近日，斯堪的纳维亚地区科学家的一项研究揭示，海底隧道衬砌因海水侵蚀每年溶解速度可达2厘米，引发工程界对隧道耐久性的关注。该研究由瑞典查尔姆斯理工大学与挪威研究机构合作开展，针对挪威奥斯陆峡湾海底隧道中纤维增强喷射混凝土的劣化过程进行了系统性分析。

研究指出，当海水通过隧道裂缝渗入混凝土结构时，会携带细菌形成生物膜，这种生物膜通过代谢混凝土中的铁、锰、硫和氮等元素，逐渐侵蚀混凝土表面并形成孔隙。研究团队发现，受生物膜覆盖的混凝土区域溶解速度显著加快，极端条件下五年内可渗透至10厘米深度，年均溶解量达2厘米。

查尔姆斯理工大学副教授弗兰克·佩尔松表示：“自2014年起，我们持续监测奥斯陆峡湾隧道，观察到细菌每年侵蚀混凝土表面约1厘米。生物膜覆盖区域的混凝土溶解现象尤为突出，这一速度远超此前预期。”

研究进一步揭示，隧道内新喷涂的混凝土因高pH值(强碱性)对细菌具有抑制作用，但随着混凝土老化，其pH值自然下降，为细菌生长创造了适宜环境。这种环境变化会加速混凝土钢筋的腐蚀，进而导致混凝土结构加速劣化。研究团队强调，尽管生物膜存在潜在风险，但通过持续监测可有效控制风险。

查尔姆斯理工大学教授布里特-玛丽·威伦指出：“生物膜是隧道健康的重要预警信号。我们建议定期测量混凝土pH值、监测地下水流速及生物膜扩散情况，以便及时发现并修复受损区域。地下水流速对生物膜生长影响显著，低流量环境下生物膜的酸性更强，会加速混凝土降解。”

研究团队通过DNA测序技术，在奥斯陆峡湾隧道中首次发现厌氧氨氧化细菌科这一新微生物家族，其代谢氮的特性可能对混凝土劣化产生叠加影响。相关成果以《N、S、Fe和Mn氧化引起的微生物酸化是海底隧道喷射混凝土劣化的关键机制》为题，发表于《自然科学报告》。

该研究虽以奥斯陆峡湾隧道为案例，但科学家认为，全球范围内类似的海底隧道均可能面临类似挑战。气候变化导致的海水变暖可能进一步加剧这一问题，因海水温度升高会降低生物膜pH值，从而加速腐蚀过程。

研究团队呼吁，未来需加强隧道混凝土的长期监测与维护，通过技术手段延缓生物膜生成，确保海底隧道结构安全。