Ингибирование роста биокорродирующих бактерий активного ила аэротенков

Ганяев, Александр Матвеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Ингибирование роста биокорродирующих бактерий активного ила аэротенков
ВАК РФ 03.01.06, Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)

Автореферат диссертации по теме "Ингибирование роста биокорродирующих бактерий активного ила аэротенков"

На правах рукописи

005001274

ГАНЯЕВ АЛЕКСАНДР МАТВЕЕВИЧ

ИНГИБИРОВАНИЕ РОСТА БИОКОРРОДИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ АКТИВНОГО ИЛА АЭРОТЕНКОВ

03.01.06 - биотехнология (в том числе бионанотехнологии)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 О НОЯ 2011

Щелково - 2011

005001274

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском и технологическом институте биологической промышленности РАСХН

Научный руководитель:

доктор биологических наук, кандидат Денисов Аркадий Алексеевич технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Воробьева Галина Ивановна доктор технических наук, профессор Самченко Светлана Васильевна Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Московский государственный

Защита состоится 25 ноября 2011г в 10 часов на заседании диссертационного совета по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук Д 006.069.01 во Всероссийском научно-исследовательском и технологическом институте биологической промышленности по адресу: 141142, Московская область, Щелковский район, пос. Биокомбината, д. 17, ВНИТИБП, Е-таП:упШЬр@таП.ги.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Всероссийского научно-исследовательского и технологического института биологической промышленности

Автореферат разослан 24 октября 2011г. Ученый секретарь диссертационного совета

университет инженерной экологии»

кандидат биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Одним из видов разрушения бетонных строительных конструкций является биокоррозия. Поэтому большое внимание в настоящее время уделяется определению влияния биологического фактора на старение структур бетона, так же как оценке риска биокоррозии конструкций сооружений, находящихся в контакте с грунтовыми водами.

Микроорганизмы участвуют в процессе старения бетонов, что приводит к изменению их свойств в зависимости от времени и со временем материалы теряют свою первоначальную функцию.

Строительные материалы подвергаются множеству более или менее интенсивных и продолжительных синергических воздействий.

Разработка и совершенствование промышленных технологий контроля и управления биокоррозией цементных материалов требует широких экспериментальных и теоретических исследований процессов биоразрушения бетонных строительных конструкций

В целом, такие исследования, завершающиеся разработкой моделей выщелачивания и высаливания, позволят обеспечить создание наиболее рациональных и эффективных методов прогноза, контроля и управлением явлениями биоразрушения бетонных строительных конструкций, находящихся в контакте с грунтовыми водами.

Существенный вклад в разработка комбинированный систем физико-химического и биологического биоразрушения бетонных строительных конструкций при контакте с грунтовыми водами внесли: Андреюк Е.И.. Анисимов A.A., Баженов Ю.М., Богатов А.Д., Герасименко A.A., Горленко М.В., Горшин С.Н., Денисов A.A., Ерофеев В.Т., Иванов Ф.М., Ильичев В.Ф., Каневской И.Г., Каравайко Г.И., Коваль Э. 3., Комохов П.Г., Кондращенко В.И., Лугаускас А.Ю., Морозов Е.А., Орловский Ю.И., Пащенко A.A., Ревин

В.В., Рожанская А. М., Рудаков А.К., Сидоренко А. И., Смирнова В.Ф., Степанова В.Ф., Тарасова H.A., Туркова З.А., Федорцов А.П., Федосов С.В., Черкасов В.Д., Чуйко A.B., Блатник Р., Кинг Б., Палмер Р., Роберте Г. и другие.

Материалы настоящей диссертации изложены в следующем порядке: влияние состава материала и физико-химических характеристик среды на биокоррозию цементных материалов; микробиология биоповреждения и биоразрушения строительных конструкций; моделирование процессов биоразрушения цементных материалов.

Цели и задачи исследований

Целью настоящей работы являлась разработка моделей комбинированной системы физико-химического и биологического биоразрушения бетонных строительных конструкций при контакте со сточными и грунтовыми водами.

При выполнении работы были поставлены следующие задачи:

* экспериментальные исследования биовосприимчивости и биоразрушения бетонных строительных конструкций в контакте со сточными и грунтовыми водами;

* определение влияния процессов выщелачивания и высаливания на физико-химические характеристики бетонных конструкций в статических и динамических условиях;

* биохимические и микробиологические исследования биокоррозии бетонных конструкций: определение трансформации питательных веществ и минеральных элементов конструкции, идентификация и определение биоценозов участвующих в процессе бактериальных сообществ;

* разработка моделей системы биоразрушения бетонных конструкций и проверка сходимости результатов моделирования с экспериментальными данными испытаний лабораторных и пилотных образцов.

Научная новизна

1. Получены экспериментальные данные по функционированию бетонных строительных конструкций в условиях контакта со сточными и природными водами; определены основные характеристики и параметры процессов, влияющих на биокоррозию конструкций в процессе эксплуатации;

2. Определены условия культивирования биомассы активного ила в аэротенках, обеспечивающие максимальное ингибирование роста биокорродирующих бактерий, и разработаны методы борьбы с контаминацией внешних поверхностей элементов бетонных конструкций при их контакте с со сточными грунтовыми водами.

3. Определены физико-химические параметры пористости цементных материалов, формирующих эквивалентные и гомогенные сети пор преимущественно в диапазоне 0,004 - 7 мкм;

4. Определен порядок качественной значимости параметров в зависимости от их влияния на высаливание и выщелачивание химических элементов: рН > Ь/Б > температура;

5. Выявлены наиболее колонизованные зоны поверхности конструкции: сколы, трещины и разрывы, неполированные зоны;

6. Идентифицированы потенциально опасные для бетонных конструкций тиосульфат-восстанавливающие, сульфат-восстановливающие и сульфат-окисляющие бактерии.

7. Разработана модель эмиссии химических элементов из бетонных конструкций в воду и проведено сравнение модельных и экспериментальных данных, показавшее высокую степень сходимости, что свидетельствует о надежности разработанной модели и возможности ее использования в практике изготовления и контроля бетонных строительных конструкций в условиях контакта с пресными грунтовыми водами.

Практическая ценность

Полученные результаты и выводы базируются на материалах теоретических, модельных и натурных исследований биовосприимчивости и биокоррозии бетонных строительных конструкций при контакте с грунтовыми водами и позволяют с высокой степенью надежности рекомендовать их к практическому использованию в промышленных масштабах при создании и эксплуатации бетонных конструкций.

Апробация работы

Материалы диссертационной работы доложены на Всероссийской научной конференции с международным участием «ЭКОБИОТЕХ» посвященной 60 летаю ин-та Биологии Уфимского научного центра РАН, УФА 2011; II Международной научно-практической конференции «СТРОИТЕЛЬНАЯ ИНДУСТРИЯ: вчера, сегодня, завтра». Пенза, 2011.

На основании проведенных исследований разработано Методическое руководство «Йнгибирование развития биокоррозии бетоных строительных конструкций в контакте с пресной водой». (Утв. Россельхозакадемией 24.04.2011 г).

Структура и объем диссертации.

Работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 141 страницах машинописного текста, содержит 73 рисунка, 27 таблиц и 3 приложения. Библиография включает 156 наименований, из которых 101 на иностранных языках.

Содержание работы

Обзор современных литературных источников, представленный в •главе 1, позволяет оценить состояние проблемы и выбрать направления исследований.

Анализ имеющейся информации показал, что явления деградации, вызванные микроорганизмами, затрагивают все типа материалов: металлических, минеральных природных (камни) и искусственных (бетоны). Эти явления вызваны взаимодействиями трех элементов: материал, среда, микроорганизмы.

Биоповреждение и биоразрушение бетонов связаны с окружающей средой, воздействием которой подвергаются материалы. Различные исследования показали потенциальную агрессивность некоторых характерных сред, как это имеет место при контакте бетонов с грунтовыми водами.

Основными физическими параметрами, которые количественно определяют транспортные процессы, являются: коэффициент диффузии веществ фа), пористость материала открытой для воды (е), эквивалентная высота (Ьефотакте), площадь поверхности обмена исследуемого образца (а5ь), расход (О) и объем элюата (V), отношение объема щелочной массы к массе изделия (178), отношение объема щелочной массы к поверхности изделия (IVА), динамический показатель (Бз).

Установлено, что наиболее часто встречающимися бактериями, способными разрушать цементные материалы, это сульфат-окисляющие и сульфат-восстанавливающие бактерии, такие как ТЫоЪасИИ, метаболизм которых приводит к образованию серной кислоты. Колонизация материалов, являющейся предпосылкой любого биоповреждения или биоразрушения, требует особого внимания к изучению биовосприимчивости бетонных конструкций и управления влияющими факторами.

Несмотря на имеющиеся к настоящему времени отдельные научно-исследовательские разработки по рассматриваемой проблеме, методы ингибирования биокоррозии бетонных строительных конструкций при контакте с грунтовыми водами еще не нашли широкого и всестороннего применения в практике. Это объясняется тем, что имеющаяся информационная база по указанной проблеме не дает научно-обоснованных практических

рекомендаций по управлению процессами биоразрушения строительных конструкций в условиях промышленной эксплуатации.

В главе 2 приведено описание объектов исследования, применяемых материалов, методов исследований и способов обработки их результатов.

Программа исследований была реализована с использованием модельных (пилотных) цементных образцов и строительных блоков в промышленных масштабах.

Использованные при проведении испытаний марки цемента были нормализованы по ГОСТ 31108-2003.

В процессе выполнения работ определялись характеристики физико-химического состава цементных блоков: пористость образцов, скорость и объем жидкости, проникающей в поры, капиллярное пропитывание цементных образцов, характеристики выщелачивания и высаливания химических элементов.

