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土壤的腐蝕性有一定的影響作用對土壤腐蝕有影響，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。近年來隨著工業(yè)的快速發(fā)展，土壤污染越來越嚴(yán)重。東北地區(qū)是我國的重要的老工業(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)過雨雪淋洗，侵出有害物質(zhì)造成土壤污染。過去全國土壤腐蝕試驗(yàn)網(wǎng)站主要針對的是無污染的土壤環(huán)境進(jìn)行試驗(yàn)研究，而有關(guān)對于污染土壤方面的研究基本為空

3、白，國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各種類型污染土壤的增多及嚴(yán)重化，有必要對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值等對金屬材料腐蝕的影響規(guī)律，以及硫酸鹽還原菌對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，腐蝕速率又開始增

5、加。洗滌劑加到污染土壤中后，對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，另一方面由于對污染土壤中微生物活動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，對腐蝕的加速作用越來越明顯。 由于硫酸鹽還原菌的作用，宏電池的陰陽極在開始的幾天里發(fā)生了變化，最初的陰極穩(wěn)定后變?yōu)楹觌姵氐年枠O，最初的陽極則成為陰極。宏電池的電流密度最初為負(fù)值，隨后幾天慢慢