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淺談?dòng)蜌馓镂⑸锖繖z測(cè)技術(shù)

2023-10-09 14:53:14 作者：夸克能源工程實(shí)驗(yàn)室來源：夸克能源工程實(shí)驗(yàn)室分享至：

微生物腐蝕(MIC)是油氣運(yùn)輸管道腐蝕類型之一，也是腐蝕控制的難點(diǎn)問題。因?yàn)槟承┪⑸锉旧硖匦院陀蜌馓铿F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響，期望獲得靈敏、快捷、瞬時(shí)且可靠的在線定量監(jiān)測(cè)微生物種群和數(shù)量比較困難。因此，基于油氣田現(xiàn)場(chǎng)特征，因地制宜地選用合適的微生物檢測(cè)方法，確定微生物腐蝕作用大小與微生物計(jì)數(shù)之間的規(guī)律，對(duì)控制微生物腐蝕至關(guān)重要。

目前，常用的微生物含量檢測(cè)技術(shù)如圖1所示，主要包括絕跡稀釋法(最大可能數(shù)法，MPN)、腺苷酰硫酸還原酶測(cè)定法(酶聯(lián)免疫法，ELISA)、凝集反應(yīng)檢測(cè)法(MAT)和實(shí)時(shí)熒光定量PCR法(QPCR)。

圖1 常用細(xì)菌檢測(cè)技術(shù)總結(jié)

第一部分：重點(diǎn)從檢測(cè)所需時(shí)間和方法準(zhǔn)確度對(duì)上述四種微生物含量檢測(cè)方法進(jìn)行比較：

四種方法所需時(shí)間對(duì)比

如圖2結(jié)果所示，MPN需7~15天，QPCR需1-3天，而ELISA與MAT獲得結(jié)果不到1小時(shí)。

圖2 四種方法時(shí)間對(duì)比

三種方法準(zhǔn)確度對(duì)比

如圖3結(jié)果所示，三種方法逐漸稀釋樣品中的SRB含量均呈現(xiàn)梯度變化，其中實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法穩(wěn)定性最佳，基本呈現(xiàn)10倍梯度的變化趨勢(shì)。(注：因凝集反應(yīng)法MAT的檢測(cè)結(jié)果受主觀影響較大，所以不納入準(zhǔn)確度對(duì)比)

圖3 三種檢測(cè)方法對(duì)比圖

對(duì)四種方法的優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)如下

第二部分：重點(diǎn)闡述根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)相對(duì)特殊的實(shí)際情況，選擇最優(yōu)且有效的方法的參考依據(jù)。

絕跡稀釋法（MPN）

通過利用硫化物與培養(yǎng)基中的亞鐵離子反應(yīng)生成黑色的硫化亞鐵，根據(jù)測(cè)試瓶變黑的數(shù)據(jù)和待測(cè)樣品的稀釋倍數(shù)，查詢數(shù)目表來得到樣品中的SRB細(xì)菌濃度。此方法在現(xiàn)場(chǎng)可及時(shí)進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，避免因長時(shí)間而造成細(xì)菌滋生（死亡），從而導(dǎo)致細(xì)菌含量檢測(cè)結(jié)果偏大（偏小）。對(duì)于以年為周期的長期監(jiān)測(cè)工作，可通過此方法反應(yīng)細(xì)菌變化趨勢(shì)，分析微生物腐蝕風(fēng)險(xiǎn)的變化。但是對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工以及殺菌劑的調(diào)整，該方法無法及時(shí)反應(yīng)細(xì)菌情況。

圖4 MPN法檢測(cè)過程

酶聯(lián)免疫法（ELISA）

通過高純度抗體與SRB細(xì)菌中腺苷酰硫酸還原酶結(jié)合并產(chǎn)生藍(lán)色響應(yīng)，根據(jù)顏色的深淺對(duì)比比色卡讀出SRB細(xì)菌含量。ELISA在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)能迅速得到結(jié)果。但因現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境特殊，尤其是海上平臺(tái)，抗體的活性受到一定程度影響，采用ELISA測(cè)試結(jié)果誤差較大。

圖5 ELISA檢測(cè)劑盒

凝集反應(yīng)檢測(cè)法(MAT)

通過細(xì)菌或者細(xì)胞等顆粒性抗原與抗體結(jié)合后，形成肉眼可見的凝集小塊，可根據(jù)出現(xiàn)凝集現(xiàn)象的最高稀釋倍數(shù)來計(jì)算。MAT同ELISA方法一樣，在現(xiàn)場(chǎng)可快速檢測(cè)出細(xì)菌含量，但因抗體受環(huán)境影響，且不易保存，同時(shí)受主觀影響因素較大，測(cè)試結(jié)果有著一定誤差使用頻率不高。

圖6 MAT法

實(shí)時(shí)熒光定量PCR法(QPCR)

通過標(biāo)記細(xì)菌的遺傳物質(zhì)，檢測(cè)其擴(kuò)增產(chǎn)物的含量來確定SRB的含量。因該方法無需進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，可有效避免細(xì)菌死亡造成的結(jié)果誤差。可以實(shí)時(shí)反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)細(xì)菌的情況。但是對(duì)于采出水而言，因雜質(zhì)較多，DNA的提取較為困難，同時(shí)QPCR技術(shù)需要大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備和嚴(yán)格的人員培訓(xùn)，且現(xiàn)場(chǎng)樣品DNA的提取易受環(huán)境雜質(zhì)等因素的干擾，因此更適合在有配套實(shí)驗(yàn)室的情況下使用。