При изучении микробиоценозов, иммобилизованных на поверхности бетонных строительных конструкций и находящихся в контакте с грунтовыми водами, пробы отбирали в стерильные емкости не менее 500 мл объема на каждом этапе испытаний. Для определения воздействия микроорганизмов на разрушение материалов использовались технические разработки для оценки действие среды на биокоррозию материалов. Анализы проводились на трансмиссионном или сканирующем электронных микроскопах, проба представлялись в форме ультратонкого среза.

При исследовании биологических процессов испытывались управляющие режимные факторы (рН, Ш, температура) и определялось их воздействие на характеристики бетонных конструкций.

В заключение работы выполнялось моделирование характеристик процессов биологической коррозии бетонных строительных конструкций, сравнение расчетных и экспериментальных данных и определялась их сходимость для подтверждения надежности разработанной модели.

Результаты измерений обрабатывались с помощью традиционных статистических методов оценки закономерностей распределения показателей и определения их среднестатистических значений.

Полученные экспериментальные данные апроксимировались аналитическими зависимостями, позволяющими установить основные закономерности протекания исследуемых процессов.

В главе 3 приведены экспериментальные материалы по изучению физико-химических и микробиологических процессов биовосприимчивости цементных блоков.

Пористость является фактором, который оказывает влияние на деградацию строительных конструкций, находящихся в периодическом контакте с грунтовый водами. Когда материал насыщен водой, проникновение агрессивных соединений возможно только при помощи диффузии.

Структура паст цемента ограничивает начальное проникновение микроорганизмов. Если экзогенные микроорганизмы проникают в материал, они могут это сделать только перемещаясь в сети пор. Микроорганизмы окружающей среды имеют размеры в несколько микрон (3-30 мкм). Изучение пористой сети образцов показывает, что открытые диаметры сети пор (менее 0,3 мкм) препятствуют, проникновению микроорганизмов во внутреннюю область образца (рис. 1). Проникновение агрессивных веществ, секретированных бактериями в пористую сеть материала, будет, таким образом, связано только с диффузией этих веществ с поверхности во внутреннюю область.

Рис. 1. Распределение размеров пор в цементном образце (Ц-1)

Основываясь на результаты цементного образца, полученных в статических условиях, может быть установлен порядок качественной значимости параметров в зависимости от их влияния на высаливание. Показатель рН был рассмотрен как параметр, имеющий бесспорно наиболее сильное влияние на высаливание химических элементов и соединений, содержащихся в цементе. Для других параметров могут учитываться только результаты, полученные для веществ, чьи концентрации в элюате всегда больше одного мг/л: Ыа, К, Са, С1" и 8042" (рис. 2). Для бетона, значимость параметров устанавливается в следующем порядке: рН > Ь/Б > температура.

Рис. 2. Изменение накопленной массы высаливания А1,2п, Са, Ыа, К в зависимости от времени погружения в течение динамических испытаний

Время, сут

♦ А1 ■ 2п * Са • Ыа □ К

Глава 4 посвящена исследованию биокоррозии бетонных строительных

конструкций.

При определении воздействия микроорганизмов на разрушение материалов используются технические разработки для оценки действия среды на биокоррозию материалов, изменение рН среды, изменение количества ионов Са2+ и 512т .

Полученные образцы ультратонких сколов анализировались на сканирующем электронном микроскопе.

Изучение пористости образцов показало, что геометрия сети пор не позволяет микроорганизмам проникнуть в поры. Исследованные бактерии, которые проникли на глубину образца около 10 мкм, смогли это сделать только вследствии растрескивания пор.

Полученные результаты показывают, что культивированные тиосульф-восстанавливающие бактерии (ТСВБ) не изменяют рН культуральных (питательных) сред (рис. 3). ТСВБ оказывают влияние на состав осадка образованного на поверхности образцов, погруженных в стерильный бульон с образцом (СБСО) и в нестерильный бульон с образцом (НСБСО) (табл. 1).

Таблица 1

Состав осадков на поверхности образцов, погруженных на три месяца в среды ТВБ, фаза кристаллизации

ТВБ Ц-1 Ц-2 Ц-3

СБСО Кальцит Силикат кальция Гипс (Са80„.2Н20) Силикат кальция Гипс Кальцит Кальциомагниевый фосфат Кальцит Силикат кальция Гипс

НСБСО Карбонат кальция Доломит Гипс Карбонат кальция Кальцит Гипс Кальцит Карбонат кальция Силикат кальция

Рис. 3. Изменение рН питательной среды ТВБ в зависимости от времени погружения образца

10 --Г--т-,-

у = -2Е-07/ + 4Е-05Х3 - О.ООЗбх2 0,1287х + 6,91

д_____| 1^ = 0.85 |

8___* п * * < | I '

- 7 ГЛ

I ' у 4-1 Е-07х4 + ЗЕ-рбХ5-0,003x4 0,1127х +6,867

„ | Я2 = 0,84

6------т--;--

с___:_;_

О -)-,—--1-,-,--

0 20 40 60 80 100

Время погружения, сут

■ Обр. стерильн. А Обр. не стерильн.!

У = -2Е-07/ + 4Е-05Х3 - О.ООЗбх2 ! 1^ = 0,85 0,1287х + 6,91 1

А ИГ"1-1-!

¿Г Г"» ■ 1 1 Г - И - -

У = > -1 Е-07х4 + ЗЕ-рбХ5 - О.ООЗх2 + : Я2 = 0,84 0,1127х +6,86 7

Образец Ц-1 погруженный в НСБСО отличался от образца погруженного в СБСО наличием кальций-магниевого карбоната типа доломита (СаМ§(С03)2). Доломит мог быть произведен реакцией ионнов магния с карбонатом кальция (уравнение 1), Растворимость доломита рК (ПР) равно 1,85:

2.СаСО, + М^1* о CaMg(CO])1 + Со2* (1)

Рассмотрены сульфат-восстанавливающие бактерии (СВБ): микробная активность которых модифицирует экологические условия, позволяя таким образом осуществить кристаллизацию доломита при увеличении рН и карбонатной щелочности среды. При образовании доломита, значения рН находятся в диапазоне 7,7-9,2, что соответствует уровню рН измеренного в средах ТСВБ. Карбонатная щелочность среды связана с растворением части карбоната кальция (Кя = 3,36.10"9 либо рК3 = 8,44). Это явление наблюдается только для образцов, содержащих больше всего клинкера.

Поверхность образцов была проанализирована в конце испытания после грех месяцев погружения в среду. Полученные результаты обобщены в табл. 2.

Таблица 2

Состав поверхности исходных образцов и состав осадков на поверхности образцов погруженных на три месяца в среду СВБ, фазы кристаллизации

СВБ Ц-1 Ц-2 Ц-3

Здоровый Портландит Эттрингит Гипс Тоберморит Кальцит Портландит Силикат кальция Алюмо-силикат кальция Эттрингит Томберит Гипс Портландит Эттрингит Гипс Кальцит

СБСО Карбонат кальция Брусит Силикат кальция Кальцит Брусит Гипс Кальцит Кварц Силикат кальция Гипс

НСБСО Калышт Кальцит Кальцит

Питательная среда, благоприятная для развития сульфат-восстанавливающих бактерий (СВБ), включает в свой состав все химические составляюющие, обеспечивающие кристаллизацию фосфата магния (Мё840.7Н20; Ш4С1; К2НР04).

Полученные результаты показывают, что сульфат-восстанавливающие бактерии (СВБ) оказывают влияние на рН питательных сред (рис. 5, 6) и могут окислить окружающие среды, в которых они развиваются. Сравнение составов поверхностей образцов, погруженных в стерильный бульон с образцом (СБСО) и нестерильный бульон с образцом (НСБСО), приведены в табл. 3.

Таблица 3

Состав осадков поверхностей образцов погрудженных на три месяца в среду сульфат-восстанавливающих бактерий (СВБ), стадии кристаллизации

СВБ Ц-1 Ц-2 ц-з

СБСО Карбонат кальция Брусит Фосфат кальция Карбонат кальция Силикат кальция Кальцит Брусит Гипс Кальцит Гипс Силикат кальция

НСБСО Кальцит Кальцит Кальцит

Анализ поверхности образцов, погруженных в НСБСО, позволил определить наличие известкового шпата на их поверхности. В то же время образцы погруженные в СБСО, показывают более разнообразный состав на поверхности (табл. 3). В противоположность среде тиосульфат-восстанавливающих бактерий (ТСВБ), осадки известкового шпата покрывают всю поверхность образцов (рис. 4).

Рис. 4. Кристаллы на поверхности образцов, среда СВБ, три недели инкубации. Увеличение 180х

Образование карбоната кальция на поверхности всех образцов погруженных в нестерильный бульон, с образцом (НСБСО) благоприятно для развития сульфат-восстанавливающих бактерий (СВБ) и объясняется метаболитической активностью бактерий.

Поверхность образцов была проанализирована в конце испытания после трех месяцев погружения. Полученные результаты представлены в табл. 4.7.

Анализы показывают, что образовавшиеся осадки на поверхности образцов, погруженных в СБСО, имели в своем составе известковый шпат (СаСОз), брусит (М§(ОН)2) и силикат кальция (Са28Ю4) при всех испытанных марках цемента. При этом составы и соотношения образовавшихся соединений были различные: брусит - наибольшая фаза на поверхности Ц-1, известковый шпат - наибольшая фаза на поверхности Ц-2 и Ц-3.

Таблица 7

Состав поверхности неповрежденных и с образованиями на поверхности осадков образцов после погружения на три месяца в среду сульфат-

окисляющих бактерий (СОБ), кристаллические соединения (вещества).

