Ученые СПбГУ выяснили, что микроорганизмы, встречающиеся в Баренцевом море, способствуют коррозии стали
Биологи Санкт‑Петербургского государственного университета, Санкт‑Петербургского технологического института (Технического университета) и Всероссийского научно‑исследовательского института гидротехники имени Б. Е. Веденеева (РУСГИДРО) провели исследование штаммов бактерий, обитающих в воде Баренцева моря. Выяснилось, что выделенные штаммы бактерий способствуют коррозийному уничтожению стали, которая используется в портовых и гидротехнических подводных сооружениях.
Коррозия сооружений, находящихся в морской среде, представляет собой серьезную проблему. Морская вода способствует коррозии различных погруженных в нее материалов. При этом микроорганизмы, обитающие в морях, способны существенно ускорять и активизировать коррозионные процессы. Это явление получило название биокоррозия. Особенно актуальна данная проблема для арктической зоны, где на морском шельфе находятся различные инженерные сооружения (портовые, гидротехнические, добывающие).
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Applied Biochemistry and Microbiology.
Особенно опасна биокоррозия бетонных и металлических конструкций, поскольку она способна существенно снизить долговечность сооружений. Защита материалов и конструкций от биокоррозии представляет собой серьезную проблему. Микробы объединяются в сообщества (биопленки), которые обладают повышенной устойчивостью к внешним воздействиям и способны быстро колонизировать твердые материалы в морской воде. Для поиска подходов к решению этой проблемы необходимо выявление наиболее опасных (коррозионно‑активных) микроорганизмов, изучение механизмов их разрушительной деятельности.
Работа ученых СПбГУ была нацелена на исследование того, какие морские микроорганизмы наносят коррозийный вред и каким образом можно противостоять этому явлению.
«Результаты показали, что выделенные в чистые культуры штаммы бактерий из прибрежной зоны Баренцева моря могут быть отнесены к представителям коррозионно‑активного микробного сообщества. В результате микробной деятельности зафиксированы существенные изменения структуры и минерального состава поверхностного слоя стали. При этом образование минеральных фаз зависело от конкретного штамма микроорганизма», — сказал профессор кафедры ботаники СПбГУ Дмитрий Власов.
Работы проводились на базе ресурсных центров «Рентгенодифракционные методы исследования» и «Центра микроскопии и микроанализа» Научного парка СПбГУ. Проект «Современное минералообразование при участии микроорганизмов» поддержан грантом Российского научного фонда.
В ходе работы был изучен состав микроорганизмов, поселяющихся на различных материалах в прибрежной зоне Баренцева моря на атмосферном и литоральном испытательных стендах. Исследования были проведены с использованием молекулярно‑генетических и культуральных микробиологических методов. Эти методы позволили выявить доминирующие микроорганизмы, которые известны своей коррозионной активностью (железо- и сероокисляющие, а также сульфатредуцирующие бактерии).
Были получены чистые культуры этих бактерий, изучены их свойства. В дальнейшем наиболее активные штаммы бактерий использовали для постановки экспериментов по моделированию коррозионных процессов в лабораторных условиях. Это исследование было направлено на выявление динамики и особенностей протекания коррозионных процессов под действием разных штаммов бактерий. Поверхность фрагментов стальных конструкций, подвергавшихся биологической колонизации, была изучена по истечении эксперимента с использованием комплекса методов, включая сканирующую электронную микроскопию и рентгенофазовый анализ, для выявления изменений, произошедших за период развития бактерий, а также для определения состава продуктов коррозии на опытных образцах.
Проведенные исследования показали возможности моделирования процессов биокоррозии в лабораторных условиях, что открывает перспективы для поиска эффективных способов противодействия этому явлению.
Санкт‑Петербургский государственный университет — первый университет России был основан 28 января (8 февраля) 1724 года, когда Петр I издал указ об учреждении Университета и Российской академии наук. Сегодня СПбГУ — научный, образовательный и культурный центр мирового уровня. В 2024 году Санкт‑Петербургский университет отметит свой 300‑летний юбилей.
План мероприятий в рамках празднования юбилея Университета был утвержден на заседании оргкомитета по празднованию 300‑летия СПбГУ, которое провел заместитель председателя Правительства РФ Дмитрий Чернышенко. Среди таких мероприятий — присвоение малой планете имени в честь СПбГУ, выпуск банковских карт со специальным дизайном, создание почтовых марок, посвященных истории первого университета России, брендирование самолета авиакомпании «Россия» и многое другое. Кроме того, Университет запустил сайт, посвященный предстоящему празднику, с информацией о выдающихся универсантах, научных достижениях и подробностях подготовки к юбилею.