247 matches
-
în discuție nu o coroziune abiotică, ci una biotică când, într’adevăr, mediile reducătoare oferă condițiile cele mai bune heterotrofelor, acelora deci care provoacă biocoroziunea. 2.3.2.2.2. Organisme autotrofe 2.3.2.2.2.1. Bacteriile Bacteriile autotrofe pot fi de două feluri, după energia primară folosită pentru procesele lor vitale, anume chemoautotrofe, respectiv fotoautotrofe. Spre deosebire de folosirea energiei solare, care permite fotosinteza, a cărei reacție globală este și deci în afara biomassei (derivată din (CH2O)n) nu se produce
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
tipuri de coroziune decât cea directă, adică prin aerare (oxigenare) diferențiată, secreție de modulatori redox, procese membranare, participă atât chemoautotrofele cât și fotoautotrofele și, în funcție de condițiile de iluminare, ultimele pot avea o pondere chiar mai mare. Totodată, ambele tipuri de autotrofe constituie baza trofică a biocenozei foulingului biologic în cadrul căruia se găsesc multe alte organisme cauzatoare de coroziune dar care nu sunt autotrofe. Și, dacă luăm în considerare și celelalte efecte (mecanice și fizice) ale foulingului biologic, rezultă o contribuție negativă
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
fotoautotrofele și, în funcție de condițiile de iluminare, ultimele pot avea o pondere chiar mai mare. Totodată, ambele tipuri de autotrofe constituie baza trofică a biocenozei foulingului biologic în cadrul căruia se găsesc multe alte organisme cauzatoare de coroziune dar care nu sunt autotrofe. Și, dacă luăm în considerare și celelalte efecte (mecanice și fizice) ale foulingului biologic, rezultă o contribuție negativă, din punct de vedere tehnologic, a ambelor tipuri de autotrofe. În fața unui aport comparabil al celor două tipuri de bacterii, nu se
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
se găsesc multe alte organisme cauzatoare de coroziune dar care nu sunt autotrofe. Și, dacă luăm în considerare și celelalte efecte (mecanice și fizice) ale foulingului biologic, rezultă o contribuție negativă, din punct de vedere tehnologic, a ambelor tipuri de autotrofe. În fața unui aport comparabil al celor două tipuri de bacterii, nu se poate stabili alt criteriu de succesiune a prezentării decât acela filogenetic, conform căruia chemoautotrofia a precedat fotoautotrofia. 2.3.2.2.2.1.1. Bacteriile chemoautotrofe Chemotrofia este
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
și ea oxidează sulfurile [99], dar și sulful, până la H2SO4 [100]. Câteva caractere generale, ale celor mai reprezentative specii ale genului Thiobacillus sunt prezentate în tabelul 7, așa cum sunt date de [16, 32, 100], pentru a înlesni discuția lor. Caracterul autotrof al acestor bacterii este clar enunțat; excepția reprezentată de Thiobacillus novelus nu înseamnă propriu-zis decât posibilitatea de a folosi și substraturi reduse organice, afirmație întărită de variabilitatea caracterului trofic (de la facultativ la strict autotrof) al lui Thiobacillus denitrificans, mai ales
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
pentru a înlesni discuția lor. Caracterul autotrof al acestor bacterii este clar enunțat; excepția reprezentată de Thiobacillus novelus nu înseamnă propriu-zis decât posibilitatea de a folosi și substraturi reduse organice, afirmație întărită de variabilitatea caracterului trofic (de la facultativ la strict autotrof) al lui Thiobacillus denitrificans, mai ales dacă luăm în considerare faptul că ambele pot fi întâlnite și în sol [16]. Folosirea mediilor organice de către aceste bacterii este o situație conjuncturală [32]. Mai mult, unele specii, precum Thiobacillus thioparus, sunt inhibate
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ambele pot fi întâlnite și în sol [16]. Folosirea mediilor organice de către aceste bacterii este o situație conjuncturală [32]. Mai mult, unele specii, precum Thiobacillus thioparus, sunt inhibate de mediile organice, o situație paradoxală pentru un heterotrof, dar reacție tipică autotrofelor (v. §2.2.2.3.2). Caracterul autotrof al acestor bacterii poate fi discutat și în legătură cu un atribut specific acestui caracter, anume utilizarea, ca sursă de carbon pentru constituirea biomassei, a CO2 atmosferic, potențialitate menționată la trei dintre speciile prezentate
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