СОБ Ц-1 Ц-2 ц-з

Здоровый Портландит Эттриигит Гипс Кальцит Силикат кальция Алюмосиликат кальция Эттрингит Гипс Портландит Эттрингит Кварц Кальцит

СБСО Кальцит Брусит Силикат кальция Кальцит Брусит Силикат кальция Кальцит Брусит Силикат кальция

НСБСО Кальцит Гидрорфосфат кальция Кальцит Гидрорфосфат кальция Кальцит Гидрофосфат кальция

Сравнительный контроль стерильного бульона с образцом (СБСО) и

стерильного бульона без образца (СББО) показывает, что присутствие сульфат-окисляющих бактерий (СОБ) оказывает значительное влияние на рН среды (рис. 5, 6).

Рис, 5. Изменение рН питательной среды сульфат-окисляющих бактерий (СОБ) в зависимости от времени погружения образца

14 т- ! у=5Е-0Ух*+¿ьиьх1ро^гозух* + 0,1 да + у.ь/в^ |

2___I_1У=П,Я7|'_|_____

| о С-С--4-1 I 1

0 20 40 60 80 100 Время погружения, сут

у - ЬЬиУх* + .¡Ь-ОЬХ1 -.......! о, стадах* + о,1 ь№ + ы, ь кл ¥=0,83

! !

у «-4Е-08Х4 - 9&06х3 + О.ООЗх 1 № = П 37 2 - 0,2205х +9,7 744

, , .,. . ., _ 1 1 ------ —1-1-

Обр. стер. —Обр. не стер.

Рис. 6. Изменение рН питательной среды сульфат-окисляющих бактерий (СОБ) в зависимости от времени

т 5 о. °

3 2

О 20 40 60 80 100 Время, сут

♦ Питат. Среда стер. • Питат Среда не отер.

Сравнение составов поверхностей образцов, погруженных в стерильный (СБСО) и нестерильный (НСБСО) бульоны, представлены в табл. 5.

Таблица 5

Сравнение осадков (налета) на поверхности образцов погруженных на три месяца в среду сульфат-окисляющих бактерий (СОБ)

СОБ ! Ц-1 Ц-2 ц-з

СБСО Брусит, Кальцит, Силикат кальция Брусит, Кальцит, Силикат кальция Брусит, Кальцит, Силикат кальция

НСБСО Кальцит, Гидрофосфат кальция Кальцит, Гидрофосфат кальция Кальцит, Гидрофосфат кальция

Экспериментальные исследования подтверждают, что сульфат-окисляющие бактерии (СОБ) микробной флоры грунтовых вод могут создавать более агрессивные окружающие среды для цементных материалов.

Разнообразие кислот, метаболизированных в биопленке и опасных для бетона, включает: уксусная кислота [СН3СООН], углекислота [Н2С03], глюконовая кислота [СН2ОН(СНОН)4СООН], азотная кислота (НМ03), серная кислота (Н2804).

Химические реакции между серной кислотой и бетоном порождают образование гипса (Са804.2Н20) и эттрингита (ЗСа0.А1203.ЗСа804.32Н20), которые ухудшают механические свойства и характеристики структуры конструкции.

В период отсутствия кислорода (анаэробиоз), который поддерживается длительное ■ время, сульфат-восстанавливающие бактерии (ОеяиРо^Ьпо) сокращают составляющие серы (сульфаты), содержащиеся в грунтовых водах, переводя их в сероводород (Н2Б). При кислых значениеях рН воды (рН = 5-6) НгБ становится преобладающей серосодержащей формой.

Между тем, высокая первоначальная щелочность бетона рН =12-13 ингибирует бактериальную колонизацию поверхности. Присутствие С02 ведет к коксованию бетона, которое сопровождается понижением рН его поверхности до рН = 9,5, допуская ее колонизацию нейтрофильными сульфо-окисляющими, главным образом химиолитотрофньши, бактериями. Эти микроорганизмы {ТЫоЬасИН Шорагш, ТЫоЬасИН поуеПш, ТЫоЬасИН ШегтесИш) метаболизируют серную кислоту из серы, находящейся на поверхности бетона. Это производство кислоты способствует понижению рН поверхности бетона до уровня, позволяющего развитие сульфат-окисляющих ацидофильных родов, которые также производят серную кислоту. Эти ацидофильные бактерии (ТЫоЬасИН ШеггпесНш, ТЫоЬасИН Моохгйат, ТЫоЪасИИ /еггох1с1ат) снижают рН поверхности образца до уровеня рН = 0,5-1. В результате серная кислота, произведенная микроорганизмами, концентрируется в порах цементного материала и разрушает бетон.

Серная кислота, произведенная бактериями реагирует с гидроокисью кальция бетона с образованием гипса по зависимости (2):

Са(СО\ + Я2504 СаБО< 2Н20

Известь + серная, .кислота -» Гипс ^

Эта химическая реакция образования гипса сопровождается увеличением объема (расширением) в 2,2 раза.

Часть гипса, образовавшегося в соответствии с (2) реагирует с

трехкальциевым алюминатом (СЗА), образуя этгрингит (3):

ЪСа80,.2Н20 + 3 СаО.А1гОг.\2НгО + 14Я20 ЪСа0.А1г0,Са80А .32 НгО Гипс + С3 А + Вода —» Эттрингит ^ ^

Механические свойства эттрингита напрямую связанны с начальными составляющими, присутствующими на механически неповрежденных цементных материалах. Образование гипса и эттрингита влечет за собой ухудшение механических свойств цементных образцов. Кроме того, образование этих продуктов коррозии приводит к увеличению объема, что может вызвать растрескивание и дробление материала.

Другие метаболизированные микроорганизмами кислоты также могут привести к биоповреждению цементных материалов. Такие кислоты как углекислота и азотная кислота приводят к растворению цемента и, следовательно, к дроблению (разрушению конструкции).

Контроль рН среды сульфат-окисляющих бактерий (СОБ) показывает, что микроорганизмы, присутствующие в грунтовых водах, способны создать агрессивную окружающую среду, рН которой ниже 2-3 при благоприятных условия для их развития.

Наиболее низкий уровень рН получен в нестерильном бульоне с образцом (НСБСО) благоприятном для развития сульфат-окисляющих бактерий (СОБ). При увеличении рН выше рН = 4 микроорганизмы, к которым относятся ТЫоЬасИН th.iooxida.ns, являются наиболее агрессивными для бетона.

В главе 5 приведены результаты моделирования эмиссии химических элементов из бетонных конструкций в воду.

Кинетика химических реакций определяется константой растворения элемента а к^. Транспорт элемента а в бетонное изделие предполагается исключительно диффузией. Диффузия происходит вследствие градиента концентрации химического элемента из зоны больших концентраций (вода пор), к зоне малых концентраций (элюат) с коэффициентом диффузии Бс.

Эмиссионная модельная пара «химия-транспорт» предусматривает, что химический транспорт позволяет моделировать изменения концентраций и преобразование твердых фаз в течение времени. Компоненты модели «химия-транспорт», являются уравнениями, которые описывают имевшие место явления, с учетом начальных и граничных условий.

Уравнения модели.

Учитывая балансы веществ (4, 5), получаем зависимость общего баланса от времени для химического элемента а = углерод (С) (6):

■ в воде пор:

я/чрюв ргррты N Л'!1КГ"

С■ 2%- (4)

д1 ' & • в элюате:

л/-*е!ши / О N /-70

^^а = _ £ (^айефсе _^е1иси Л-■•еЫаг _у-^/шушм у*

^ ^ \ « а / у 'V а / Аи ^

— Л Ь- (/^хсАефсе /~>е1ш\ У (г*еЫ /-ч/шкмп/ а,п Л г»

Ъ--~Г 7ЛСв " Са Г 2, Л + Лб

& * \ « « / К V в « ' й? Л

где,

^ - поток поглощения (моль.м"'.с"1);

(5)

(6)

аа " удельная поверхность обмена газ/жидкость (м2.м*3); С?"' - концентрация вещества а, в в воде пор (моль.м"3);

- концентрация вещества а в воде пор (моль.м"3); сш.фя _ концентрация вещества а на межфазной поверхности в подвижной форме (растворе) в воде пор (моль.м'3);

Da - коэффициент очевидной диффузии (м2.с"');

kSL - коэффициент массопереноса на границе твердое тело/жидкость (м.с'1);

asi - удельная поверхность обмена твердое тело/жидкость (м2. м3);

Cj""' - концентрация вида а в подвижной форме элюата (моль.м'3);

s°¿7 - концентрация химического элемента а в веществе п элюата (моль.м"3);

Q - расход вход/выход щелочной экстракт (ликсивиат)/элюат в реакторе(м3.с"');

V = объем элюата в реакторе (м3);

QiiuvbM _ концентрация вида а в щелочном экстракте (ликсивиат) (моль.м"3); ° - концентрация химического элемента а в веществе п воды пор (моль.м'3).

Адаптация модели состоит в сравнении экспериментальных результатов с результатами моделирования методом итерации.

Первый этап состоит в селекционировании твердых фаз, в которых могут находиться наблюдаемые химические элементы.

Второй этап состоит в идентифиикаиии и определении количества минеральных веществ, способных контролировать снижение растворимости.

Третий этап состоит в улучшении и калибровке модели, предложенной после двух предыдущих этапов, итерационным методом, попеременно имитирующим динамичные испытания лабораторной модели.

Четвертый этап состоит в улучшении и подтверждении модели, полученной при предыдущих этапах, испытаними в лабораторном масштабе и в промышленных условиях.

."У -1

Эффективный коэффициент диффузии определен равному 6.10"" м.с". Количество основных веществ химической модели эмиссии представлены в табл. 6. Исходные параметры, принятые для моделирования представлены в табл. 7.

