海洋生物污损的防治方法及研究进展
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96为壯科■技2019年第7期海详•污损生炀厉治研究逬展◊海南热带海洋学院理学院王芸王彩霞李舒静李明珍符泽蕊近年来,海洋污损生物对海洋生态的影响越来越严重,因此有必要研究防治海洋污损生物的方法以降低对海洋环境的危害。
在各位学者研究及发现的基础上,本文简要介绍海洋污损生物的危害,细述几种防治海洋污损生物的主要方法和相关技术,简述防污方法的原理,并根据当前研究现状对后继研究防治海洋污损生物展开展望。
1前言海洋污损生物又称为海洋附着生物,是指栖息、附着及生长在船底和各种人工设施上的藤壶、贻贝等,是一类对人类经济活动产生非常不利影响的动物、植物、微生物的总称葺它会增大船舰航行时的阻力,导致船舰航速下降,增加燃料的消耗,对船舶等许多海洋结构物产生影响,阻碍人类对海洋的开发。
自从人们开始从事海洋活动,海水腐蚀问题和海洋污损生物的问题就越来越严重,对人们开发与利用海洋资源有一定的限制;而近年来随着海上产业,如海底石油、海洋发电等的迅速成长,海洋污损生物对海洋结构物的危害更是愈加严峻,在一定程度上约束了人们在海洋上的活动范围,对人类的经济造成巨大损失,所以海洋污损生物现象应该引起人们的重视。
附着的污损生物不仅是会破坏物体结构表层,使其产生局部腐蚀;而且还会堵塞给排水管道,严重影响海洋设施的安全性和使用寿命%2海洋污损生物防除方法2.1涂层法涂料涂层保护法是最常用的防污方法之一,是利用防污涂料喷涂在船体或其他载体表面,对其表面轮廓形成一层保护,达到有效防止污损生物附着在船船等其他载体表面的目的%(1)含接枝防污涂料。
江学志z等通过丙烯酰胺与草甘麟的合成,得到丙烯酰草甘麟,并将丙烯酰草甘麟与丙烯酸酯类单体共聚,合成侧链含草甘麟的丙烯酸树脂,制成防污涂料样品,通过测试表明丙烯酰草甘麟径乙酯能成功接枝到丙烯酸树脂的侧链。
这一系列的实验证明,丙烯酰草甘麟可以接枝到丙烯酸树脂侧链,草甘麟以及丙烯酰草甘麟两者都对藤壶幼体有抑制毒性的作用;实验的附着抑制率达到了41%,对新月菱形藻附着也表现出明显的抑制性;附着抑制率最高可达到46.9%,说明两者都对海洋污损生物附着具有良好的抑制作用,涂料防污性能良好,发展前景好。
海洋环境修复的技术与方法研究海洋,占据了地球表面约 71%的面积,是生命的摇篮,也是人类赖以生存和发展的重要资源宝库。
然而,随着人类活动的不断加剧,海洋环境面临着越来越多的威胁,如石油泄漏、塑料污染、过度捕捞、工业废水排放等,这些都给海洋生态系统带来了巨大的压力和破坏。
为了保护海洋生态环境,维护海洋生态平衡,海洋环境修复技术与方法的研究显得尤为重要。
一、物理修复技术物理修复技术是通过物理手段来去除或减少海洋中的污染物,常见的方法包括围油栏、撇油器、吸油材料等用于处理石油泄漏;以及机械清淤、疏浚等用于清理海洋底部的沉积物。
围油栏是一种在海洋石油泄漏事故中常用的物理修复工具。
它可以漂浮在海面上,将泄漏的石油围堵在一定范围内,防止其进一步扩散。
撇油器则是通过机械装置将浮在海面上的石油收集起来。
吸油材料,如聚丙烯纤维等,可以吸附海面上的石油,然后进行回收处理。
在处理海洋底部的沉积物方面,机械清淤和疏浚是常见的方法。
通过使用专门的设备,将沉积在海底的污染物挖掘出来,然后运送到合适的地点进行处理。
然而,物理修复技术往往只是将污染物从一个地方转移到另一个地方,并不能真正将其降解或消除,而且在操作过程中可能会对海洋生态系统造成一定的干扰。
