2,739 matches
-
peptona, sunt favorabile algelor în raport cu cele reprezentate de aminoacizi, precum asparagina [56], fapt explicabil știind că aminoacizii sunt mai reducători decât proteinele. La plantele superioare nici nu poate fi vorba de asimilarea azotului aminic. Toate acestea pledează spre utilizarea de către alge a unui metabolism fotoautotrof, ca și plantele superioare, însă păstrând în rezervă și rudimente ale unui metabolism heterotrof, caracteristic strămoșilor/predecesorilor filogenetici, în special pentru situațiile în care fotosinteza nu poate avea loc sau devine (cantitativ) insuficientă. Ca urmare, este
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
situațiile în care fotosinteza nu poate avea loc sau devine (cantitativ) insuficientă. Ca urmare, este de așteptat ca valoarea optimă a rH-ului să fie mai reducătoare decât în cazul plantelor superioare, însă dependența de rH-ul mediului a dezvoltării algelor, respectiv a plantelor superioare să aibă aceeași alură (ramura reducătoare mai abruptă decât aceea oxidantă). Conform [56], algele sunt capabile să utilizeze și zaharurile − și la lumină și la întuneric −, spre deosebire de plantele superioare care fac acest lucru numai în situații
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
valoarea optimă a rH-ului să fie mai reducătoare decât în cazul plantelor superioare, însă dependența de rH-ul mediului a dezvoltării algelor, respectiv a plantelor superioare să aibă aceeași alură (ramura reducătoare mai abruptă decât aceea oxidantă). Conform [56], algele sunt capabile să utilizeze și zaharurile − și la lumină și la întuneric −, spre deosebire de plantele superioare care fac acest lucru numai în situații limită, precum supraviețuirea sub forma celulelor nediferențiate din calusul crescut pe mediu nutritiv (culturi de explante vegetale in
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
în finalul articolului - un posibil caracter heterotrof al metabolismului algal, posibil de stimulat prin adaosul de compuși mai complecși, în care caz funcția clorofilei capătă o importanță secundară [56]. Luând în considerare toate acestea rezultă că un control al proliferării algelor se poate realiza în același mod ca și la plantele superioare, prin modularea de rH-uri reducătoare, însă condițiile devin mai drastice. Așa cum se va vedea mai departe, domeniul extrem oxidant, fie și numai din punct de vedere fiziologic, nu
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
domeniul extrem oxidant, fie și numai din punct de vedere fiziologic, nu și al coroziunii consecutive a substratului, nu este abordabil în scopul enunțat de secțiunea de față. Condițiile necesar a fi îndeplinite sunt cu atât mai dificile cu cât algele sunt mai puțin specializate decât plantele superioare, ele având și posibilitatea abordării unui metabolism heterotrof; acest fapt împinge condițiile redox de mediu necesar a fi modulate spre domeniul extrem reducător, fapt ce pune sub semnul întrebării modularea rH-ului în
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
respectiv organic. Ne referim în primul rând la încrustările și tecile pericelulare și chiar pericoloniale de FeS (Desulfovibrio), FeO (Thiobacillus), Fe(OH)3 (Crenothrix, Ferribacterium, Gallionella, Leptothrix, Naumaniella, Siderobacter, Siderocapsa, Siderococcus, Sideromonas, Sideronema), Mn(OH)2 (Crenothrix), CaCO3 (de regulă alge ca Chara, Schizothrix, Lithothamnion, ultima la foulingul biologic marin), SiO2 (algele din genurile Asterionella, Diatoma, Navicula, Synedra) [16]. Aceste teci rămân în stratul de fouling după moartea ori diviziunea celulelor, celulele tinere formând alte depuneri. Cele arătate sunt valabile și
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