Таблица 6

Химическая модель, описывающая эмиссию веществ из бетонных

блоков

Минеральные вещества Реакция Количество, моль эл/кг вещества

А1(ОН)з(аморфнай)* * А1(ОН\ +ЪН* = АГ +3 Н20 а08К= 10,38) Новообразование

Кальцит СаСОъ =Са*+СО;г (1о§К = - 8,46) 4

СЭНгель Ся, ,&'03 8,Н20+3,6Н* +2Н20 -\fiCa*1 + 2,%Н20+Н^ЮЛ 0овК = 32,6) 4.10"'

Эттрингит Са6А12 (504 )3 (0Н\2.26Н20 + 12Я* = 2АГ3 +35ю;1 +6Са,г +ЗШ20 аокК = 55,6) 4.1 (У"

Гипс** СсЯОь .2НгО = Са*2 + БО? + 2 Н20 (1овК = -4,86) Новообразование

Портландит** Са(ОН)2 + 2Н* = Са*2 +2 Я20 8.10"1

8Юг(аморфный)* * Я02+2Я20 = Н1Я04 (1ойК = -2,69) Новообразование

Цинкит гпО+2н* =гп*г +нго (1оёК= 11,12) 8.10"*

Ыа^водный) 1.10"'

К+(водный) 3,7.10"*1

СГ(водный)

* Вещество со слабой кинетикой растворимости на поверхности материала;

** Вещества формируются в контакте вещество конструкции/вода при благоприятных

условиях;

Таблица 7

Исходные параметры необходимые для моделирования

Параметры Величины

Объем щелочной массы высаливания, (V), м"1 4,9.10"8

Поверхность обмена (аэО, м^/м3 2,8

Пористость открытая для воды (в), % 14,6

Эквивалентная высота (Ьж,), м 3,3. Ю"-1

Коэффициент эффективной диффузии (Бе), м^/с 6.10"и

Сравнение результатов, полученных моделированием, с экспериментальными результатами, представлено на рис. 7.

Рис. 7. Зависимость концентрации

химических элементов по экспериментальным и расчетных результатам

Эмиссионная модель была получена путем объединения химической модели и модели массопереноса. Начальные параметры модели получены по результатам испытаний лабораторного образца. Определение баланса веществ является основным элементом для разработки химической модели, особенно для идентификации видов веществ.

Таким образом, в результате выполнения работы получены математические модели процессов выщелачивания и высаливания химических элементов из бетонных конструкций при контакте с грунтовыми водами.

Полученные материалы могут быть использованы в практике разработки и эксплуатации бетонных строительных конструкций.

ВЫВОДЫ

1. Разработана модель разрушения и прогнозирования биокоррозии цементных строительных конструкций при их контактах со сточными и грунтовыми водами.

2. Разработаны методы борьбы с контаминацией поверхностей сооружений биологической очистки сточных вод на основе изучения условий функционирования биокорродирующей составляющей биоценоза активного ила.

3. Определена качественная иерархия параметров в зависимости от их влияния на выщелачивание и высаливание химических элементов и соединений, содержащихся в бетоне (рН > Ь/Б > температура).

4. Идентифицированы доминирующие виды бактерий в условиях биокоррозии бетонов, метаболизм которых приводит к образованию кислот,

5. Определены наиболее опасные зоны на поверхности бетонных конструкций и установлено, что колонизация трещин является вектором распространения агрессивных веществ, обеспечивая проникновение микроорганизмам и продуктов их метаболизма в полости механических повреждений, увеличивая внутреннее давление материала.

6. Установлено, что малые размеры пористой сети образцов препятствуют проникновению микроорганизмов в их внутренние области. Проникновение агрессивных веществ, секретированных бактериями в пористую сеть материала, связано, в основном, с диффузией этих веществ во внутреннюю область конструкции.

7. Разработана модель эмиссии химических элементов из бетонных конструкций в воду на основе химической модели выщелачивания и высаливания, а также модели массопереноса.

8. Сопоставление теоретических и экспериментальных результатов показывает хорошую сходимость (коэффициент корреляции составляет г= 0,90,94%).

9. Разработанная модель может использоваться для контроля и прогноза изменений структуры и состава бетонного изделия в течение длительного периода эксплуатации.

Предложения для практики.

На основании проведенных исследований разработаны: Методическое положение. «Ингибирование развития биокоррозии бетонных строительных конструкций в контакте с пресной водой». (Утв. Отделением ветеринарной медицины РАСХН 14.04.2011г.)

Результаты и материалы выполненной работы использованы ОАО «МосводоканалНИИпроект» при разработке проектов строительных железобетонных конструкций для снегосплавных пунктов, 2011г; предполагаемый годовой экономический эффект от использования результатов научно-исследовательской работы составляет 17 млн. руб. 2011г.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Денисов A.A., Ганяев А.М. Биокоррозия бетоных строительных конструкций в контакте с пресной водой // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. Т. 13, (2) С. 158-161.

2. Денисов A.A., Ганяев А.М. Биокоррозия бетоных строительных конструкций // Водоснабжение и канализация. 2011. № 7-8. С.104-107.

3. Денисов A.A., Кадысева A.A., Ганяев А.М., Чичиелишвилли Г.Д., Бондарев Д.Е., Калистратов И.М., Махров C.B., Скребнев Ю.В. Моделирование роста активного ила в аэротенках идеального смешения // Ветеринарная медицина. Межведомственный тематический научный сборник. Харьков. 2011. Вып. 95, С. 53-54.

4. Денисов A.A., Кадысева A.A., Ганяев А.М., Чичиелишвилли Г.Д., Бондарев Д.Е., Калистратов И.М., Махров C.B., Скребнев Ю.В. Применение псевдоожиженного слоя для повышения качества очистки сточных вод в

аэротенке // Ветеринарная медицина. Межведомственный тематический научный сборник. Харьков. 2011, Вып. 95, С. 55-56.

5. Беро И.Л., Эрнст K.JL, Пурто Е.Е., Самуйленко А .Я., Гринь С.А., Раевский A.A., Бондарева H.A., Бондарев Д.Е., Киш JI.K., Ганяев А.М., Еремец Н.К., Иванов А.А // Эволюция биотехнологии в процессе развития человеческого общества. 2010, № 6. С. 3-7.

6. Беро И.Л., Ганяев А.М., Эрнст K.JL, Пурто Е.Е., Самуйленко А .Я., Раевский A.A., Попова В.М., Гринь С.А., Бондарева H.A., Иванов A.A., Волощенко B.C. Человек и биотехнология XXI века// Ветеринарный врач.

2010, №6. С. 7-11.

7. Денисов A.A., Ганяев А.М. Биоразрушение цементных строительных конструкций // II Международная научно-практическая конференция «СТРОИТЕЛЬНАЯ ИНДУСТРИЯ: вчера, сегодня, завтра». Пенза, октябрь,

2011. С. 36-39.

Ганяев Александр Матвеевич

ИНГИБИРОВАНИЕ РОСТА БИОКОРРОДИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ АКТИВНОГО ИЛА АЭРОТЕНКОВ

Подписано в печать 12.10.2011. Формат 60x84 l/ls. Объем 1,5 уч. изд. л. Гарнитура Times New Roman Тираж 100 экз. Заказ № 176.

109029, Москва, Ср. Калитниковская ул., д. 30 E-mail:9115803@rambler.ru Печать авторефератов тел. 911-58-03

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ганяев, Александр Матвеевич

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность проблемы.

Цель и задачи исследований.

Научная новизна.

Практическая ценность.

Апробация работы.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. ВЛИЯНИЕ, ОКАЗЫВАЮЩЕЕ МАТЕРИАЛОМ.

1.1.1. СОСТАВ МАТЕРИАЛА (СЫРЬЯ).

1.1.1.1. Цементы.

1.1.1.2. Вода.

1.1.1.3. Минеральные заполнители.

1.1.1.4. Адьюванты (добавка, присадка, катализатор).

1.1.2. ПОРИСТОСТЬ МАТЕРИАЛА.

1.1.2.1. Геометрия и расположение пор.

1.1.2.2. Размеры поф.

1.1.2.3. Влияние отношение В/Ц на пористость.

1.1.3. ГРАНИЦА КОНТАКТА: МАТЕРИАЛ-ВНЕШНЯЯ СРЕДА.

1.2. ВЛИЯНИЕ СРЕДЫ.

1.3. МИКРООРГАНИЗМЫ.

1.3.1. ТШОВАС1ЬЫ.

1.3.2. БИОПЛЕНКА.

МАТЕРИАЛОВ.

1.4.1. Физические воздействия биологического происхождения.

1.4.2. Химическое воздействие биологических истоков.

1.4.3. Различия химического и биологического воздействия.

1.5. МОДЕЛИ ДЕГРАДАЦИИ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ.

1.5.1. Диффузионная модель.

1.5.2. Химическая модель.

1.5.3. Модель массопереноса.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Ингибирование роста биокорродирующих бактерий активного ила аэротенков"

Актуальность проблемы.

Цементные материалы - материалы, содержащие связующий обводненный элемент - (цемент) и мелкодисперсный наполнитель. Цемент, это неорганическое тонко помолотое вещество, которорое, смешенное с водой, образует массу, которая действием изъятия воды затвердевает в связи с реакциями и затем сохраняет твердость и устойчивость даже под водой. Цемент получен из одного или нескольких составляющих.

В наши дни, цементные материалы, такие как бетоны, строительные растворы или цементной массы, стали неизбежными в различных областях промышленного и гражданского строительства. Бетоны, искусственные камни, наполнители - материалы более всего используемые в мире, приблизительно 8 миллиардов кубических метров бетона используется ежегодно.

Цементные материалы такие как бетон претерпевают старение. Среди факторов, принимающих участие в старении сооружений из бетона находятся и микроорганизмы, такие как бактерии, грибы, водоросли, лишайники или мхи индуцирующие биоповреждение и, в некоторых случаях, биоразложение (биокоррозию).

Существуют регионы, имеющие огромные пространства с уровнем грунтовых вод близким к уровню почвы. Прирордные среды, в силу этого, для многочисленных сооружений, базирующихся на фундаментах в постоянном или периодическом контакте с грунтовыми водами. Грунтовые воды, как правило, не являются агрессивной средой, но они содержат микроорганизмы, способные создавать биопленки, долгосрочное действие которых вынуждает с ними бороться.

