（2）真菌

真菌广泛存在于生态系统中，生命力非常顽强，可长时间在不同的环境中生存，具有很强的生物相互作用能力，易适应外界不良的环境。真菌能够很好的附着在金属材料表面，并形成一层生物膜如图2所示，而生物膜的形成直接影响了金属材料电化学腐蚀过程。

真菌通常会释放一些有机酸，如草酸和柠檬酸等强金属螯合剂，同时代谢产生的有机酸可以显著降低环境的pH，进而导致阴极反应加速，从而促进金属腐蚀。酸蚀机制常用来解释真菌导致的MIC，但研究表明某些真菌（如霉菌）可以通过直接或间接的方式从金属材料获取电子进而促进金属腐蚀。

（3）古菌

除了细菌和真菌，古菌也是微生物群落的重要组成部分。古菌在地球上的分布非常广泛，大多分布在极端环境中，如酸性或碱性土壤、深海、极地地区或严格的厌氧环境。在这些环境中，普通细菌很难生存，古菌占主导地位。

古菌可分为多种不同的类型，包括产甲烷古菌、嗜热古菌、嗜盐古菌、嗜酸古菌和氨氧化古菌等。产甲烷古菌是一种产生甲烷的厌氧、化学自养或化学异养的古菌之一，通常存在于湿地、海洋沉积物、厌氧废水处理、温泉和海底热液喷口等缺氧环境中。嗜热古菌Thermophilic archaea主要生活在60~80°C之间，但也有一些嗜热古菌生长的最适温度可以达到100°C，甚至可以在高达120°C的环境中生长繁殖，其主要依靠脂肪酸代谢产物的分泌加速金属腐蚀。近年来研究者们发现古菌在金属腐蚀中发挥着重要作用，西澳大利亚海洋中碳钢的铁锈中甲烷古菌占所有微生物的53.5%。

图3 古菌和微藻的微观图

(左)古菌   (右)微藻

（4）微藻

藻类是一类全球分布的光合作用生物体，分布的范围极广，环境适应性较强，普遍表现出很强的繁殖能力。根据它们的色素、形态和生理特性，可分为褐藻、绿藻和红藻。海洋藻类，主要生长在热带和亚热带海岸。

海洋环境中微藻是对金属材料生物污损贡献较大的生物之一。大部分微藻和细菌之间会相互作用，造成金属材料严重的腐蚀和污损问题。生物膜的存在有利于藻类孢子和硅藻细胞的吸附和生长；一些细菌受益于藻类光合作用产生的氧气和分泌的有机碳类代谢物，而另一些附生细菌，也会阻碍藻类在金属材料表面的附着。藻类除了导致严重生物污损，也会促进金属腐蚀，如希瓦氏藻生物膜会加速316L不锈钢腐蚀。

海洋环境中油气田微生物腐蚀研究是一个系统的工程，基础是微生物种群结构的分析和鉴定、微生物腐蚀行为和机制，落脚点是防护，即采用适当的方法将微生物腐蚀造成的经济损失降到最低。有几点思考如下：

1、快速甄别检测：首先，微生物种群结构的分析要结合不同的海上油气田，在全国范围内分点采样，通过PCR（见图5）基因鉴定，确定油气田不同系统内微生物种群结构，通过大数据分析，确定主导性腐蚀性微生物，从而为下一步微生物腐蚀机制研究打下基础。微生物种群结构分析和鉴定投入大，短期内效益较少，在实施的过程中依然可能面临很多困难。

图5 PCR基因鉴定原理

2、腐蚀监测强化。油气田腐蚀监检测目前发展也较为迅速，但是在微生物存在条件下，传感器表面微生物的吸附以及生物膜的形成对于监检测结果会产生明显的干扰，如何快速准确地开发针对微生物检测的传感器仍然是一个难题。尤其是在现场环境中，传感器易受到环境影响，导致其准确度和精度下降。因此，高精度、高准确度、抗干扰能力强的传感器开发，对于细菌腐蚀的评估及材料服役寿命的预测都起到关键作用。

3、腐蚀模型预测：目前国内外微生物腐蚀机制的研究多集中在实验室阶段，油气田现场数据比较匮乏，容易造成实验室的研究结果往往和现场实际结果不符。建议：

a）高校要与企业切实合作，充分发挥高校科研优势以及企业积累的大量现场数据，通过二者结合，快速准确地对服役失效构件腐蚀机制进行分析和评价。

b）建立对应的数据库，为后续微生物腐蚀预测模型的构建积累数据，微生物腐蚀预测模型的研究是未来一个非常重要的方向。

4、机理系统性研究。微生物腐蚀机制研究工作目前来看仍然缺乏系统性，并没有形成完整的理论体系，这也是导致微生物腐蚀研究发展缓慢的一个重要原因之一。建议聚焦攻克部分微生物腐蚀前沿性和系统性课题，尤其是在腐蚀机制、模型预测、监检测、控制领域等。