Folosirea mediilor organice de către aceste bacterii este o situație conjuncturală [32]. Mai mult, unele specii, precum Thiobacillus thioparus, sunt inhibate de mediile organice, o situație paradoxală pentru un heterotrof, dar reacție tipică autotrofelor (v. §2.2.2.3.2). Caracterul autotrof al acestor bacterii poate fi discutat și în legătură cu un atribut specific acestui caracter, anume utilizarea, ca sursă de carbon pentru constituirea biomassei, a CO2 atmosferic, potențialitate menționată la trei dintre speciile prezentate în tabelul 7. Asimilarea CO2 atmosferic are loc
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
oxidat mai departe până la acid sulfuric [84]. Bacteriile sulfooxidante folosesc energia solară, iar oxidarea sulfului servește doar pentru obținerea electronilor necesari reacțiilor de reducere [32]; ele sunt deci forme intermediare din punct de vedere filogenetic între faza heterotrofă și aceea autotrofă a evoluției. Bacteriile solfooxidante sunt responsabile de coroziunea conductelor și construcțiilor metalice, din beton și din piatră [16] printr’o acțiune directă, anume producția de acid sulfuric (Thiobacillus thiooxidans este specia care produce cel mai multacid [16]; concentrația de acid
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
față de pH (v. tab. 7). Mai mult, [32] dă ca limite acceptate de pH intervalul 1...9. Unele specii preferă pH-uri acide, altele bazice, iar altele neutre, dar acțiunea prejudicioasă este aceeași; ca urmare, o biocenoză al cărei segment autotrof este constituit din ele sau la care participă ele, se poate ușor adapta la variațiile de pH. Ca urmare, pH-ul nu poate fi folosit ca mijloc de combatere acolo unde sunt semnalate astfel de bacterii. 2.3.2.2
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
baza oxidării Fe2+ la Fe3+, asimilează cantități însemnate de CO2 [32], adică realizează un proces asemenea fotosintezei): pentru chemoautotrofe, sursa de energie (obligatorie, fiind vorba de reducere) este oxidarea unor substraturi 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 fi caracteristice foulingului biologic exterior (acolo unde există fier ori mangan), iar în cazul
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
deveni, odată cu moartea bacteriei, ca și în cazul protozoarelor (v. §2.3.2.2.1.3), 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
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
cazul H2SO4, când sulfatul format poate fi redus la sulfură de către o bacterie sulforeducătoare - v. §2.3.2.2.1.1.1 - prezentă în biocenoză); nu considerăm valabil un mecanism bazat pe modularea redox a mediului, întrucât aceste organisme, ca autotrofe, modulează spre reducător, adică spre domeniul de stabilitate termodinamică a metalului. O altă proveniență a sărurilor reduse de Fe o constituie însăși relația biocenotică pe care aceste bacterii o pot stabili în cadrul foulingului biologic. Astfel, [16] menționează faptul că Gallionella
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
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 ca
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
puțin xanthoficeele) dar, din punct de vedere al acțiunii foulingogene trebuie recunoscut aportul tuturor claselor menționate. Ultimele două clase sunt întâlnite preponderent în mediul marin, deși în acest mediu se întâlnesc reprezentanți ai tuturor celor șase clase. Toate algele sunt autotrofe, mai precis fotoautotrofe, conținând pigmenți asimilatori [16]. Pentru că literatura menționează și specii heterotrofe, anume acela care trăiesc în sol [16], se cuvine reluat și continuat comentariul referitor la ferobacterii (v. §2.3.2.2.2.1.1.2). Anume, algele
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
algele, ca „proaspăt“ promovate dintre heterotrofele ancestrale, au păstrat ca relictă posibilitatea utilizării, în condiții particulare de mediu, a heterotrofiei. Am putea spune chiar că speciile în discuție, adică heterotrofele din sol, sunt de fapt variante ecologice ale unor specii autotrofe, adaptate la lipsa luminii. O dovadă este comportamentul algei albastre (deci dintre cele mai puțin evoluate) Oscilatoria care, cultivată la întuneric, pe medii bogate în substanțe organice, devine saprofită adevărată [84]. Autotrofia dă deja o indicație asupra caracterului redox optim
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
rolul de bază trofică a biocenozei foulingului biologic cu chemotrofele; anume, în foulingul biologic exterior și turnurile de răcire în cazul celui interior, predomină algele, respectiv în foulingul biologic interior, bacteriile chemoautotrofe. Cât privește cele două mari categorii de alge, autotrofe, respectiv „heterotrofe“, primele constituie producătorii primari, iar secundele consumatorii, chiar descompunătorii (v. §2.3.3) (desigur, în cazul foulingului interior). Există și „lianți“ sau „jokeri“, adică specii care pot fi fotoautotrofe ori heterotrofe în funcție de prezența luminii, precum Euglena, și care