Эта работа направлена на определение влияния биологического фактора на старение структур бетона, так же как риска биокоррозии конструкций сооружений, находящихся в контакте с грунтовыми водами.

Процесс старения бетонов, в котором участвуют микроорганизмы, может рассматриваться как изменение свойств вещества в зависимости от времени. Со временем материал не способен больше выполнять свою первоначальную функцию. Наблюдается постепенное изменение свойств бетона в течение времени эксплуатации.

Представляет интерес влияние реестра различных факторов, ответственных за процессы биоповреждения и биоразрушения бетонов также, как процессов биокоррозии. Взаимодействия между живыми организациями и материалами приводят к одновременному происхождению процессов биоповреждений и биоразрушений. Общим для этих двух процессов является колонизация площади материала микроорганизмами, т.е. образование биопленки. Биочуствительность является склонностью материала к колонизацией одной или несколькими группами микроорганизмами.

Материалы подвергаются множеству более или менее интенсивных и продолжительных синергических воздействий.

Основными параметрами материала, определяющими степень воздействия на него микроорганизмов, являются пористость и состояние поверхности, так же как химический состав.

Разработке и совершенствованию промышленных технологий контроля и управления биокоррозией цементных материалов требует широких экспериментальных и теоретических исследований прорцессов биразрушения бетонных строительных конструкций

В целом, такие исследования, завершающиеся разработкой модели высаливания, позволят обеспечить создания наиболее рациональных и эффективных методов прогноза, контроля и управлением явлениями биоразрушения бетонных строительных конструкций, находящихся в контакте с грунтовыми водами.

Материалы диссертации изложены в следующем порядке: влияние состава материала и физико-химических характеристик среды на биокоррозию цементных материалов; микробиология биоповреждения и биоразрушения строительных конструкций; моделирование процессов биоразрушения цементных материалов.

Цель и задачи исследований.

Целыо настоящей работы являлась разработка моделей комбинированной системы физико-химического и биологического биоразрушения бетонных строительных конструкций при контакте со сточными и грунтовыми водами.

При выполнения работы были поставлены следующие задачи: экспериментальные исследования биовосприимчивости и биоразрушения бетонных строительных конструкций в контакте со сточными и грунтовыми водами; определение влияния процессов выщелачивания и высаливания на физико-химические характеристики бетонных конструкций в статических и динамических условиях; биохимические и микробиологические исследования биокоррозии бетонных конструкций: определение трансформации питательных веществ и минеральных элементов конструкции, идентификация и определение биоценозов участвующих в процессе бактериальных сообществ; разработка моделей системы биоразрушения бетонных конструкций и проверка сходимости результатов моделирования с экспериментальными данными испытаний лабораторных и пилотных образцов.

Научная новизна.

2. Определены условия культивирования биомассы активного ила в аэротенках, обеспечивающие максимальное ингибировапие роста биокорродирующих бактерий, и разработаны методы борьбы с контаминацией внешних поверхностей элементов бетонных конструкций при их контакте с со сточными грунтовыми водами.

3. Определены физико-химические параметры пористости цементных материалов, формирующих эквивалентные и гомогенные сети пор преимущественно в диапазоне 0,004 - 7 мкм; ,

Практическая ценность.

Полученные результаты и выводы базируются на материалах теоретических, модельных и натурных исследований биовосприимчивости и биокоррозии бетонных строительных конструкций при контакте со сточными и грунтовыми водами и позволяют с высокой степенью надежности рекомендовать их к практическому использованию в промышленных масштабах при создании и эксплуатации бетонных конструкций.

Апробация работы.

На основании проведенных исследований разработано Методическое руководство «Ингибирование развития биокоррозии бетоных строительных конструкций в контакте с пресной водой». (Утв. Россельхозакадемией 24.04.2011г).

Материалы диссертационной работы доложены на:

- на Всероссийской научной конференции с международным участием «ЭКОБИОТЕХ» посвященной 60-летию ин-та Биологии Уфимского научного центра РАН, УФА 2011;

II Международной научно-практической конференции «СТРОИТЕЛЬНАЯ ИНДУСТРИЯ: вчера, сегодня, завтра». Пенза, октябрь, 2011.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Заключение Диссертация по теме "Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)", Ганяев, Александр Матвеевич

6. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

2. Разработаны средства ингибирования роста биокорродирующих бактерий активного ила и методы борьбы с контаминацией поверхностей сооружений биологической очистки сточных вод на основе изучения условий функционирования биокорродирующей составляющей биоценоза активного ила.

3. Определена качественная иерархия параметров в зависимости от их влияния на выщелачивание и высаливание химических элементов и соединений, содержащихся в бетоне ( рН > Ь/8 > температура).

7. Разработана модель эмиссии химических элементов из бетонных конструкций в воду на основе химической модели выщелачивания и высаливания, а также модели массоперепоса.

8. Сопоставление теоретических и экспериментальных результатов показывает хорошую сходимость (коэффициент корреляции составляет г= 0,9-0,94%).

9. Разработанная модель может использоваться для контроля и прогноза изменений структуры и состава бетонного изделия в течеиие длительного периода эксплуатации.

5.5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ по главе 5.

Эмиссионная модель была развита объединением химической модели и модели массопереноса. Входные параметры модели получены из результатов испытаний лабораторного образца. Исследование баланса является основным элементом для разработки химической модели, особенно для идентификации видов веществ (природа и количество) контролируя эмиссию веществ в воду. Если оба динамичных испытаний направлены на разработку модели массопереноса и калибровку эмиссионной модели, показавшую лучшую адаптацию при разработке механизмов контроля выделений, так как она позволяет освободиться от последствий, связанных с насыщением элюатами. Оценка модели была выполнена сравнением пилотного масштаба с учетом факторов характерного воздействия в этом масштабе. Получено хорошее соответствие между модельными и экспериментальными результатами. Так, в эмиссионной модели, бетонные блоки представлены объединением нескольких минеральных веществ: известковый шпат СаСОз, гидраты силикатов кальция (С8Н), эттрингит, портландит и трех растворенных вещества в воде пор - натрий, калий и О О ] хлористые соединения. Коэффициент диффузии равен 6.10' " м~.с" для всех лабораторных и пилотных испытаний.

Можно заключить, что экспериментальные испытания, привлеченные к инструментам моделирования, могут эффективно информировать явления по контролю эмиссий химических элементов, содержавшихся в бетонных плитах.

Полученная модель предусматривает отношения к масштабу времени. При наблюдениях отношения изделия к различным условиям и продолжительности воздействия желательно учитывать кинетику высаливания (снижения растворимости) и значительную изменчивость условий воздействия. Этот тип модели может также использоваться для контроля изменений структуры, состава бетонного изделия и корреляцией структура/свойства способствовать пониманию процесса долговечности изделия. I С ликсивиат Q

Z = h экв z = о aGL <г Р kQL asL V * ksL

Г De

Воздух

CÜ2 (Рсо2= 3,5.10"4 бар 02 (Рог = 2,2.10"' бар

Элюат/Ликсивиат элюат /, ч ^о элюатс

Сэлюат \ с элюап /. \ а (t)4^ Sa (t) С с сатур-элюат

Ко с элюат

О- Q

Изделие

Сапоры (z,t) С сатур К к а , »4

Sanopbl (z,t)

Рис. 5.1. Схема системы эмиссионного моделирования. - концентрация вида а в растворенной подвижной форме в воде пор (mol.ni"3) pares концентрация вида а в растворенной неподвижной форме в воде пор (mol.m"3) kca - кинетическая константа растворения вида a (s" ), sal pares líí

- концентрация насыщение вида а в воде пор (mol.m"3)

Д - коэффициент диффузии (т2^"1); ^ - пористость открытая воде, %

А;ч/ - коэффициент массопереноса на границе твердое тело/жидкость (т.б"1); л т а у - удельная поверхность обмена твердое тело/жидкость (м . м" );

Ки - константа термодинамического равновесия, в которое включен вид а;

Сс'"т - концентрация вида а в подвижной форме элюата (моль.м°)

-3\

SgUC" - концентрация вида а в неподвижной форме элюата (моль.м°) С™' dua' -концентрация насыщение вида а в элюате (mol.m"3) a(;L =удельная поверхность обмена газ/жидкость (м2.м°); k(il - коэффициент переноса на поверхности раздела газ/жидкость (м2'\моль0'5.с"1);

3 I

О - расход вход/выход промывочная/элюат в реакторе(м" .с" ); V = объем элюата в реакторе (м"'); С lixivianI концентрация вида а в gMbiBOHHoñ воде (моль.м-3)

Испытания в равновесии

Испытания в динамических условиях

Химическая модель

Модель массопереноса

Эмиссионная модель лабораторного образца

Испытания пилотного образца

Эмиссионная модель пилотного образца

ЭМИССИОННАЯ МОДЕЛЬ

Модель массопереноса

Рис. 5.2. Адаптированный подход для развития эмиссионной модели веществ из цементного материала.

Рис. 5.4. Изменение концентрации AI в зависимости от pH

0,01 о к s =г го CL IX о и X о

0,001

0,0001

0,00001

0,000001 pH

Рис. 5.5. Изменение концентрации Са в зависимости от рН

Ю п с; о го О к

Т ГО о. ьX ф и X о

0,1

0,01

0,001 J 8

10 " X12

14 1 1 1

У = -0,0014х4 + 0,0344х3 - С К2 = ),2631х2 + 0,6238х + 0,8705 0,87 рН

B ц о к s lifo

CL I-X

03 u I о

Рис. 5.7. Изменение концентрации К, Na, СГ в зависимости от pH

0,1

0,01

0,001

0,0001

0,00001 pH

• К А Na ■ CI

Рис. 5.8. Изменение концентрации S04 в зависимост от pH 2с; о б со к s гг

03 CL ьI о зX

О ¡aí

0,01

0,001

0,0001

0,00001 J г к т8

12 у = -9Е-07Х4 + 2Е-05

X3 - 0,0002х2 + 0,0006х + 0,0004

R2 = 0,89 I

14 pH с; о с N к s =г со о.

