硫酸盐还原菌（Sulfate-reducing bacteria,SRB）作为最典型、研究最多、腐蚀性最强的微生物,其引起的腐蚀行为与其在金属材料表面形成生物膜有密切关系。本论文针对传统的生物膜内SRB活性测定方法无法区分材料表面生物膜内SRB和溶液中游离SRB的代谢活性差异,以及难以在现场大规模应用的问题,通过制备两类全固态离子选择性电化学微探针,构建了基于SRB代谢活性特征物质特异性选择识别的连续、原位检测方法,并借助有机荧光探针验证了SRB代谢活性检测的正确性和可行性,实现了惰性材料表面生物膜内外固载和游离SRB代谢活性的连续、实时、原位检测,初步揭示了惰性载体表面生物膜内外固载和游离SRB细胞代谢活性的变化规律及二者的差异特征,并实现了金属材料表面SRB生物膜形成初期膜内外固载和游离细胞代谢活性的连续、实时、原位监测。本研究的开展对揭示生物膜内外SRB代谢活性的变化规律及差异特征,以及SRB生物膜的相关腐蚀性机制具有重要意义,主要的研究结果如下:（1）构建了一种对SRB代谢产生硫化物具有特异识别性的全固态硫化物选择性微探针。该微探针是以柔性银丝作为导电基底,通过电化学方法依次构建了层状还原态石墨烯和纳米结构Ag2S作为离子/电子转导层和硫化物选择性膜,优化了电化学沉积工艺,表征了相应的表面形貌,系统的研究了该全固态硫化物选择性微探针的线性范围,稳定性,选择性等性能,最后将其应用于海水和自来水样品检测。研究结果表明,全固态硫化物选择性微探针的检测范围为5×10-7-1×10-2M,检测限达到1.78×10-7 M,对硫化物具有很好的选择性,具有良好的稳定性能。该高柔韧性的全固态硫化物选择性微探针在材料界面研究和深海环境检测中具有巨大的应用潜力。（2）构建了一种全固态氢离子选择性微探针。该微探针是以柔性银丝作为导电基底,借助电化学沉积方法构建了层状还原态石墨烯离子/电子转换层,并在石墨烯层表面以三正十二胺（TDDA）作为中性载体,加入四苯基硼酸钾（KTPB）、葵二酸二辛酯（DOS）和聚氯乙烯（PVC）,制备了对H+具有选择性的中性载体膜,优化了H+选择性膜的制备工艺,表征了微探针制备过程中的表面形貌的变化,系统的研究了全固态氢离子选择性微探针的线性范围,稳定性,选择性等性能,最后将其应用于海水、自来水和培养基样品的检测。研究结果表明,全固态氢离子选择性微探针对p H的响应范围达到2.5-12,选择性和稳定性能优良,展示出了在实际样品中良好的应用性能。该高柔韧性的全固态氢离子选择性微探针在材料界面研究和深海环境检测中具有巨大的应用潜力。（3）基于上述开发的选择性电化学微探针,构建了惰性表面生物膜内的SRB代谢活性的实时、原位、连续检测平台,实现了惰性表面生物膜内固载SRB和溶液游离SRB代谢活性的连续监测,并借助两类有机荧光探针对生物膜内SRB代谢活性和细胞分布状态进行了解析;此外,为评估该电化学选择性微探针的实际应用性能,研究测试了D型甲硫氨基酸（D-Met）的加入对惰性材料表面SRB代谢活性的影响。研究结果表明,惰性材料表面生物膜内SRB代谢产生的硫化物浓度比溶液游离SRB高0.4-0.6 m M,且溶液游离SRB的变化趋势相较于生物膜内SRB存在1-2天的滞后期;荧光探针测定结果表明,生物膜内SRB的代谢活性和细胞空间分布变化趋势非常相近,其荧光强度随时间的变化趋势与电化学选择性微探针监测的趋势一致,验证了电化学选择性微探针用于惰性材料表面生物膜内SRB代谢活性检测的可行性和准确性;此外电化学测试结果表明,D-Met的加入引起了生物膜内细胞代谢活性的降低,荧光探针的测定的结果也证实了该变化趋势。该检测平台为海洋环境中生物膜内SRB代谢活性的原位、实时检测提供了新策略。（4）基于上述开发的选择性电化学微探针,构建了金属表面生物膜内SRB代谢活性的实时、原位、连续检测平台,实现了金属表面生物膜内固载SRB和溶液游离SRB代谢活性的连续监测,并借助两类有机荧光探针对生物膜内SRB代谢活性和细胞分布状态进行了解析,验证了电化学选择性微探针检测结果的正确性。研究结果表明,金属表面生物膜内SRB代谢活性水平远高于溶液游离SRB;另外相较于惰性材料表面,金属表面生物膜内SRB代谢活性变化趋势更加复杂,且金属表面的存在显著提升了生物膜内的SRB代谢活性,荧光显微观察和荧光强度测试结果均验证了电化学监测方法的可行性和准确性。