航空燃油中微生物污染抑制方法的研究与进展
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摘 要：在航空燃油中存在水分及微生物生长所必需的碳源、氮源和微量元素等，因此航空燃油可以为微生物提供合适的生存环境。航空燃油中的微生物主要包括细菌、霉菌和酵母菌。本文对国内外近二十年来航空燃油中微生物污染抑制方法的研究进展及存在的优缺点进行了综述，最后对其应用前景做了进一步展望。
关键词：航空燃油；微生物；抑制方法
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.076
航空燃油中的微生物主要为细菌、霉菌和酵母菌[1]。而细菌主要包括硫酸盐还原菌、假单孢杆菌、弧菌、芽孢杆菌等；霉菌主要包括树脂枝孢霉、拟青霉、烟曲霉等；酵母菌主要包括红酵母、假丝酵母、球拟酵母等[2]。
1 航空燃油中微生物的主要危害
（1）影响航空燃油质量。燃油的外观和理化指标会受到微生物活动的影响。崔艳雨等[3]从受微生物污染的航空煤油储存罐的不同位置进行采样，在实验室中采用标准的方法进行培养并与纯净的燃油进行比较，发现受微生物污染的燃油的外观、粘度、总酸值等指标均发生明显变化。
（2）对飞机燃油系统的影响 。微生物的代谢物主要成分为十二烷酸，十二烷酸会使航油酸化，从而影响航油的储存质量，另一方面十二烷酸会对飞机燃油系统造成严重影响，特别是加速对油箱壁板的腐蚀，从而使油箱发生漏油事故。
2 化学处理法
使用杀菌剂。目前采用添加有机抗菌剂到航油中的方法是抑制航油微生物最有效的方法，现如今国内外被大量应用的有机抗菌剂如表1所示。其中有机硼烷和异噻唑啉酮是当今最普遍使用的两种添加到航油中抑菌的有机杀菌剂，另外戊二醛、活性溴等也在被经常使用。
因为有机抗菌剂具有毒性，因此，添加有机抗菌剂到航空燃油中的方法会引入新的污染源，虽然使用抗菌剂抑制微生物的效果比较好，但是抗菌剂容易使航油微生物产生抗药性，也会增加航空器的运营成本。
3 生物处理法
微生物法。利用微生物之间的竞争关系来对抗微生物对航空燃油污染的主要操作：培养可以在航空燃油中生存的无害微生物，使其挤占有害微生物在航油储运设备内的生存空间，从而达到抑制有害微生物的目的。另外，还要考虑引进新微生物的种类和数量，控制航油储运设备的内部环境，从而有利于引进微生物的生长和繁殖，达到抑制有害微生物的目的。
微生物竞争技术是一项具有很大发展潜力的技术，该技术具有高效、低污染等优点，而且在国外的现场试验和实验室中均取得了一定的成果。但这项技术在我国还处于初步研究阶段，另外，为了适合添加的无害微生物的生存和繁殖，该技术在实施时需要严格控制好储油罐内部环境。但是储油罐内部的湿度、温度等环境要求不易控制，因此该技术存在实施比较繁琐，实际运用难度较大等缺点。
4 物理处理法
（1） 控制燃油中的水分含量。水是微生物赖以生存的必要环境条件，因此要严格控制燃油中的水分，加强监督和管理，尽量减少航空燃油储运设备和油箱中的水分，使其在我国军用喷气燃料标准范围内。航空燃油储运罐要采用浮顶式，因为浮顶式油罐可以最大限度的减少燃油上方的空气量，从而最大限度的减少水分进入燃油。
（2）超声波及紫外线灭菌法。超声波的频率为28KHZ时，其对微生物的灭杀率最高，当超声波频率为59KHZ时，其对微生物的灭杀率最低。超声波对微生物虽然有一定的灭杀率，但是实际使用效果并不是很好。紫外线会导致微生物的细胞结构遭到破坏，从而起到灭杀微生物的作用。紫外线可以通过两个方面来灭杀微生物，首先紫外线直接照射微生物，可以杀死微生物；另一方面，被紫外线辐射的空气会产生臭氧，臭氧也可以起到灭杀微生物的作用。有研究表明，通过延长紫外线的辐射时间，可以大大的提高其灭菌率。但是，紫外线的穿透能力非常的弱，即紫外线只能对物体的表面、液体的部分区域进行灭菌，因此紫外线灭菌的应用受到很大的限制。
国内有研究将超声波和紫外线协同共同灭菌，杀菌效果比较好，但是，以上方法都存在一定的局限性。
5 采用抗菌涂料
添加型抗菌涂料。使用抗菌涂料的具体做法就是在燃油储运罐的内壁涂层中加入抗菌剂，从而使涂层具有灭杀燃油微生物的作用。现在应用最廣泛的是添加型抗菌涂料，所谓添加型抗菌涂料就是把具有杀菌作用的同时可以在涂料中稳定存在的抗菌剂添加到基料中，并通过一定的工艺制成的具有抗菌功能的涂料。添加型抗菌涂料存在加到基料中的抗菌剂很容易在涂料中迁移、降解、变色等缺点，因此会造成涂料失去抗菌性能。添加型抗菌涂料目前研究的重点是研发与应用具有优良性能的抗菌剂。
6 展望
国内外科研人员针对航油中微生物的抑制方法均做出了大量的研究，主要研究集中在物理、化学、生物等处理方法上。但不管是化学处理法、生物处理法，还是物理处理法，都有各自独特的优点，同时也具有一定的局限性。
综合考虑以上抑制航空燃油中微生物的方法，使用抗菌涂料的方法具有很大的改进空间，因为抗菌涂料涂到航油罐内壁后在一定时间内可以起到持续、稳定的灭菌效果，当涂料失去抗菌功能时重新涂覆抗菌涂料即可。因此，使用抗菌涂料的方法快捷、方便、能耗低、节约资源，并可降低航空器运营成本。
参考文献：
[1]李岩，蔡增杰，林明.飞机燃油系统微生物污染的检测及防治研讨[J].液压气动与密封，2017，37（10）：1-4.
[2]马振瀛，朱艳静，张建国，陈国良.航空燃油系统的微生物灾害[J].石油商技，2000（01）：24-26.
[3]崔艳雨，陈世一，杜金杰.微生物对航空煤油影响的实验研究[J].中国民航大学学报，2010，28（06）：22-25.
[4]谢俊斌.燃油微生物污染问题及防治[J].炼油技术与工程，2008（02）：54-57.
作者简介：翟明启（1991-），男，江苏人，研究生在读，工学硕士，研究方向：飞机构造。
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