pericelulare și chiar pericoloniale de FeS (Desulfovibrio), FeO (Thiobacillus), Fe(OH)3 (Crenothrix, Ferribacterium, Gallionella, Leptothrix, Naumaniella, Siderobacter, Siderocapsa, Siderococcus, Sideromonas, Sideronema), Mn(OH)2 (Crenothrix), CaCO3 (de regulă alge ca Chara, Schizothrix, Lithothamnion, ultima la foulingul biologic marin), SiO2 (algele din genurile Asterionella, Diatoma, Navicula, Synedra) [16]. Aceste teci rămân în stratul de fouling după moartea ori diviziunea celulelor, celulele tinere formând alte depuneri. Cele arătate sunt valabile și la organisme animale monocelulare precum protozoarele și pluricelulare precum briozoarele, care
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
specii. Fenomenul este întâlnit atât la bacterii (Ferribacterium, Leptothrix, Sideronema), ciuperci (Trichoderma), o mențiune specială referindu-se la Xanthomonas campestris care, în scopul protecției sale secretă în jurul celulei un înveliș din polizaharidul xantan, atunci când condițiile de mediu sunt adverse [79], alge (Anacystis, Chaetophora, Lithothamnion, Phormidium, Protococcus, Schizothrix) [16], briozoare [78]. S’au semnalat și depozite chitinoase (polizaharide) în cazul briozoarelor [78]. Toate componentele amintite mai sus fac parte integrantă din fouling, fie că au fost formate în stratul depus, fie că
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
vom referi în continuare aproape doar la „componenta biotică a foulingului biologic“ - expresie corectă, dar complicată - sub titlul generic de „fouling biologic“. 2.3.2.2. Componența foulingului biologic Organismele implicate în procesele de coroziune aparțin mai multor categorii: autotrofe (alge, bacterii [16]) și heterotrofe (bacterii, protozoare, fungi (ciuperci), nematode [16], briozoare [78], crustacee [80, 81], moluște [81]), pe care le vom prezenta în continuare, analizând în același timp caracterul auto , respectiv heterotrof, ca și potențele lor corosive și tentând o
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
printre primele organisme apărute pe Pământ [32], adaptate la mediul reducător de atunci. Prezența cromatului inhibă aceste bacterii [3]. Cât se poate de firesc: este vorba de un oxidant care le creează exact condițiile de mediu antitetice celor reducătoare. Desigur, algele, baza trofică a biocenozei, vor fi cât se poate de „fericite“; astfel încât transformarea acestei constatări - parțiale din punct de vedere ecologic - într’o soluție de combatere a foulingului biologic este cât se poate de nefericită. În condițiile în care aceste
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
cauciucul. Chiar și sticla, în special cea polizată, este biodegradată de către unii fungi imperfecți ca Aspergillus, Penicillium și Pullullaria [87]. O mențiune specială privind rezistența foulingului biologic, se referă la simbioza ce poate fi realizată în cadrul acestuia, între ciuperci și alge. Este vorba de un caz tipic pe care botanica îl cunoaște sub numele de lichen; după părerea noastră, lichenii constituie o formă incipientă, primitivă de biocenoză, extrem de strânsă, de la celulă la celulă (algă și, respectiv, ciupercă), fapt ce conferă acestei
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fi realizată în cadrul acestuia, între ciuperci și alge. Este vorba de un caz tipic pe care botanica îl cunoaște sub numele de lichen; după părerea noastră, lichenii constituie o formă incipientă, primitivă de biocenoză, extrem de strânsă, de la celulă la celulă (algă și, respectiv, ciupercă), fapt ce conferă acestei asociații, prin anularea reciprocă a efectelor redox specifice autotrofiei, respectiv heterotrofiei, o stabilitate extremă [41]. În cadrul biocenozei, ciupercile descompun substanțele organice, în special biogene, până la mineralizare [83], creând astfel condiții optime pentru nutriția
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
au loc toate fenomenele care definesc viața, adică al ADN-ului și enzimelor auxiliare, ansamblu apărut în condiții încă mai reducătoare; o ramură evolutivă, perfecționând în special membrana, a condus la organismele monocelulare procariote (fără nucleu individualizat), precum bacteriile și algele albastre; − a doua membrană a fost cea celulară care, adăugată nucleului și altor organite, până atunci independente (precum cloroplastele, mitocondriile, ribozomii), a condus la organismele eucariote (cu nucleu individualizat) unicelulare, precum algele verzi, roșii și brune, protozoarele, flagelatele, ciupercile; − a
