金屬材料在污染土壤中的腐蝕規(guī)律研究.pdf

1、土壤腐蝕是金屬材料在自然環(huán)境下腐蝕的一個(gè)重要方面。研究金屬材料在土壤中的腐蝕行為具有重要的理論和實(shí)踐意義。土壤是由氣、液、固三相構(gòu)成的復(fù)雜體系，既存在微腐蝕電池，也存在宏腐蝕電池。土壤的鹽分、含水量、含氣量、酸度、微生物、有機(jī)質(zhì)、氣候條件等因素都對(duì)土壤的腐蝕性有一定的影響作用對(duì)土壤腐蝕有影響，而且這些因素間又交互作用，且隨著時(shí)間發(fā)生變化這些因素有的還隨時(shí)間變化。近年來(lái)隨著工業(yè)的快速發(fā)展，土壤污染越來(lái)越嚴(yán)重。東北地區(qū)是我國(guó)的重要的老工業(yè)基

2、地，有大量的石油、石油化工;精細(xì)化工、鋼鐵冶金、電力、煤礦、機(jī)械制造、造紙、紡織印染等大型企業(yè)，這些企業(yè)產(chǎn)生大量的工業(yè)污水及固體廢物，工業(yè)污水流入河流、湖泊及水塘中，造成河流、湖泊及水塘的嚴(yán)重污染，水體中污染物逐漸沉積在水底土壤及侵蝕岸邊的土壤，造成土壤的嚴(yán)重污染。而未經(jīng)處理的固體廢物堆放在地面，經(jīng)過(guò)雨雪淋洗，侵出有害物質(zhì)造成土壤污染。過(guò)去全國(guó)土壤腐蝕試驗(yàn)網(wǎng)站主要針對(duì)的是無(wú)污染的土壤環(huán)境進(jìn)行試驗(yàn)研究，而有關(guān)對(duì)于污染土壤方面的研究基本為空

3、白，國(guó)外在污染土壤方面已經(jīng)進(jìn)行了一些相關(guān)研究。因此，鑒于各種類型土壤污染程度的增大我國(guó)各種類型污染土壤的增多及嚴(yán)重化，有必要對(duì)金屬材料在各種類型污染土壤中的腐蝕規(guī)律進(jìn)行深入研究． 本論文應(yīng)用交流阻抗測(cè)試技術(shù)(EIS)、極化曲線、掃描電鏡(SEM)及表面能譜分析(EDS)、失重法等，研究污染土壤中污染成分(主要是有機(jī)洗滌劑)、微生物(主要是硫酸鹽還原菌)、pH值等對(duì)金屬材料腐蝕的影響規(guī)律，以及硫酸鹽還原菌對(duì)Q235鋼的土壤宏電池腐

4、蝕的影響規(guī)律。主要內(nèi)容如下： 污染土壤中硫酸鹽還原菌對(duì)金屬腐蝕的影響顯著，SRB的存在加速了金屬的均勻腐蝕速度。SRB繁殖和生長(zhǎng)代謝的產(chǎn)物產(chǎn)生的有機(jī)酸使得腐蝕產(chǎn)物膜變疏松，從而加速了金屬腐蝕。 土壤具有很強(qiáng)的緩沖能力，即使是pH很低的濃酸溶液，對(duì)土壤pH的改變也是比較緩慢的：當(dāng)土壤的pH由4.5降至3.5的過(guò)程中，由于不同的陰極去極化機(jī)理，金屬腐蝕的速率是先在pH4.0時(shí)減小將為最低，隨后隨著pH的降低，腐蝕速率又開(kāi)始增

5、加。洗滌劑加到污染土壤中后，對(duì)碳鋼試件腐蝕作用的影響是兩方面的。一方面由于表面吸附作用減緩金屬腐蝕，另一方面由于對(duì)污染土壤中微生物活動(dòng)的影響從而加速金屬的腐蝕。含量低時(shí)吸附作用為主，主要表現(xiàn)為減緩碳鋼腐蝕。隨著向污染土壤中加入洗滌劑量的增加，對(duì)腐蝕的加速作用越來(lái)越明顯。 由于硫酸鹽還原菌的作用，宏電池的陰陽(yáng)極在開(kāi)始的幾天里發(fā)生了變化，最初的陰極穩(wěn)定后變?yōu)楹觌姵氐年?yáng)極，最初的陽(yáng)極則成為陰極。宏電池的電流密度最初為負(fù)值，隨后幾天慢慢