курсовой работе рассмотрена научно отечественная и зарубежная литература, – патентная, посвященная изучению биокоррозионной активности, вызванной бактериями рода Pseudomonas и методы ее устранения. Механизм воздействия на материал некоторых видов бактерий, таких, как железобактерии, сульфатредуцирующие, нитрифицирующие, тионовые, 3 достаточно широко изучен [4,5]. В то же время коррозия под воздействием бактерий рода Pseudomonas, способных использовать в качестве питательной среды органические загрязнения на поверхности метериалов, является до сих пор мало исследованной. Остается открытым вопрос о начальной стадии инициирования, вызывающей каскад поверхности, сопровождающийся химических глубокими превращений на коррозионными повреждениями. Цель работы: Изучить научно – технические данные о способности бактерий рода Pseudomonas к коррозии различных материалов и способов борьбы с данной проблемой. 1. Биотехнологический потенциал микроорганизмов рода Pseudomonas Бактерии рода микроорганизмы, Pseudomonas обладающие – грамотрицательные перспективными аэробные физиологическими признаками, которые позволяют активно использовать их в различных современных отраслях промышленности. Данный вид бактерий имеет высокий диапазон оптимальной температуры роста, способны развиваться при нейтральных и слабокислых уровнях рН (5-8) [3]. Могут быть облигатно аэробными (типичные представители), также описаны виды факультативно аэробных, использующих в качестве конечного акцептора нитраты [4]. Является сильным аммонификатором, продуцируют ферменты лецитиназу и липазу; дают положительные реакции на цитохромоксидазу, каталазу, оксидазу. Преобладание бактерий среди других микроорганизмов можно объяснить их высокой биологической активностью. Обладая, мощным ферментативным аппаратом, они способны вытеснять другие виды микробов. Однако количественное содержание бактерий подвержено значительным колебаниям, что связано с условиями их обитания. Аэробные бактерии рода Pseudomonas - важная в научном и практическом отношении - гетерогенная 4 группа микроорганизмов, широко населяющих биосферу и принимающих активное участие в процессах минерализации органических соединений, очистке окружающей среды от загрязнений, а также как продуценты биологических препаратов[4]. Бактерия не требовательна к питательным средам. Хорошо растет на МПА, окрашивая его в сине-зеленый цвет. На бульоне псевдомонада дает рост в виде помутнения и биопленки на поверхности сине-зеленого цвета. Поскольку псевдомонады — облигатные аэробы, они устремляются на поверхность жидкой среды, где кислород имеет иную концентрацию. На селективной среде ЦПХ-агар образуются слизистые, плоские колонии с зеленоватым оттенком и запахом жасмина. В окружающей среде большинство описанных к настоящему времени видов рода Pseudomonas не нуждаются в факторах роста и способны ассимилировать минеральные формы азота в качестве единственного источника углеродного питания [5]. Ps. aeruginosa – классический представитель рода Pseudomonas. Различные штаммы этих бактерий можно обнаружить всюду: в почве, воде, воздухе, гнойных ранах и сточных водах. По сравнению с другими видами псевдомонад эти формы наиболее интенсивно исследуются бактериологами, изучающими патогенную группу, и фитопатологами. Бактерии P. aeruginosa обладают особым разнообразием свойств, но в то же время у них отмечаются характерные общевидовые морфологические и физиологические признаки. Культуры образуют синий флуоресцирующий пигмент, в состав которого входят пиоцианин. Бактерии желатин разжижают, молоко не свертывают, не пептонизируют, нитраты восстанавливают до нитритов, используют углеводы с образованием кислоты; аэробы. Окисляют глюконат, образуя слизь. Являются сильными