海洋环境中金属材料的微生物腐蚀研究进展：从机制到防治

杨景智1，金宇婷2，娄云天1，张达威1,2（1.北京科技大学 a.新材料技术研究院 b.国家材料腐蚀与防护科学数据中心；2.辽宁材料实验室 材料智能技术研究所）

摘要：海洋环境中的微生物腐蚀是威胁船舶与平台等重大海洋工程设施安全的关键因素，造成了巨大的经济损失和安全风险。为应对这一严峻挑战，本文系统性综述了该领域重要的研究进展。首先聚焦于以硫酸盐还原菌、金属氧化/还原菌等典型腐蚀性微生物，重点阐明其通过细胞外电子转移机制引发的电化学腐蚀过程。其次，探讨了多物种生物膜通过协同效应加速金属腐蚀的复杂生态过程。在此基础上，全面归纳并对比了从表面技术、杀菌剂到新兴微生物腐蚀抑制技术的各类防治策略。指出微生物腐蚀的本质是电化学过程与微生物代谢活动的动态耦合。在防治层面，传统方法虽有良好的抑菌或抑制腐蚀的效果，但普遍面临资源消耗大、环境耐受性差或长效性能不足的问题。利用活体微生物形成保护性生物膜、诱导生物矿化及智能材料等绿色技术，展现出巨大的应用潜力。最后，对未来的研究方向进行了展望，强调借助多组学技术、原位表征分析手段与人工智能模型等前沿跨学科方法，以期更精准地揭示真实海洋环境下的腐蚀机理，并最终推动高效、智能且环境友好的新一代防腐技术的开发与应用，保障重大海洋基础设施的长期服役安全。

关键词：微生物腐蚀；海洋环境；生物膜；腐蚀防治