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
monocelulare procariote (fără nucleu individualizat), precum bacteriile și algele albastre; − a doua membrană a fost cea celulară care, adăugată nucleului și altor organite, până atunci independente (precum cloroplastele, mitocondriile, ribozomii), a condus la organismele eucariote (cu nucleu individualizat) unicelulare, precum algele verzi, roșii și brune, protozoarele, flagelatele, ciupercile; − a treia membrană se realizează odată cu pluricelularitatea, fiind constituită de tegument; − a patra membrană, de astă dată de natură informațională (care poate fi subierarhizată sistematic ca individ, populație, specie...), izolează față de mediu toate
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
un argument în favoarea concepției noastre conform căreia oxidarea continuă a mediului este contracarată de apariția succesivă de membrane care închid medii progresiv oxidate (din centrul - nucleul - reducător spre periferie - mediul exterior - oxidantă). O exemplificare este oferită de două genuri de alge verzi, Chara, respectiv Nitella, aparținând însă aceleiași clase, Charophyceae. Chara, care trăiește în medii bazice [84], adică reducătoare [7], este înzestrată cu un înveliș de celule corticale, deci cu un strat protector față de mediul exterior antitetic talului său oxidant; Nitella
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
simplul motiv că între ele se găsește un gen capabil și de nutriție autotrofă, Euglena, a cărui încadrare sistematică este disputată între regnurile animal și vegetal), are loc fie cu substanțe organice provenite din descompunerea organismelor moarte, fie „vânând“ bacterii, alge și chiar alte protozoare [85]. În acest ultim caz, nutriția este extrem de selectivă [85], iar această selectivitate face ca protozoarele, frecvente în constituția foulingului biologic, să depindă strict, din punct de vedere calitativ, de modificările survenite la nivelul producătorilor primari
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
2.2.1.3), motiv pentru care nu le mai repetăm. Trebuie, ca o concluzie a paragrafului dedicat protozoarelor, să recunoaștem și un rol benefic al acestora. Anume, ele contribuie la controlul foulingului biologic, prin consumarea unei părți a bacteriilor, algelor și unora dintre protozoare, deci a componentei biotice a foulingului biologic. Câteva date rezumative privind flagelatele sunt prezentate în tabelul 5. 2.3.2.2.1.4. Briozoarele Poziția filogenetică a briozoarelor este încă în dispută. Unii le consideră ca
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
reduse la calitatea ori temperatura apei [93], dar preferă apa curgătoare, oxigenată, bogată în plancton, abundând ca urmare în apele eutrofe [78], deci apar în foulingul biologic după constituirea unei biocenoze; ele se fixează pe pelicula primară de bacterii și alge (diatomee) [78]. Forma arborescentă a coloniilor și aderența la substrat constituie atât „armătura“ cât și „ancora“ foulingului biologic, aceeași conformație implicându-le în principal în efecte mecanice și hidraulice. Sunt în general tolerante la substrat, chiar față de vopselele biocide, cele
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
Având o mare putere de adaptare în ceea ce privește natura substratului, briozoarele au o poziție privilegiată între speciile componente ale foulingului biologic [78]. Ele se pot fixa practic pe orice material, biotic sau abiotic: cel puțin formele marine se pot fixa pe alge (pluricelulare), fanerogame, moluște, crabi, piatră, lemn, sticlă, metal, beton, cauciuc, textile [78, 94, 95]. Coroziunea provocată de briozoare este bazată în special pe mecanismele aerare diferențiată [78] (v. §2.3.4.4.3) și gradient de concentrație (v. §2.3