окислителями углеводов (сахаров, органических кислот, углеводородов). Среди этих бактерий встречаются синтезируют подвижные окрашенные и неподвижные соединения формы. различных Многие типов, культуры хорошо 5 проникающие в субстрат. В состав пигментов входят соединения феназинового и птсридинового ряда, а также флуоресцирующие сине-зеленые и желто-зеленые вещества. К этому виду близко примыкают бактерии P. schuilkilliensis, которые синтезируют сине-зеленый флуоресцирующий пигмент, диффундирующий в субстрат; температурный оптимум развития около 37 °С. Желатин разжижают медленно. Культуры P. syncyanea образуют сине-зеленый флуоресцирующий пигмент. Желатин не разжижают, нитраты не восстанавливают; аэробы. Температурный оптимум развития около 25°С. P. scissa. Клетки мелкие (1,0Ч0,3 мкм), подвижные. Бактерии образуют желто-зеленый флуоресцирующий пигмент. Желатин не разжижают, молоко не изменяют, нитраты восстанавливают до нитритов; аэробы. Оптимум температуры роста около 27 °С. Эти псевдомонады были выделены из воды и почвы. К виду относятся 6 различных штаммов бактерий, обладающих сходными свойствами. P. atlantica. Клетки мелкие, подвижные, с полярным жгутиком; колонии гладкие, блестящие. Культура энергично разжижает агар-агар и желатин, молоко пептонизирует, крахмал разлагает, нитраты не восстанавливает. Бактерии относятся к аэробам. Оптимальная температура роста около 25 °С. Эти псевдомонады были выделены из морской воды (Атлантический океан). P. fluorescens. Мелкие палочки (1-2Ч6 мкм), подвижные, имеют 2-4 полярных жгутика. Бактерии грамотрицательные. Культуры бактерий образуют зеленовато-желтый флуоресцирующий пигмент, который проникает в субстрат. Представители этого вида не синтезируют пиоцианин; хорошо развиваются на органических и синтетических средах. Колонии бесцветные или белые, выпуклые, гладкие, блестящие. Характерной особенностью этого вида является внешняя микроструктура колоний: при малом увеличении микроскопа поверхность колоний имеет характерное сетчатое или ячеистое строение. В бульоне бактерии образуют муть и пленку. Желатин разжижают, 6 молоко не свертывают, нитраты восстанавливают до нитритов, образуют кислоту на глюкозе и сахарозе; аэробы. Оптимальная температура роста около 25 °С. Бактерии часто встречаются в воде, почве, на разных растительных и животных субстратах; не патогенны для животных. Особое место занимает вид P. aurantiaca. Описание морфологических, культуральных и некоторых физиологических свойств бактерий этого вида встречается в основном в работах советских исследователей. Клетки бактерий этого вида палочковидные, 2-3 Ч 0,6 мкм, подвижные, имеют на конце 2-5 жгутиков. Колонии на питательных средах окрашены в оранжевый или красно-желтый цвет, гладкие, блестящие, плоские или выпуклые. Пигмент диффундирует в субстрат. Культуры хорошо растут на обычных питательных средах; желатин разжижают, молоко пептонизируют. Кислоту образуют при росте на глюкозе, сахарозе, манните, глицерине. Нитраты не восстанавливают, крахмал не разлагают, аэробы. Оптимальная температура роста около 25 °С. В состав оранжевого пигмента входит несколько веществ различной химической природы. Колонии с палочек образуют биопленки, благодаря которым бактерии обладают устойчивостью к негативным факторам внешней среды. На ворсистых тканях они живут не менее полугода, в различных аппаратах и в растворе для контактных линз сохраняются годами. Метаболизм псевдомонад оптимизируется и подстраивается под изменяющиеся условия внешней среды. Бактерии резистентны к целому ряду антисептических и дезинфицирующих средств, УФО. Они погибают при автоклавировании, длительном кипячении, обработке хлорамином, перекисью водорода, фенолом. Благодаря высокому биотехнологическому потенциалу, стойкости к неблагоприятным условиям среды, способны активно развиваться и разлагать различные технологически важные материалы. Неблагоприятно развитие бактерий рода Pseudomonas для таких отраслей как строительство, нефтеперерабатывающая и нефтедобывающая промышленность, 7 водоснабжение, архитектура и тд. Обнаруживается на таких материалах, как: каучук, резина, пластмасса, металлы и их сплавы, древесина, лакокрасочные покрытия, бетон, мрамор, камень[5,6]. 