IX ф

Рис. 5.9. Изменение концентрации Zn в зависимости от pH

0,001

0,0001

0,00001 0,000001 -о

0,0000001 pH

Рис. 5.10. Изменение рН в зависимости от времени погружения

Рис. 5.11. Изменение концентрации К и Na в зависимости от времени погружения

Время, сут К а Na

Рис. 5.12. Изменение концентрации СГ в зависимости от времени погружения

V W V I

Рис. 5.13. Изменение концентрации Са в зависимости от времени погружения

Рис. 5.14. Изменение концентрации в зависимости от времени погружения

0,00001

Время, сут

С .0 с; о б со К

Г 05 О. Ь X ф а" х о

Рис. 5.15. Изменение концентрации БО/ в зависимости от времени погружения

Время, сут

Рис. 5.16. Изменение концентрации 7.х\ в зависимости от времени погружения

Время, сут

0,000001

0,0000001

0,00000001

Рис. 5.17. Зависимость концентрации химических элементов по экспериментальным и расчетных результатам

Эксперимент, Моль/л

• Al ♦ Са ■ Si • S04 ▲

196

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ганяев, Александр Матвеевич, Щёлково

1. Андреюк Е. И., Козлова И. А., Рожанская А. М. Микробиологическая коррозия строительных сталей и бетонов // Биоповреждения в строительстве. М., 1984. С. 209-218.

2. Андреюк Е.И., Билай В .И., Коваль Э.З., Козлова И.А. Микробная коррозия и ее возбудители. Киев : Наук, думка, 1980. 288 с.

3. Андреюк Е.И., Козлова И.А., Коптева Ж.П. Микробная коррозия подземных сооружений // Биоповреждения и биокоррозия в строительстве : материалы Второй Междунар. науч.-техн. конф. Саранск, 2006. С. 79-99.

4. Ахназарова С.Л., Кофаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии. М. : Высш. шк., 1985. 327 с.

5. Баргов Е.Г., Ерофеев В.Т. Смирнов В.Ф. Исследование биологического сопротивления пенобетонов // Биоповреждения и биокоррозия в строительстве : материалы Второй Междунар. науч.-техн. конф. Саранск, 2006. С. 12-15.

6. Бетехтин В.И., Бахтибаев А.Н., Кадомцев А.Г. и др. Влияние гидростатического давления на пористость и прочностные свойства цементного камня // Цемент. 1991. № 5-6. - С 16-20.

7. Биоповреждения и биокоррозия в строительстве : материалы Второй Междунар. науч.-техн. конф. / редкол.: Карпенко Н.И., Ерофеев В.Т., Смирнов В. Ф. и др. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2006. 288 с.

8. Всрнигорова В.Н., Маркидин Н.И., Соколова Ю.А. Современные химические методы исследования строительных материалов. М. : Изд-во Ассоциация строительных вузов, 2003.

9. Горленко М.В. Некоторые биологические аспекты биодеструкции материалов и изделий // Биоповреждения в строительстве. — М., 1984,-С. 9-17.

10. Ю.ГОСТ 25794.1-83 ГОСТ 25794.3-83. Реактивы. Методы приготовления титрованных растворов.

11. ГОСТ 27384-87. Вода. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств.

12. ГОСТ Р 8.563-96. Государственная система обеспечения единства измерений.

13. Гусев Б.В., Файвусович А. С. Основы математической теории процессов коррозии бетона. М. : Научный мир, 2006. 40 с.

14. Дергунова A.B. Технико-экономическая оценка биоповреждений строительных материалов и конструкций // Материалы международной научно-технической конференции «Архитектура и Ереван. Изд-во ЕГУАС, 2008. С. 141-144. актуальные проблемы»?

15. Дергунова A.B., Ерофеев В.Т. Оценка экономических потерь от биоповреждений в строительной отрасли // Вестник Волжского регионального отделения Российской академии архитектуры и строительных наук. — Н. Новгород. : Изд-во ННГАСУ, 2008. С. 176181.

16. Дергунова A.B., Ерофеев В.Т. Экономическая эффективность повышения долговечности строительных конструкций // Строительные материалы. 2008. №2. С. 88-89.

17. Дергунова A.B., Светлов Д.А., Ерофеев В.Т., Смирнов В.Ф. Микробиологическая стойкость строительных материалов // Приволжский научный журнал Н.Новгород: ННГАСУ. 2009. №2 (10). С. 108-113.

18. Ерофеев В.Т., Богатов А.Д., Морозов Е.А., Фельдман М.С. Биологическое сопротивление гипсовых композитов // Биоповреждения и биокоррозия в строительстве: материалы Междунар. науч.-техн. конф. Саранск. 2004. С. 131-135.

19. Ерофеев В.Т., Морозов Е.А., Богатов А.Д., Смирнов В.Ф. Биодеградация и биосопротивление цементных бетонов // Биоповреждения и биокоррозия в строительстве: материалы Междунар. науч.-техн. конф. Саранск. 2004. С. 135-140.

20. Иванов Ф. М., Горшин С. Н., Уайт Дж.и др. Биоповреждения в строительстве /.: под ред. Ф. М. Иванова, С. Н. Горшина. М.: Стройиздат, 1984.-320 с.

21. Иванов, Ф. М. Биокоррозия неорганических строительных материалов //Биоповреждеиия в строительстве. М. : 1984. С. 183—188.

22. Ильичев В.Д., Бочаров Б.В., Горленко М. В.Экологические основы защиты от биоповреждений. М. : Наука, 1985. 262 с.

23. Каневская И.Г. Биологическое повреждение промышленных материалов. JI. : Наука. Ленингр. отд-ние.1984. 230 с.

24. Каравайко Г. И., Жеребятьева Т.В. Бактериальная коррозия бетонов // Докл. АН СССР. 1989. Т. 306, № 2. С. 477-481.

25. Карпенко Н.И., Ерофеев В.Т.,. Смирнов В.Ф и др. Биоповреждения и биокоррозия в строительстве/ материалы Междунар. науч.-техн. конф. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2004. 256 с.

26. Карпенко Н.И., Ерофеев В.Т.,. Смирнов В.Ф и др. Биоповреждения и биокоррозия в строительстве : материалы Второй Междунар. науч.-техн. конф. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2006. 288 с.

27. Кузнецова И.М., Няникова Г.Г., Дурчееа В.Н. и др. Изучение воздействия микроорганизмов на бетон // Тезисы докладов конференции «Биоповреждения в промышленности» : в 2 ч. Пенза, 1994. Ч. 1. С. 8-10.

28. Методические указания по «Химическому контролю коррозионных процессов при фильтрации воды через бетонные и железобетонные гидротехнические сооружения». РД 153-34.2-21.544-2002. ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева» Санкт-Петербург. 2003.

29. МИ 1967-89 ГСИ. Выбор методов и средств измерений при разработке методик выполнения измерений. Общие представления.

30. МИ 2335-95 ГСИ. Методики выполнения измерений. Контроль качества результатов количественного химического анализа.

31. МИ 2336-95 ГСИ. Характеристики погрешности результатов количественного ^химического анализа. Алгоритмы оценивания.

32. МИ 2590-2000. Государственная система измерений. Эталонные материалы. Каталог 2000-2001.

33. Огарков Б.Н, Петров A.B., Огаркова Г.Р., Самусенок JT.B. Биокоррозия строительных материалов (состояние и пути решения) // Биоповреждения и биокоррозия в строительстве : материалы Второй Междунар. науч.-техн. конф. Саранск, 2006. С. 23-28.

34. Павлова И.Б., Манохина И.М., Путина Т.Г., Жукоцкий A.B., Коган Э.М. Применение компьютерной телевизионной морфоденсиметрии в изучении микробного антагонизма. Микробиология и иммуногогия. 1994, №7, с. 63-66.

35. Пащенко A.A., Повзик A.A., Свидерская Л.П., Утеченко А.У Биостойкие облицовочные материалы. // Биоповреждения : тез. докл. 2й Всесоюз. конф. по биоповреждениям : в 2 ч. Горький, 1981. Ч. I. - С. 70.

36. ЗЗ.Пустыльник, И. Е. Статистические методы анализы и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968. 288 с.

37. РД 50.2.008-2001. Методики количественного химического анализа. Содержание и порядок проведения метрологической экспертизы.

38. РД 50-674-88. Методические указания. Метрологическое обеспечение количественного химического анализа.

39. Розенталь Н.К. Коррозионная стойкость цементных бетонов низкой и особо низкой проницаемости. М.: ФГУП Ц1111, 2006. 520с.

40. Розенталь, Н. К. Биокоррозия канализационных коллекторов и их защита // Тезисы докладов конференции «Биоповреждения в промышленности» : в 2 ч. Пенза, 1994. Ч. 2. С. 54-55.

41. Рудобашта С.П., Карташов Э.М. Диффузия в химико-технологических процессах. М.: КолоС, 2010. 478 с.

42. Рыжикова H.A., Верховцева Н.В. Алюминиефильный' ценоз микроорганизмов в связи с коррозией подземных трубопроводов // Биологические проблемы экологического материаловедения: материалы конф. Пенза, 1995. С. 67-69.

43. СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии.

44. СНиП 2.06.08-87. Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений.

45. Соломатов В.И., Сидоренко Ю.В. Термодинамические аспекты контактной- конденсации нестабильных силикатных систем // Изв. вузов. Сер. Стр-во. Новосибирск. 2001. №2-3. С.38-44.