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
iar algele procariote în cel interior, cu nivel de oxidare mai redus. Cât privește acțiunea algelor asupra mediului, aceasta este diferențiată, avînd în vedere heterogenitatea acestei categorii de plante. Anume, algele „heterotrofe“ modifică rH-ul mediului spre oxidant, iar algele autotrofe spre reducător, iar în acest ultim caz, eucariotele mai mult decât procariotele (pe măsura avansării pe scara evolutivă, acțiunea modulatoare redox asupra mediului este mai puternică [41]). Conform afirmației altor autori, mediul se alcalinizează [56] adică, așa cum am mai arătat
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
cuprinzând cele mai importante alge implicate în foulingul și coroziunea biologice. 2.3.2.2.2.3. Lichenii Deși din punct de vedere sistematic sunt plasați într’o încrengătură, ei nu sunt propriu-zis specii, ci asociații a două organisme, un autotrof - algă unicelulară verde sau albastră - și un heterotrof - o ciupercă -, cu alte cuvinte prototipul unei biocenoze. Chiar dacă ciuperca face parte dintre acelea evoluate, macromicete - ascomicetă sau baziomicetă -, iar alga dintre acelea mai puțin evoluate, ele pot coexista, mai mult, pot
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
se deosebește net de fiecare dintre cele două componente integrate. Această contopire urmată de un salt calitativ din punct de vedere morfologic și histologic este posibilă întrucât alga, chiar primitivă, deci caracterizabilă prin valori mici ale rH-ului optim, este autotrofă, deci rH-ul optim nu poate fi oricât de mic; dimpotrivă, ciuperca evoluată este caracterizabilă și ea printr’un rH optim mare, dar nu oricât de mare, ca organism heterotrof; cele două antiteze din fiecare caz au ca rezultantă faptul
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
mult, așa-numiții rizoizi care mult timp (evolutiv) au îndeplinit doar rolul de fixare pe suportul mecanic. Situația este comună atât lichenilor cât și mușchilor, cu deosebirea de nuanță că, dacă lichenii sunt o biocenoză în sine, internă, mușchii - doar autotrofi - încep să „simtă“ mediul și să inițieze modularea lui redox, dar nivelul lor evolutiv nu le permite decât o intensitate mică a procesului, desigur reductiv, mascat însă de efectul oxidativ al eliminării de entropie. Acțiunea modulatoare redox - în sens reductiv
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
la nivelul condițiilor de mediu). O biocenoză conține - în cea mai simplă formă - trei funcții succesive ce alcătuiesc un ciclu închis din punct de vedere trofic (fig. 58): producătorul primar, consumatorul, descompunătorul. Organismele care îndeplinesc aceste funcții au un caracter autotrof în primul caz, respectiv heterotrof în celelalte două. Aceasta înseamnă că, pe baza substanțială a unui substrat adecvat, energia aferentă unei surse primare este transformată de producătorul primar într’o formă de energie accesibilă oricărui organism, anume în aceea chimică
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
deoparte considerațiile filosofice (legate de grăbirea procesului de eutrofizare - în cazul particular -, ori mărirea entropiei ecosistemului planetar - în sensul general -, în respectul direcției evolutive a Universului [88]), permite utilizarea pentru un timp indefinit (cel puțin în „intenție“) a substratului. Procesele autotrofe singure s’ar opri rapid prin epuizarea substratului (CO2) și prin feed back-ul indus de acumularea produșilor reducători; același lucru, dar motivat invers, s’ar întâmpla în cazul proceselor heterotrofe. Existând împreună, fiecare din partea autotrofă, respectiv heterotrofă, a biocenozei creează
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
în „intenție“) a substratului. Procesele autotrofe singure s’ar opri rapid prin epuizarea substratului (CO2) și prin feed back-ul indus de acumularea produșilor reducători; același lucru, dar motivat invers, s’ar întâmpla în cazul proceselor heterotrofe. Existând împreună, fiecare din partea autotrofă, respectiv heterotrofă, a biocenozei creează substrat pentru cealaltă parte; în ultimă instanță, se observă doar un transfer de energie care, inițial primară (chimică, solară), participă la procesele asimilator, respectiv dezasimilator. Cu alte cuvinte, energia solară este disipată spre întreaga biocenoză
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]