2. Изучение коррозионной активности бактерий рода Pseudomonas по отношению к различным материалам 2.1 Алюминий и его сплавы Существует способ изучения коррозионной активности где, в качестве объектов исследования были выбраны алюминий марки АД0, сплавы на его основе Д16 (Al – 90.8%; Cu – 4.3%; Mg – 1.5%; Mn –0.6%), Д16Т (Al – 91.7%; Cu – 3.99%; Mg – 1.39%;Mn – 0.5%), В65 (Al – 97.2%; Cu – 4.2%; Mg –0.25%; Mn – 0.4%), а также цинк (Zn – 99.99%; Pb, Cd, Fe, Sn, Cu, Al – 0.01%), которые широко используются в качестве конструкционных материалов и P. aeruginosa 969. Образцы металлов предварительно шлифовались до получения гладкой поверхности и полировались до зеркального блеска. После этого они промывались водой, поверхность обезжиривалась тетрахлорметаном, затем этиловым спиртом, вторично промывались водой и высушивались. Стерилизация образцов до и после экспозиции проводилась фламбированием. Бактериальные культуры выращивали на МПА в чашках Петри в термостате при темперауре 37 ± 2°С и влажности воздуха 90%. Водную суспензией суточных культур бактерий, выращенных в пробирках на скошенном агаре, высевали на плотную питательную среду. После чего на поверхность питательной среды помещали подготовленные металлические образцы (средняя масса – 0.5 г) и инкубировали в термостате при температуре 37 ± 2°С и влажности воздуха 90% в течение 3–90 сут в зависимости от цели эксперимента. Контрольный эксперимент проводили в аналогичных условиях на плотной питательной среде, не засеянной культурами бактерий. 8 По окончании инкубирования поверхность образцов исследовали визуально для выяснения изменения состояния поверхности. Оценку состояния поверхности производили по разработанной бальной шкале: А – образование жидкого экссудата; Б – локальное потускнение поверхности; В – образование полупрозрачного слоя легко удаляемых продуктов коррозии; Г – коррозия с образованием продуктов аморфного, рыхлого характера (в т.ч. гидроксидов); Д – коррозия по всей поверхности с образованием продуктов коррозии, покрывающих более 50% поверхности образца [7,8,9,10]. Таблица – 1. Характеристика изменений поверхности при биокоррозии алюминия под воздействием P. aeruginosa 969 Бактерия Время экстракции 10 P. aeruginosa А 20 – 30 35 40 50 – 57 64 – 70 90 А,Б А А,Б Б,В Г Д 969 Рис.1. Изменение поверхности цинка на 3 сутки Рис.2. Изменение поверхности цинка на 90 сутки 9 2.2. Цинк и оцинкованная сталь Объектами исследования коррозионной активности бактерий рода Pseudomonas в представленном исследовании являлись цинк и оцинкованная сталь марки 08КП, которые широко используются в промышленности и P. aeruginosa 969. Образцы металла помещали в чашки Петри на поверхность плотной питательной среды – МПА, предварительно засеянной суспензией суточных культур бактерий, вырасщеных в пробирках на скошеном агаре. Затем чашки Петри переносили в суховоздушный термостат для культивирования бактерий при температуре 37±2оС и влажности воздуха 90%. Все эксперементы проводились не менее чем в 10 повторениях. Контрольные опыты проводили в аналогичных условиях на плотной питательной среде МПА, не зараженной микроорганизмами. Через сутки после начала эксперемента на поверхности цинка наблюдается образование жидкого экссудата с основными свойствами. Его количество возрастает с течением времени, достигая максимального значения примерно через 4 суток (рис.3). Значение рН изменяется от величины 9.0 до значения 9.2 – 10.2, спустя 3 – 4 чуток (рис.4). Рис.3. Зависимость накопления экссудата на поверхности цинка под воздействием P. aeruginosa 969 Рис.4. Значения рН на поверхности цинка под воздействием P. aeruginosa 969 10 Визуально накопление экссудата на поверхности цинка представлено на рисунке 5. Разрушение металлической поверхности начинается с заселения бактериями участков, имеющих дефекты и структурные нарушения. Рис.5. Накопление экссудата на поверхности цинка под воздействием P. aeruginosa 969 Начальный этап заселения завершается формированием биопленки, основу которой составляют внеклеточные полимерные вещества. В обычных условиях поверхность металла покрыта защитным слоем оксидной пленки. Ее толщина изменяется в широких пределах и зависит от природы металла и технологии его изготовления как технического продукта. Так, толщина оксидного слоя, который образуется в условиях воздушной атмосферы, обычно не превышает 10 нм. На рис. 6а показано состояние поверхности цинка как исходного образца, и цинка, находившегося в течение 5 суток под жидкой фазой. Отчетливо видно, что при контакте с бактериями происходит разрушение оксидной пленки (рис.6б) и обнажается текстура в виде субзёрен приповерхностного слоя металла. Как следует из рис. 6в, граница между субъединицами является зоной дальнейшего микробного заселения, образования биопленок и следующего этапа разрушения поверхности металла. 11 При длительных экспозициях, когда значительная часть бактериальных клеток подвергается автолизу, на поверхности разрушенного слоя металла хорошо просматриваются особенности структурного скелета биопленки в виде следов от бактериальных клеток. Наблюдаемая аналогия физико-химических явлений на поверхности цинка под воздействием бактерий дает основание считать, что в формировании биопленки на начальном этапе (3-5 сутки) важную роль играет О2-. Возможность бактерий генерировать и транспортировать в окружающую среду О2- показана с использованием тест-системы, состоящей из НСТ и фермента супероксиддисмутазы (СОД) (100 ед. акт.). Реакция проходит путем последовательного четырехэлектронного восстановлении НСТ с образованием сначала моно-, а затем диформазана, окрашенных в глубокий сине-фиолетовый цвет. По окончании инкубирования поверхность образцов исследовали визуально для выяснения изменения состояния поверхности. Оценку состояния поверхности производили по разработанной бальной шкале: А – образование жидкого экссудата; Б – локальное потускнение поверхности; В – образование полупрозрачного слоя легко удаляемых продуктов коррозии; Г – коррозия с образованием продуктов аморфного, рыхлого характера (в т.ч. гидроксидов); Д – коррозия по всей поверхности с образованием продуктов коррозии, покрывающих более 50% поверхности образца. 12 Таблица – 2. Характеристика изменений поверхности при биокоррозии цинка под воздействием P. aeruginosa 969 Бактерия Время экстракции 10 P. aeruginosa А 25 35 45 55 70 90 А,Б А,Б Б В Г Д 969 В отличие от цинка коррозия оцинкованной стали протекает более активно. Уже через 75 суток с начала экспозиции коррозионные повреждения распространяются практически по всей поверхности исследуемого образца[11,12,13,14,15,16]. Таблица – 3. Динамика биокоррозии оцинкованных образцов под воздействием P. aeruginosa 969 Бактерия Время экстракции 10 P. aeruginosa А 25 35 45 55 60 70 А,Б Б,В В В Г,Д Д 969 2.3. Древесина Микрофлора свежесрубленного дерева – первая стадия разложения компонентов древесины (pH = 6), помимо плесневых грибов, содержит бактерии Pseudomonas fluorescens которые разлагают белок древесины [6]. Вторая стадия разложения характерна развитием патогенных грибов рода Penicillium. Микромицеты рода Penicillium резко снижают реакцию среды до pH = 4-3, делая ее кислотной, что практически полностью подавляет рост бактерий. Однако далее наступает голодание мицелия, а затем его отмирание, это вызывает процесс автолиза гифов микромицета с выделением аммиака, что приводит к ощелачиванию среды[5,6]. 