46. Соломатов В.И., Ерофеев В.Т., Смирнов В.Ф. и др. Биологическое сопротивление материалов. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2001. 196с.

47. Федосов C.B., Румянцева В.Е., Касьяненко Н.С. Математическое моделирование массопереноса в процессах коррозии бетона второго вида // Строительные материалы. 2008. № 7. С. 35-39.

48. Федосов C.B., Румянцева В.Е., Касьяненко Н.С. Физико-химические основы жидкостной коррозии второго вида цементных бетонов // Строительство и реконструкция. 2010. № 4. С. 74-77.

49. Федосов C.B. О некоторых проблемах теории и математического моделирования процессов коррозии бетона // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2005. № 5. С. 20-21.

50. Федосов C.B., Базанов С.М. Сульфатная коррозия бетона. М.: Изд-во АСВ, 2003. 192 с.

51. Федосов C.B., Румянцева В.Е., Касьяненко Н.С., Массоперенос при жидкостной коррозии второго вида цементного бетопа//Строительные материала. 2011, №1, с. 50-52.

52. Ферронская А.В., Стамбулко В.И. Лабораторный практикум по курсу «Технология бетонных и железо бетонных изделий». М: Высш. шклола, 1988.223 с.

53. Чуйко, А. В. Оптимизация биосопротивляемости полимерных бетонов // Биоповреждения в промышленности. Горький, 1985. С. 91-95.

54. Alpers, C.N., Blowes, D.W., Nordstrom, D.K. Jambor, J.L. Secondary minerals and mine-water chemistry. Environmental geochemistry of sulphide mine-wastes// Short-course handbook. 1994. 22 (9). P.247-270.

55. Andersson, K., Allard, B, Bengtsson, M., Magnusson, B. Chemical composition of cement pore solutions // Cement and Concrete Research. 1989. 19. P. 327-332.

56. Andrade, C., J.M. Diez, and C. Alonso, Mathematical Modeling of a Concrete Surface "Skin Effect" on Diffusion in Chloride Contaminated Media. // Advanced Cement Based Materials. 1997. 6(2). P. 39-44.

57. Aviam, O., et al., Accelerated biodégradation of cement by sulfur-oxidizing bacteria as a bioassay for evaluating immobilization of low-level radioactivewaste // Applied and Environmental Microbiology. 2004. 70(10). P. 60316036.

58. Bach, M., et al., Influence bacterienne sur le comportement et l'efficacite d'un inhibiteur de corrosion organo-mineral pour des elements métalliques en fer pur// Matériaux et Techniques. 2005. 93. P. 99-109.

59. Baker, P. G. and Bishop, P. L. Prediction of metal leaching rates from solidified/stabilized wastes using the shrinking unreacted core leaching procedure// Journal of Hazardous Materials. 1997. 52. P. 311-333.

60. Bama R., Moszkowicz P., Veron J., Tirnoveanu M. Solubility model for the pore solution of leached concrete containing solidified waste// Journal of Hazardous Materials. 1994. 37. P.33-39.

61. Barna, R., Sanchez, F., Moszkowicz, P., Mehu, Leaching behavior of pollutants in stabilized/solidified wastes// Journal of Hazardous Materials. 1997. 52 (2-3). P.287-310.

62. Beech, LB. and J. Sunner, Biocorrosion: towards understanding interactions between biofilms and metals // Current Opinion in Biotechnology. 2004. 15(3). P. 181-186.

63. Beeldens, A., et al., Resistance to biogenic sulphuric acid corrosion of polymer-modifiedmortars // Cement and Concrete Composite. 2001. 23(1). P. 47-56.

64. Berndt, M.L., Protection of concrete in cooling towers from microbiologically influenced corrosion // Geothermal Resources Council Transactions. 2001. 25. P. 18.

65. Berner, U.R., Evolution of pore water chemistry during degradation of cement in a radioactive waste repository environment // Waste Management 1992. 12. P. 201-219.

66. Bertron, A., J. Duchesne, and G. Escadeillas, Accelerated tests of hardened cement pastes alteration by organic acids: analysis of the pH effect // Cement and Concrete Research. 2005. 35(1). P. 155-166.

67. Besnard, K., Evolution physico-chimique des matériaux carbonate en milieu triphasique, DEA, Universite Pierre et Marie Curie, Universite Paris Sud -Ecole Nationale du Genie Rural des Eaux et des Foricts, Hydrologie et hydrogeologie quantitatives. 50.

68. Bouasker, M., et al. Retrait chimique des mortiers au très jeune age : influence des inclusions granulaires, in XXIVcme Rencontres Universitaires du Genie Civil. 2006. La Grande Motte. P. 1-8.

69. Brechet, Y., Vieillissement des métaux, ceramiques et matériaux granulaires, in Echanges Physique-Industrie n°7, E. Sciences. 2001, EDP Sciences. P. 69-72.

70. Buil, M. and J.-P. Ollivier, Conception des bétons : la structure poreuse, in La durabilite des bétons, J. Baron and O.J. Pierre. 1992. Presse de l'ecole nationale des ponts et chaussees: Paris. P. 57-106.

71. CIMBETON, ed. Fiches Techniques .Tome 1. Les constituants des bétons et des mortiers. Collection Technique Cimbeton. Vol. ref G10 09-2005 2005, CIMBETON: Paris, France. 71.

72. Cranck, J. The Mathematics of Diffusion, 2nd edition. Oxford: Clarendon Press. 1975. 414 p.

73. Davis, J.L., et al., Analysis of concrete from corroded sewer pipe// International Biodeterioration & Biodegradation. 1998. 42(1). P. 75-84.

74. De Belie, N., et al., Experimental research andprediction of the effect of chemical and biogenic sulfuric acid on different types of commercially produced concrete sewerpipes // Cement and Concrete Research. 2004. 34(12). P. 2223-2236.

75. Delmas, L. and T. Baillot, Influence de la mise en oeuvre sur la porositH des bétons, Projet de Recherches Technologiques, Institut National des Sciences Appliquées, Projet de Recherches Technologiques. 2006. 62 p.

76. Delmas, L., La porosité des bétons : Influence de la formulation et de la cure sur la porosité de peau des bétons, Projet de Fins d'Etudes, Institut National des Sciences Appliquées, Projet de Fins d'Etudes. 2006. 78 p.

77. Diamond, S., Mercury porosimetry An inappropriate method for the measurement of pore size distributions in cement-based materials // Cement and Concrete Research, 2000. 30(10). P. 1517-1525.

78. Doyle, J.D. and S.A. Parsons, Struvite formation, control and recovery // Water Research. 2002. 36(16). P. 3925-3940.

79. Dreeszen, P.H., Biofilm. The key to understanding and controlling bacterial growth in automated drinking water systems, second edition. 2003. P. 1-20.

80. Dreux, G. and J. Festa, Nouveau guide du béton et de ses constituants, huitième edition. 1998. Paris. Eyrolles. 409 p.

81. Dubosc, A., G. Escadeillas, and P.J. Blanc, Characterization of biological stains on external concrete walls and influence of concrete as underlying material // Cement and Concrete Research. 2001. 31(11). P. 1613-1617.

82. Dumez, B., La porosité, facteur de la durabilite des bétons, Projet de fin d'etudes, Ecole Nationale Supérieure des Arts et Industries (ENSAIS), 1997.

83. Dussart, J., Les laitiers de haut fourneau, in Université ITolcim du Ciment. 1998. p. 44.

84. Dutron, P. Introduction, in Le béton et l'eau. Saint-Remy-les-Chevreuse (France): Conseil international de la langue française. 1985. P. 1-21.

85. Ettler, V., Mihaljevic, M., Sebek, O., Stmad, L., Leaching of APC residues from secondary Pb metallurgy using single extraction tests: the mineralogicaland the geochemical approach. // Journal of Hazardous Materials. 2005. B121. P.149-157.

86. Ferond, D. Mécanismes de biodeterioration des matériaux métalliques, in Ecole thématique CNRS Biodeterioration des matériaux Action des microorganismes de l'echelle nanometrique a l'echelle macroscopique.8-13 octobre 2006. Obemai (67, France).

87. Feugeas, F., G. Ehret, and A. Cornet, Structural and biochemical study of biofilms on steels in potable water with electronic microprobe techniques // Journal of Trace and Microprobe Techniques. 2001. 19(3). P. 375-392.

88. Flemming, H.C., Biofilmas a particular form of microbial life, in Biofouling and corrosion in industrial water systems, H.C.a.G. Flemming, G.G. 1991, Springer: Pleidelberg. P. 1-9.

89. Flemming, H.C., Biofilms. Les Ulis Cedex A, FRANCE: EDP Science 7188.t

90. Gaylarde, C.C. and P.M. Gaylarde, A comparative study of the major microbial biomass of biofilms on exteriors of buildings in Europe and Latin America // International Biodeterioration and Biodégradation. 2005. 55(2). P. 131-139.

91. Gu, J.-D., et al., Biodeterioration of concrete by the fungus Fusarium // International Biodeterioration and Biodégradation. 1998.41(2). P. 101-109.

92. Guillitte, O. and R. Dreesen, Laboratory chamber studies and petrographical analysis as bioreceptivity assessment tools of building materials // Science of the Total Environment. 1995. 197(1-3). P. 365-374.

93. Guillitte, O., Bioreceptivity: A new concept for building ecology studies. Science of the Total Environment, 1995. 167(1-3): p. 215-22.

94. Halim, C.E., Short, S.A., Scott, J.A., Amal, R., Low, G., Modelling the leaching of Pb, Cd, As and Cr from cementitious waste using PHREEQC// Journal of Hazardous Materials. 2005. A125. P.45-61.

95. Hansen, T.C., Physical structure of hardened cement paste. A classical approach//Materials and Structures. 1986. 19(6). P. 423-436.