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
2.3). Din acest punct de vedere, chiar paraziții sunt folositori [96] (biocenozei, deci efectului foulingogen). Animalele superioare, ca nematodele, insectele, moluștele etc., au și un rol indirect, anume acela de a stimula, prin consumul indivizilor biocenozei de bază (bacterii, alge, protozoare), transferul de energie chimică de la substrat (material de construcție a instalației), de-a lungul lanțului trofic al biocenozei, deci de a mări presiunea exercitată asupra substratului. Chiar dacă din punct de vedere redox aceste organisme sunt mai puțin dependente de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
reducătoare. Provenite dintre heterotrofe, prin evoluție, ambele tipuri de autotrofe au moștenit, ca o relictă, și posibilitatea folosirii în situații particulare/limită, a unor mecanisme metabolice specifice heterotrofiei. Pe măsura evoluției însă, această posibilitate va fi atenuată până la dispariție. Astfel algele, printre primele fotoautotrofe, au posibilitatea utilizării azotului aminic (aminoacizi) [56], redus, care devine însă toxic pentru plantele superioare, care folosesc doar azot nitric, oxidat, cel mult nitros [101]. Ca linie evolutivă închisă, chemoautotrofele nu au depășit stadiul de organism unicelular
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
101]. Ca linie evolutivă închisă, chemoautotrofele nu au depășit stadiul de organism unicelular pentru a putea ajunge să resimtă toxicitatea azotului aminic precum plantele superioare, iar reprezentanții lor, ca bacteriile feruginoase, sunt caracterizați, la fel cu similarele lor dar fotoautotrofe - algele -, de aceeași posibilitate de manifestare a heterotrofiei, anume consumul de aminoacizi exogeni. Caracterul autotrof al acestor bacterii pune evident problema necesității unor medii oxidante ca și a modulării redox spre reducător a mediului în urma activității lor. Ca urmare, ele vor
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
2.2.1.3), depozite persistente, adăugate mereu, ca o componentă abiotică dar biogenă a foulingului. Din punct de vedere foulingogen, aceste bacterii, care intră în constituția segmentului autotrof al biocenozei foulingului biologic, constituie o alternativă, ca bază trofică, la alge (atenție! atunci când se atacă baza trofică prin algicide, se riscă a da frâu liber bacteriilor chemoautotrofe). Ele pot fi însă inhibate și, odată cu ele, heterotrofele care le folosesc ca hrană, de către mediile reducătoare. Ferobacteriile își procură energia necesară prin oxidarea
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
sumei componentelor ei independente; productivitataea este însă proporțională cu consumul de nutrienți, în acest caz substratul metalic, și cu efectul (corosiv) asupra acestuia. În aceeași idee amintim cazul lui Siderocapsa treubii [16], una dintre puținele mixotrofe care se asociază cu alge [16]; în această situație, ferobacteria este heterotroful, iar alga autotroful unei biocenoze, iar comentariul aferent îl repetă pe cel de mai sus. De regulă, ferobacteriile utilizează substraturi feroase; dar pot exista și situații caracterizate de utilizarea altor substraturi, similare, precum
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
consumul de nutrienți, în acest caz substratul metalic, și cu efectul (corosiv) asupra acestuia. În aceeași idee amintim cazul lui Siderocapsa treubii [16], una dintre puținele mixotrofe care se asociază cu alge [16]; în această situație, ferobacteria este heterotroful, iar alga autotroful unei biocenoze, iar comentariul aferent îl repetă pe cel de mai sus. De regulă, ferobacteriile utilizează substraturi feroase; dar pot exista și situații caracterizate de utilizarea altor substraturi, similare, precum cele manganoase, chiar de către aceleași bacterii [16, 85], rezultând
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]