13 В результате отмирания микромицетов в субстрате возникают микронозы, создающие благоприятные условия для возникновения новых микробных консорциумов грибов и бактерий. Возникает следующая переходная стадия разложения. В этой стадии вновь появляются бактерии рода Pseudomonas: Pseudomonas fluorescens Migula, pH среды колеблется от 4 к 5. На следующей стадии идет одновременное развитие микромицетов рода Penicillium, Trichoderma и бактерий рода Pseudomonas ( pH = 5-6) [6]. Следовательно, при естественном разложении древесины бактерии рода Pseudomonas активно развиваются на первой и конечных стадиях, обнаруживаются вплоть до полного разложения. Рост этого штамма сильно замедляется и число КОЕ резко снижается лишь при стадии активного роста грибов и некоторых видов микромицетов Penicillium. При дальнейших стадиях конверсии бактерии и грибы развиваются одновременно, скорость роста данной биосистемы увеличивается, а процесс разложения древесины ускоряется. 2.4. Пластик Микроорганизмы, выбранные для этого исследования: Pseudomonas aeruginosa PAO1 15692), Pseudomonas (ATCC 15729), Pseudomonas putida (KT2440 ATCC 47054) aeruginosa (ATCC и Pseudomonas syringae (DC 3000 ATCC 10862). Пленки LDPE (коммерчески используемые пластиковые пакеты NTUC) разрезали на полоски (5 см × 1 см) и затем промывали 70% этанолом в течение 30 минут, промывали дистиллированной водой и затем сушили в инкубаторе при 60 ° C и затем подвергали воздействию бактериального концентрата. Инокуляцию и инкубацию проводили в полном асептическом состоянии. В каждой пробирке смешивали 30 мл базальной минеральной среды и 600 мл исходного раствора бактерий (в возрасте 24 ч) и добавляли 90 мг (около 10 полосок) ПЭНП. Начальная концентрация бактериального инокулята поддерживалась на уровне 0,5 по стандарту Макфарланда. Пробирки 14 инкубировали на роторной качалке (120 об / мин) при 37 ° С, и крышка была слегка открыта для аэрации. Испытания проводились в трех экземплярах для каждого штамма бактерий. Пленки удаляли через 40, 80 и 120 дней после инкубации и проверяли на изменения массы, механические свойства и морфологические (поверхностные) изменения. Множество контрольных экспериментов проводили в пробирках, содержащих только пленки ПЭНП в базальной питательной среде, лишенной бактериального инокулята. Формирование биопленки начиналось с 40-го дня инкубации. Было отмечено, что начальный период роста как планктонных, так и биопленочных клеток был быстрым. Это произошло потому, что бактериальные штаммы способны использовать полиэтиленовые пленки в качестве источника углерода. Было установлено, что рост биопленки неуклонно увеличивается на 80-й и 120-й день по сравнению с 40-м днем. Однако темпы роста снизились по сравнению с начальным периодом. С другой стороны, серийные разведения и методы подсчета колоний показали, что пролиферация бактерий стала более или менее постоянной через 15 дней, и наблюдалось очень небольшое увеличение количества бактерий. Клетки биопленки, а также планктонные клетки показывают аналогичную кривую роста. Это может быть связано с акклиматизацией бактерий в базальной среде с деградированным источником углерода из пластмасс. После 120 дней инкубационного периода процент снижения веса составил 20% у Pseudomonas aeruginosa (PAO1) (B1), 11% у штамма Pseudomonas aeruginosa (ATCC) (B2), 9% у Pseudomonas putida (B3) и 11,3% в штамме Pseudomonas syringae (B4). Снижение веса для отрицательного контроля составило 0,3%. Потеря веса полиэтиленовых пленок может быть связана с разрушением углеродного скелета из-за ферментативного расщепления этими бактериями. Максимальная потеря веса наблюдалась для полиэтилена, инкубированного с Pseudomonas aeruginosa PAO1. 