96. Hernandez, M., et al., In situ assessment of active Thiobacillus species in corroding concrete sewers using fluorescent RNA probes // International Biodeterioration and Biodégradation. 2002. 49(4). P. 271-276.

97. Hewlett , P.C., Lea's chemistry on cement and concrete, 4th ed., Oxford, UK : Elsevier, 1998, 1057p.

98. Isgor, O.B. and A.G. Razaqpur, Finite element modeling of coupled heat transfer, moisture transport and carbonation processes in concrete structures // Cement and Concrete Composites. 2004. 26(1). P. 57-73.

99. Jefferson, K.K., What drives bacteria to produce a biofilm. // FEMS Microbiology Letters. 2004. 236(2). P. 163-173.

100. Johannesson, B. and P. Utgenannt, Microstructural changes caused by carbonation of cement mortar // Cement and Concrete Research. 2001. 31(6). P. 925-931.

101. Magot, M. Micro-organismes et metabolisme. in Ecole thématique CNRS Biodeterioration des matériaux Action des microorganismes de l'echelle nanometrique a l'echelle macroscopique. 8-13 octobre 2006.

102. Magot, M., Lemaitre C., Perbere N. and Festy D. Introduction a la microbiologie des bacteries // Biodeterioration des matériaux, 1998, EDP Sciences: Les Ulis. P. 27-46.

103. Maiguy M., Coussy O. and Eymard R., Modélisation des transferts hydriques isothermes en milieu poreux Application au sechage des matériaux a base de ciment, ed. E.e.R.d.L.d.P.e. // Chaussees. 1999. Vol. 32. P. 130.

104. Malier, Y., Les bétons a hautes performances Caracterisation durabilite applications. 1992, Paris: Presses de l'Ecole Nationale des Ponts et Chaussees. 673 p.

105. Mansch, R. and E. Bock, Biodeterioration of natural stone with special reference to nitrifying bacteria// Biodégradation. 1998. 9(1). P. 47-64.

106. Monteny, J., et al., Chemical and microbiological tests to simulate sulfuric acid corrosion of polymer-modified concrete // Cement and Concrete Research. 2001. 31(9). P. 1359-1365.

107. Monteny, J., et al., Chemical, microbiological, and in situ test methods for biogenic sulfuric acid corrosion of concrete // Cement and Concrete Research. 2000. 60(4). P. 623-634.

108. Nelson, N.O., R.L. Mikkelsen, and D.L. Hesterberg, Struvite precipitation in anaerobic swine lagoon liquid: effect of pH and Mg:P ratio and determination of rate constant // Bioresource Technology. 2003. 89(3). P. 229-236.

109. Neville, A.M., Propriétés des bétons, ed. CRIB. 2000. Paris: Eyrolle. 806 p.

110. Nica, D., et al., Isolation and characterization of microorganisms involved in the biodeterioration of concrete in sewers // International Biodeterioration & Biodégradation. 2000. 46(1). P. 61-69.

111. Norme française EN 197-1, Ciment Partie 1 : composition, specifications et criteres de conformité des ciments courants in AFNOR. 2001. P. 1-41.

112. Park, J.Y. and Batchelor, B., A multi-component numerical leach model coupled with a general chemical speciation code // Water Research. 2002,36(1). P. 156- 166.

113. Pigeon, D., Durabilite et reparation du beton. 1999, Cours de l'Universite de Sherbrook. Canada.

114. Roberts, D.J., et al., Quantifying mierobially induced deterioration of concrete: Initial studies // International Biodeterioration and Biodégradation. 2002.49(4). P. 221-234.

115. Roche, Y. and P. Niel, Analyse en microbiologie Produits non steriles // Techniques de l'lngenieur. 2006. P.3352. P. 1-9.

116. Roux, S., et al., Determination of paper filler Z-distribution by low vacuum SEM and EDX // Journal of Microscopy. 2008. 229(1). P. 44-59.

117. Roux, S., F. Feugeas, and A. Cornet, Alteration des pates de ciment par colonisation bacterienne // Matériaux et Techniques, 2006. 94. P. 295506.

118. Roux, S., F. Feugeas, and A. Cornet, Biodeterioration of mortars and cement paste studied using ESEM, STEM and EDS // Microscopy and Analysis. 2006. 104. P. 1517.

119. Sahu, S., et al., Determination of water-cement ratio of hardened concrete by scanning electron microscopy // Cement and Concrete Composites. 2004. 26(8). P. 987-992.

120. Sanchez, F., Barna, R., Garrabrants, A., Kosson, D. S., Moszkowicz, P. Environmental assessment of a cement-based solidified soil contaminated with lead // Chemical Engineering Science. 2000. 55 (1). P. 113-128.

121. Sanchez, F., Garrabrants, A., Kosson, D. S., Effects of intermittent wetting on concentrations profiles and release from cement-based waste matrix // Environmental Engineering Science. 2003. 20(2). P. 135-153.

122. Sanchez, F., Gervais, C., Garrabrants, A., Barna, R., Kosson, D. S., Leaching of inorganic contaminants from cement-based waste materials as aresuit of carbonatation during intermittent wetting // Waste Management. 2001.22 (2). P. 249-260.

123. Sand, W., Microbial mechanisms of deterioration of inorganic substrates— A general mechanistic overview // International Biodeterioration and Biodégradation. 1997.40(2-4). P. 183-190.

124. Sbordone, L. and C. Bortolaia, Oral microbial biofilms and plaque-related diseases: microbial communities and their role in the shift from oral health to disease // Clinical Oral Investigations 2003. 7(4). P. 181-188.

125. Schmid, F., A method for the calculation of the chemical composition of the concrete pore solution // Cement and Concrete Research. 1993. 23. P. 1159-1168.

126. Shirakawa, M.A., et al., The development of a method to evaluate bioreceptivity of indoor mortar plastering to fungal growth // International Biodeterioration and Biodégradation. 2003. 51(2). P. 83-92.

127. Sierra, R., Repartition des différentes formes d'eau dans la structures des petes pures de C3S et de ciment Portland // Bulletin de Liaison du Laboratoire Central des Ponts et Chaussees. 1982. 117. P. 77-81.

128. Starlcey, R.L., The general physiology of the sulfate-reducing bacteria in relation to corrosion. Producers Monthly, 1958. 22: p. 12-16.

129. Suzuki, I., Chan C.W. and Takeuchi T.L., Oxidation of elemental sulfur to sulfite by Thiobacillus thiooxidans cells // Applied and Environmental Microbiology. 1992.58(11). P. 3767-3769.

130. Tache, G., Corrosion bacterienne des bétons, in Biodeterioration des matériaux, E. Sciences. 1998, EDP Sciences, p. 115-126.

131. Taylor, H.F.W., Cement chemistry. 2nd edition, London: Academie Press. 1992. 475 p.

132. Timta- Barna, L., Ralcotoarisoa, Z, Mehu, J., Assessment of multi-scale leaching behaviour of compacted coal fly ash // Journal of Hazardous Materials. 2006. B137. P. 1466-1478.

133. Tulliani, J.-M., et al., Sulfate attack of concrete building foundations induced by sewage waters // Cement and Concrete Research. 2002. 32(6). P. 843-849.

134. Van Lith, Y., et al., Microbial fossilization in carbonate sediments: a result of the bacterial surface involvement in dolomite precipitation // Sedimentology. 2003. 50(2). P. 237-245.

135. Vesseron, P., Partie 8 : L'évaluation des risques de degradations des biens matériels en environnement polue. Tire de Gestion des sites polluees -version VIII. 2000: BRGM Editions. P. 1-21.

136. Videla, H.A., Wilkes J.F. and. Silva R.A, Manual of biocorrosion. 1996: CRC Lewis. 304.

137. Vincke, E., et al., A new test procedure for biogenic sulfuric acid corrosion of concrete//Biodégradation. 1999. 10(6). P. 421-428.

138. Vincke, E., N. Boon, and W. Verstraete, Analysis of the microbial communities on corroded concrete sewer pipes a case study // Applied Microbiology and Biotechnology. 2001.57(5-6). P. 776-785.

139. Vrignaud, E., La deterioration des canalisations, in Le monde enterre des canalisations publiques, Mem. D.U. "Eau et environnement", D.E.P. 1998, Université de Picardie: Amiens, p. 53.

140. Wang, J., et al., Engineered Struvite Precipitation: Impacts of Component-Ion Molar Ratios and pH // Journal of Environmental Engineering. 2005. 131(10). P. 1433-1440.

141. Warscheid, T. and J. Braams, Biodeterioration of stone: a review // International Biodeterioration and Biodégradation. 2000. 46(4). P. 343-368.

142. Witier, P., et al., Analyse et caracterisation de matériaux de construction // Techniques de l'Ingenieur. 1999. P 3 660. P. 1-27.

143. Wright, D.T., The role of sulphate-reducing bacteria and cyanobacteria in dolomite formation in distal ephemeral lakes of the Coorong region, South Australia. Sedimentary Geology, 1999. 126(1-4). P. 147-157.

144. Yamanaka, T., et al., Corrosion by bacteria of concrete in sewerage systems and inhibitory effects of formates on their growth // Water Research. 2002. 36(10). P. 2636-2642.

145. Zanardini, E., et al., Influence of atmosphericnext term pollutants on the previous termobiodeteriorationt of stone // International Biodeterioration and Biodégradation. 2000. 45(1-2). P. 35-42.

146. Zivica, V. and A. Bajza, Acidic attack of cement based materials — a review. Part 1. Principle of acidic attack Construction and Building Materials 2001. 15(8). P. 331-340.

Информация о работе

Ганяев, Александр Матвеевич
кандидата биологических наук
Щёлково, 2011
ВАК 03.01.06

Диссертация

Ингибирование роста биокорродирующих бактерий активного ила аэротенков - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы