综述：石油柴油-生物柴油储存系统中的微生物腐蚀研究

【编辑推荐】本综述系统探讨了生物柴油(Biodiesel)因吸湿性(Hygroscopic)、极性(Polar)和可生物降解性(Biodegradable)特性引发的微生物腐蚀(MIC)问题，聚焦油水界面(Oil-Water Interphase)腐蚀机制、研究方法及缓蚀策略，填补了该领域研究空白，为高比例生物柴油(B40/B50)储存系统优化提供科学依据。

　　

Abstract
生物柴油作为可再生能源，虽与石油柴油(Petrodiesel)性质相似，但其含氧特性导致吸湿性、极性和可生物降解性增强，显著加剧储存系统中的微生物腐蚀(MIC)风险。现有研究多集中于水系统MIC，而生物柴油相关系统的MIC机制仍属新兴领域。本综述揭示油水界面腐蚀速率（中度至重度）显著高于油相（低至中度），且点蚀(Pitting Corrosion)发生率高于均匀腐蚀(Uniform Corrosion)。

Introduction
全球能源需求增长与气候问题推动生物柴油应用，但其储存系统面临独特挑战。碳钢(Carbon Steel)储罐因生物柴油诱导的MIC导致经济损失高达数亿美元，占石油行业腐蚀总量的40%。与传统水系统MIC研究相比，生物柴油系统存在更多未解之谜，特别是微生物群落（纯培养Axenic Culture与混合培养Mixed Culture）在油水界面的代谢行为。

Biodiesel Problems in the Storage System
生物柴油的氧元素促进水分子吸附，形成电解环境，加速碳钢腐蚀。其生物降解性更易引发硫酸盐还原菌(SRB)等微生物定植，通过生物膜(Biofilm)代谢产酸和电子转移诱发点蚀。实验显示，B30混合燃料在含水10%时腐蚀速率提升300%。

Mechanism of MIC
微生物通过两种途径加速腐蚀：

1. 代谢活动：SRB将硫酸盐还原为硫化氢(H₂S)，与铁反应生成FeS腐蚀产物；
2. 生物膜生命周期：生物膜形成浓度梯度，创造局部腐蚀电池。油水界面因溶解氧梯度成为SRB活跃区。

Research Methods
研究采用三阶段法：

• 准备阶段：模拟储存环境（B0-B100混合燃料，0-10%水含量）；
• 实验阶段：电化学阻抗谱(EIS)量化腐蚀速率，共聚焦显微镜观察生物膜三维结构；
• 分析阶段：高通量测序解析微生物群落组成。

Corrosion Mitigation
腐蚀抑制剂(Corrosion Inhibitor)是最实用方案，如钼酸盐(Molybdate)可抑制SRB活性达90%。新型缓释型生物杀菌剂(Biocide)和纳米涂层(Nano-coating)展现潜力，但需平衡成本与环保性。

Challenges and Perspectives
未来研究应聚焦：

• 高比例生物柴油(B40/B50)及替代品（绿色柴油Green Diesel）；
• 开发原位MIC监测技术；
• 探索厌氧菌-好氧菌协同腐蚀机制。

Conclusion
生物柴油推广需同步解决MIC难题，特别是油水界面点蚀问题。跨学科合作（微生物学-材料学-化学工程）将推动绿色能源储存技术革新。