15 Изменения морфологии поверхности пленок ПЭНП исследовали с помощью СЭМ после 40, 80 и 120 дней биотического воздействия (после удаления биопленки). Изменения поверхности на полиэтиленовых пленках анализировали после промывания 2% SDS. Было отмечено, что признаки поверхностной деформации появились после 80 дней инкубации. Микротрещины на поверхности можно увидеть после 80–120 дней инкубации, хотя биопленка начала формироваться в течение 40 дней. Сканирующие электронные микрофотографии образования биопленки, показаны на рисунке 7 и наличие деформации поверхности после удаления биопленки показана на рисунке 8. Рис.6. Микрофотографии образования пленки Рис.7. Деформация поверхности пластика под воздействием бактерий рода Pseudomonas В условиях окружающей среду процесс коррозии пластмассы идет значительно интенсивней. Это связано с тем, что на поверхности пластика присутствуют микромицеты, которые также активно учувствуют в биодеградации пластмассы [17,18,19]. 3. Защита материалов от коррозионного повреждения, вызванного бактериями рода Pseudomonas Предотвратить возникновение биокоррозии гораздо легче, чем потом бороться с ее последствиями. Поскольку биологическая коррозия развивается в условиях повышенной влажности, эффективным средством профилактики может быть надежная гидроизоляция материалов с помощью специальных 16 материалов (пропиток, красок, защитных штукатурок, облицовки плитами и оклеечными покрытиями). На практике уже давно реализована идея добавления в лакокрасочные материалы специальных биоцидных и ингибирующих добавок. Для предотвращения возникновения биологической коррозии при обработке строительных материалов используются фунгициды (защита от грибов) и бактерициды (защита от бактерий). Биоциды, используемые в качестве добавок для защиты от биокоррозии, должны быть не только эффективными, но и безопасными при применении, а также не оказывать вредного влияния на окружающую среду. Для предотвращения появления биокоррозии вызванной бактериями рода Pseudomonas достаточно применения легких биоцидов и биоцидов щирокого спектра воздействия, а также препараты создающие защитную пленку. Средство «Биокор» предназначено для защиты материалов, узлов и изделий от биоповреждений и коррозии. Успешно защищает войлок, сукно, бумагу, картон, дерево, брезент, виниловые покрытия кабелей и проводов и т.п. Представляет собой раствор биоцида и пленкообразующего вещества, наносится погружением в раствор или аэрозольным напылением. Кпримеру, им могут быть обработаны деревянные стропила дома, балки и лаги под полом в гараже. «Биокор» эффективнее и безопаснее применявшихся ранее пентахлорфенолята натрия и других препаратов, не оказывает вредного влияния на полимерные материалы и лакокрасочные покрытия. Водно-восковой состав «ВВС-К3» предназначен для защиты от коррозии, биоповреждений и старения практически любых технических конструкций и сооружений из различных материалов в условиях эксплуатации или длительного хранения (к примеру, на стройплощадке). Состав включает 25-32% водную дисперсию церезина белого цвета и добавки, образует твердое, почти бесцветное покрытие, сохраняющее свои свойства в интервале 17 температур от -10Сдо +50С, обладает водонепроницаемостью, низкой паро- и газопроницаемостью. Преобразователь продуктов коррозии «ПКС-1» предназначен для восстановления и консервации внешних поверхностей стальных металлоконструкций, эксплуатирующихся в открытой атмосфере различных климатических зон, включая тропики. Хорош там, где атмосферные факторы и биодеструкторы уже начали разрушительную работу. Преобразователь обеспечивает повышение долговечности конструкций в 1,5-2 раза по сравнению с обычным способом восстановления покрытий, не требует очистки поверхностей специальными растворами, экологически чист. Лакокрасочное покрытие «ЛКП-ВД». Предназначено для защиты сложнопрофилированных поверхностей изделий из черных и цветных металлов от биологической и атмосферной коррозии. Возможно применение в жестких климатических условиях, включая тропики, Заполярье и высокогорье. Его преимущество- высокая плотность и защитная способность при меньшей толщине слоя. Способ нанесения покрытия технологичен и безопасен. Применение предлагаемых воднодисперсионных составов лакокрасочных наряду материалов, с использованием модификаторов и легкосъемных парафиновых покрытий (ЛСП) позволяет не только повысить защитные свойства покрытий, продлить, как минимум, в 2раза эксплуатационные и межремонтные сроки для строительных конструкций, но и решить некоторые экологические проблемы в быту: не загрязнять окружающую среду, поставить надежный щит аллергическим и другим заболеваниям[20,21]. 18 Заключение В ходе анализа научно – патентной литературы по изучению биокоррозионной активности, вызванной бактериями рода Pseudomonas были изучены методики определения коррозионной активности под воздейчтвием данных бактерий следующих материалов: алюминий и его сплавы, цинк и оцинкованная сталь, древесина, а также изделия из пластмассы. Установлено, что бактерии рода Pseudomonas не являются агрессивными представителями микроорганизмов, вызывающих коррозию поверхности различных материалов, однако способны вызывать коррозию исследуемых материалов с образованием продуктов коррозии, покрывающих более 50% поверхности образца. Исследуемые микроорганизмы способствовали активному процессу коррозии алюминия за 90 суток, цинка – 90 суток, оцинковонной стали – 70 дней, пластика – 80 -120 сутки. Скорость коррозии древесных материалов не определялась. Также были изучены методы снижения воздействия исследуемых микроорганизмов на технологически важные поверхности. Установлено, что для предотвращения поражения достаточны легкие биоцидные вещества широкого спектра воздействия, способные к образованию защитных пленок на поверхности материала, которые не обладают токсичностью и полностью безвредны для окружающей среды и живого организма. Применение предлагаемых составов позволяет не только повысить защитные свойства покрытий, продлить, в 2раза эксплуатационные и межремонтные сроки для строительных конструкций, но и решить некоторые экологические проблемы. 19 Список использованных источников 1. Строганов, В.Ф. Биоповреждение строительных материалов / В.Ф. Строганов, Е.В. Сагадеев // Строительные материалы. – 2015. –№ 5. – С.5-9. 2. штаммов Асатурова, А.М. Физиологические признаки перспективных бактерий родов Bacillus и Pseudomonas - продуцентов микробиопрепаратов / А.М. Асатурова // Масличные культуры. Научнотехнический бюллетень всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. – 2009. – №2. – С. 60-66. 3. Биология Pseudomonas spp. (Псевдомонады) [Электронный ресурс] // и медицина: эл. научный журнал. – URL: http://medbiol.ru/medbiol/har/0000e545.htm ( дата обращения: 07.01.2019) 4. Гнилостные бактерии, их характеристика и свойства [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://biofile.ru/bio/19389.html (дата обращения 03.01.2019) 5. Звягинцев, Д.Г. Биология почв / Д.Г. Звягинцев, И.П. Бабьева, Г.М. Зенова // М.: Изд-во МГУ, 2005. – 445 с. 6. Смирнов, В. В. Бактерии рода Pseudomonas /В.