生物腐蚀 生物腐蚀是指微生物、植物或动物通过其生命活动对天然或人造材料造成的降解或破坏过程。 生物腐蚀的第一步是微生物在材料表面的定殖。例如，在金属管道内壁，硫酸盐还原菌会附着并形成生物膜。这些厌氧菌通过其代谢活动，将环境中的硫酸盐还原为硫化氢，硫化氢与铁反应生成硫化亚铁，导致管壁逐渐变薄。 第二步是宏观生物的参与。以船舶生物腐蚀为例，藤壶、牡蛎等附着生物会通过分泌粘附蛋白固着在船体表面。它们的壳体不仅增加船体阻力，更会在壳体与船体间形成缺氧微环境，加速下方金属的电化学腐蚀过程。同时，船蛆会分泌纤维素酶钻入木质船体，形成贯穿孔洞。 第三步涉及复杂的生化机制。真菌对木材的腐蚀是通过分泌木质素过氧化物酶实现的，该酶能断裂木质素分子中的碳-碳键，使木材失去支撑结构。白蚁则利用肠道内的共生微生物分泌的葡聚糖酶，将木材中的纤维素分解为可吸收的葡萄糖。 最后是环境因素的协同作用。在混凝土结构的腐蚀中，硫氧化细菌将大气中的硫化物转化为硫酸，使混凝土中性化并溶解碳酸钙组分。同时，植物根系通过物理压力及分泌有机酸，加速混凝土裂缝的扩展，最终导致结构失效。 整个生物腐蚀过程体现了生物体与材料间的化学-物理相互作用，这种自然现象对基础设施维护和材料科学提出了持续挑战。