В. Смирнов, Е. А Киприанова// Отв. ред. Айзспман Б. Е.; АН УССР, Ин-т микробиологии и вирусологии им. Д. К. Заболотного.— Киев : Наук, думка, 1990.— 264 с. 7. Белов, Д.В. Роль супероксидного анионрадикала в бактериальной коррозии металлов/ Д.В. Белов, А. А. Калинина, Т. Н. Соколова, В. Ф. Смирнов, М. В. Челнокова, В. Р. Карташов// Прикладная биохимия и микробиология. –2012. –№ 3. – с.302-307. 8. Белов, Д.В. Коррозия алюминия и алюминиевых сплавов под воздействием микроорганизмов/ Д.В. Белов, Т.Н. Соколова, В.Ф. Смирнов, О.В. Кузина, Л.В. Косюкова, В.Р. Карташов // Коррозия: материалы, защита. 2007. –№ 9. – С. 36–41 9. Смирнов, В.Ф. Микробиологическая коррозия материалов на основе алюминия/ В.Ф. Смирнов, Д.В. Белов, Т.Н. Соколова, О.В. Кузина, В.Р. 20 Карташов // Прикладная биохимия и микробиология. – 2008. – №2. – с. 213218. 10. Белов. Д.В. Физико-химические явления на поверхности алюминия и его сплавов при воздействии микроорганизмов.: автореф.дис…канд.хим.наук: 02.00.04 /Д.В. Белов. – 2007. – Нижний Новгород. – 24с. 11. Калинина, А.А. Физико-химические процессы при бактериальной коррозии цинка.: автореф.дис…каед.хим.наук: 02.00.04 /А.А. Калинина. – 2011. – Нижний Новгород. – 21с. 12. Першин, Е.А, Влияние фенола, его производных и родственных соединений на микологическую коррозию цинка/ Е.А. Першин, М.В. Челнокова, Д.В. Белов, A.A. Калинина, Т.Н. Соколова, ДИ. Князев Тезисы докладов IX Международной молодежной научно-технической конференции «Будущее технической науки 2010» Нижний Новгород. НГТУ им. P.E. Алексеева - 2010. - С. 320-321. 13. Калинина, A.A. Влияние активных форм кислорода, продуцируемых бактериями, на инициирование коррозии цинка/ АА Калинина, М.В. Челнокова, Д.В. Белов, Т.Н. Соколова, Е.А Першин Тезисы докладов IX Международной молодежной научно-технической конференции «Будущее технической науки 2010» - Нижний Новгород. НГТУ им. P.E. Алексеева. 2010. - С. 323-324. 14. Калинина, A.A. Активность бактерий в образовании активных форм кислорода и ее влияние на биокоррозию цинка./ A.A. Калинина, М.В. Челнокова, Д.В. Белов, Т.Н. Соколова, Е. А. Першин // Сборник тезисов докладов тринадцатой конференции молодых ученых -химиков Нижегородской области. - Н.Новгород. ННГУ им. Н.И. Лобачевского. - 2010, -С. 41-42. 15. Шмелева, В.А. Роль оксидного слоя в процессах, протекающих на поверхностях 7.a, Al, Si./ В.А Шмелева, Д.В. Белов, A.A. Калинина, Г.И. Успенская // Сборник научных трудов по материалам международной научно21 практической конференции «Современные направления теоретических и прикладных исследований 2011». Том 28. Химия, сельское хозяйство. Одесса: Черноморье. - 2011. - С. 55-56. 16. Белов, Д.В. Хемосорбцяонное взаимодействие супероксидного анион-радикала с поверхностью металла, как главный фактор в инициировании биокоррозии/ Д.В. Белов, М.В. Челнокова, A.A. Калинина, Т.Н. Соколова, В.Р. Карташов. 17. Burd D (2008) Plastic Not Fantastic. In, Canada. http://wwsef.uwaterloo.ca/archives/2008/08BurdReport.pdf. Accessed 20 April 2008. 18. Kiatkamjornwong S, Thakeow P, Sonsuk M. Chemical modification of cassava starch for degradable polyethylene sheets. Polym Degrad Stab. 2001;73(2):363–375. 19. Koutny M, Amato P, Muchova M, Ruzicka J, Delort AM. Soil bacterial strains able to grow on the surface of oxidized polyethylene film containing prooxidant additives. Int Biodeterior Biodegrad. 2009;63(3):354–357. 20. Защита от биологической коррозии [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://books.google.ru/books?id (дата обращения: 30.05.2019) 21. Биокоррозия материалов: способы борьбы и профилактики [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.ivd.ru/stroitelstvo-iremont/steny/ctoby-pravnukam-ostalos-4209 (дата обращения: 30.05.2019) 22