二、化学修复技术化学修复技术主要是通过添加化学试剂来改变污染物的化学性质,使其转化为无害物质或更容易被去除。
例如,在处理石油泄漏时,可以使用分散剂将大片的油污分散成小颗粒,加速其自然降解的过程;使用凝固剂可以使油污凝固,便于清理。
然而,化学修复技术也存在一些潜在的问题。
化学试剂本身可能会对海洋生态系统造成二次污染,而且其效果往往受到海洋环境条件(如温度、盐度、水流等)的影响。
因此,在使用化学修复技术时,需要谨慎选择化学试剂,并对其使用剂量和使用条件进行严格的控制。
三、生物修复技术生物修复技术是利用生物的代谢作用来降解或去除海洋中的污染物,具有成本低、环境友好等优点。
常见的生物修复技术包括微生物修复、植物修复和动物修复。
海洋污染与生态修复研究课题保护海洋环境的创新科学方法海洋污染是目前全球面临的重要环境问题之一。
随着人类社会的快速发展和工业化进程的加快,海洋污染问题日益严重,对海洋生态系统和人类健康造成了严重的威胁。
为了保护海洋环境,科学家们开展了海洋污染与生态修复研究,不断寻找创新的科学方法来解决这一问题。
一、海洋污染的现状海洋污染的来源多种多样,包括工业废水、城市污水、农田农药、石油泄漏等。
这些污染物进入海洋后,会对海洋生物和生态系统造成严重的危害。
例如,有机污染物会累积到食物链的高级捕食者中,导致其生殖能力下降和基因突变;无机污染物会造成水体酸化和生物生理功能紊乱,影响海洋生态系统的稳定性。
二、海洋生态修复的意义海洋生态修复是通过改善海洋环境,恢复和重建海洋生态系统的功能和结构,以实现海洋生态系统的可持续发展。
海洋生态修复具有重要的意义。
首先,修复海洋生态系统可以恢复海洋的自净能力,加速污染物的降解和去除。
其次,修复后的海洋生态系统能够提供丰富的生物资源,维持海洋生物的多样性和稳定性。
最重要的是,海洋生态修复是保护海洋环境、维护人类健康的重要手段。
三、创新的科学方法为了实现海洋污染的治理和生态修复,科学家们不断探索和应用创新的科学方法。
以下是一些创新方法的介绍:1. 生物修复技术生物修复技术是利用生物体的生理和生态功能来修复受污染的海洋环境。
例如,利用植物修复污染水域的水生植物技术,可以通过植物的吸附和解毒作用来清除水中的有机和无机污染物。
同时,海洋生物的生物降解能力也可以应用于修复石油泄漏等污染事件。
2. 新材料应用新材料应用是利用具有吸附、催化和分解等功能的新材料来处理海洋污染。
例如,纳米材料在海洋污染治理中具有很大的潜力,可以高效地吸附和催化分解污染物。
此外,新型功能材料的研发也能够提供更多选择和解决方案。
3. 智能监测和预警系统智能监测和预警系统可以实时地监测海洋环境的污染情况,提供准确的数据和预警信息。
海洋污损生物黏附机制与酶防污技术研究进展海洋污染已成为世界性的环境问题,其中生物黏附导致的污损现象是海洋污染的一大问题。
生物黏附是指生物体表面发生的吸附现象,在海洋环境中,一些生物黏附在海洋设施或船舶表面上,导致表面附着生物生长,从而严重影响海洋设施和船舶的运营效率,甚至会引起生物防护和环境卫生问题。
为解决海洋设施和船舶表面的生物黏附污损现象,研究人员发展了多种酶防污技术,目前已取得了一定的研究进展。
生物黏附的机制主要包括物理化学吸附、表面能的改变以及生物黏附蛋白质在表面上的覆盖等过程。
在这些过程中,生物黏附蛋白质起着关键的作用。
目前研究人员对生物黏附蛋白质进行了系统研究,从而得到了新的酶防污技术。
一种有效的酶防污技术是使用酶降解黏附蛋白质,从而防止生物的黏附。
这种技术不仅能够保持海洋设施和船舶表面的清洁,还能够减轻环境负担,提高海洋生态环境的健康。
目前,研究人员已经针对几种常见的生物黏附蛋白质进行了酶降解研究,取得了一定的研究进展。
例如考虑到大部分生物黏附是由于海藻黏附蛋白质引起的,研究人员利用发酵产生了一种名为“navilysin”的专门针对海藻黏附蛋白质的酶。
实验表明,在使用这种酶处理表面前,可以彻底清除表面的海藻黏附蛋白质,从而有效地预防了生物的污附。
此外,还有许多研究表明,利用酶防污技术能够在不影响人工介入的情况下,有效的减轻海洋污染。
总的来说,海洋污损生物黏附机制与酶防污技术是近年来海洋环境领域的热点研究。
相关研究成果的取得,为我们更好地探究生物黏附的机制、开发新的酶防污技术,提高我们的生态环境水平做出了积极的贡献。
我们期待更多的技术进步,以便更好的保护我们的海洋环境。
海洋污染是全球关注的环境问题之一,其严重影响着生物多样性和海洋系统健康。
以下是一些相关数据及其分析。
1. 污染物排放量根据世界卫生组织的数据,每年有超过80%的海洋污染来自陆地的污染物排放。
主要污染物种类包括有机物、重金属、氮、磷等。
海洋工程设施生物腐蚀、污损和防护技术研究进展摘要海洋工程设施,包括各种滨海和海上钢结构和钢筋混凝土设施,诸如海洋跨海大桥、港口码头、滨海电厂、海底管线、海上平台、海上船舶等固定和移动设施设备,是事关国计民生和国防安全和建设的重要基础性设施。
这些工程设施不仅量大面广,而且投资巨大,保护这些设施的长期安全运行具有重大的经济意义和社会意义。
关键词海洋工程设施;耐久性;生物腐蚀与污损;研究进展1 海水环境生物腐蚀污损概述工程设施浸入海水以后,会同时发生海水腐蚀和生物污损两个自然过程,并且这两个过程会相互作用共同影响海洋工程设施,是一个极其严重的经济与环境问题。
海水腐蚀和生物污损是影响海洋工程设施性能下降的关键因素,海水腐蚀和生物污损机理及其相关控制技术是国际上尚未充分认识和解决的重大技术问题。
海洋污损生物是海洋环境中栖息或附着在船舶和各种水下人工设施上对人类经济活动产生不利影响,给投资者带来负效益的动物、植物和微生物的总称。
这些生物在水下人工设施表面附着、聚集,给人类经济活动带来的危害称为生物污损,是人类开始从事海洋开发就遇到的生物危害。
世界各国每年花费大量费用用以防除海洋生物污损,严重的海洋生物污损造成海洋平台载荷增加、管线堵塞、船舶设施航速下降等问题,不仅降低了设备的使用性能,还会显著降低设施和材料的安全有效运行。
另一方面,由于硫酸盐还原菌、铁细菌等多种海洋细菌等生物的附着,会加速海上金属结构电化学腐蚀,破坏金属表面保护层,引发局部腐蚀。
污损生物在表面附着,使金属的腐蚀加剧。
海洋生物腐蚀污损有它自身的特点:第一是海洋工程,尤其是水下部分都会遇到的问题;第二是海洋生物腐蚀污损是伴随海洋腐蚀过程而发生的现象,不会独立存在;第三是海洋生物的多样性决定了海洋生物腐蚀污损过程的复杂性。
因此,文中主要针对典型的海洋工程,如桥梁码头、海洋平台、船舶、清洁能源、海底管道以及海洋养殖等,进行生物腐蚀污损及防护技术的现状调研,并提出建议。
海洋环境污染防治对策研究海洋环境污染是当前全球面临的重大挑战之一。
随着人类活动的不断增加,海洋环境受到的压力也在不断增大。
为了保护海洋环境,各国纷纷制定了一系列的防治对策。
本文将探讨海洋环境污染防治对策的研究和应用。
首先,要加强海洋环境监测和评估。
准确了解海洋环境的污染状况是制定有效对策的前提。
通过建设并完善海洋环境监测体系,定期对海洋环境进行综合评估,可以及时发现并解决潜在的污染问题。
此外,还可以利用遥感技术和人工智能等先进技术手段,实时监测海洋环境,提高监测效率和准确性。
其次,要强化海洋环境管理和法律制度的建设。
制定健全的法律法规,明确环境污染责任,并加大对违法行为的惩罚力度。
同时,加强海洋环境管理机构的建设和人员培训,提升管理水平和能力。
海洋环境管理需要各部门的协同合作,形成工作合力,共同推动海洋环境的改善。
第三,要加大海洋环境污染治理的投入和力度。
投入足够的资金用于环境保护和污染治理,推动科技创新和成果转化。
同时,还要加强对于有害物质的监管,限制其排放和使用,减少污染物对海洋环境的影响。
此外,加强对农业和工业废水的处理和利用,减少直接排放到海洋中的污染物。
第四,要加强国际合作和信息交流。
海洋环境污染是全球性的问题,需要各国通力合作才能解决。
各国应加强沟通和合作,共享环境保护经验和技术成果。
国际组织和机构可以发挥重要作用,协调各方的合作,共同制定和执行环境保护措施。
最后,要提高公众环保意识和参与度。
公众是环境保护的重要力量,只有公众积极参与和支持,环境保护才能取得实质性的成果。
政府可以加大宣传力度,提高公众对海洋环境污染问题的关注度,推动公众环保意识的提高。
同时,还可以通过教育和培训等方式,提高公众的环保知识和能力,鼓励公众参与环保行动。
总之,海洋环境污染对策的研究和应用是一项复杂而重要的任务。
只有各国通力合作,加强监测评估、加强管理和法律制度建设、加大治理投入和力度、加强国际合作和信息交流、提高公众环保意识和参与度,才能有效应对海洋环境污染问题,实现海洋环境的可持续发展。
海水养殖网箱防污损生物技术的研究进展在蔚蓝的海洋深处,那些漂浮的“白色岛屿”正面临着一个隐形的敌人——生物污损。
这些微型侵略者无声无息地侵袭着养殖网箱,不仅损害了设施,更对海洋生态造成了影响。
幸运的是,科学家们正在运用生物技术这一锐利的武器,与这些看不见的敌人展开了一场智慧的较量。
首先,让我们来认识一下这场战斗的主角——生物污损。
它们是由各种微生物、藻类和动物幼体组成的混合体,如同一群贪婪的海盗,附着在网箱上,不断扩张自己的领土。
它们的出现,不仅增加了养殖设施的维护成本,还可能成为病原体的温床,威胁到养殖生物的健康。
面对这一挑战,传统的物理和化学方法显得力不从心。
而生物技术,就像是一位巧妙的棋手,通过调整和利用自然界的力量,来达到防污损的目的。
其中,最具代表性的就是生物防污涂料的研发。
这种涂料中添加了能够抑制污损生物生长的天然物质,比如提取自海洋生物的酶或抗生素,它们就像是守护网箱的神秘咒语,让那些微型侵略者望而却步。
除了生物防污涂料,基因工程也在这一领域大显身手。
科学家们正在尝试通过基因编辑技术,培育出具有自我防御能力的养殖生物品种。
这些特殊的生物就像是海洋中的勇士,它们自带抵抗污损的盾牌,能够在敌人来袭时屹立不倒。
另外,益生菌的使用也是生物技术的一大亮点。
这些有益的微生物如同忠诚的士兵,它们在网箱周围形成一道生物屏障,与污损生物展开正面交锋。
通过这种方式,不仅保护了网箱,还维护了水体的生态平衡。
然而,尽管生物技术在防污损方面取得了显著的进展,我们仍然不能掉以轻心。
因为这场战斗并非一成不变,污损生物也在不断进化,它们可能会找到新的突破口。
因此,持续的研究和创新是赢得这场战斗的关键。
在未来,我们可以期待更多突破性的发现,比如更高效的生物防污剂、更智能的监测系统,甚至是利用人工智能来预测和应对污损的策略。
这些创新将使得养殖网箱更加坚固,让海洋养殖业成为一个可持续发展的蓝色奇迹。
总之,生物技术在海水养殖网箱防污损领域的研究进展,就像是在黑暗中点燃的一盏明灯,照亮了前进的道路。
海洋污染问题及防治对策海洋污染是指人类活动导致的海洋环境遭受有害物质和废弃物的污染。
随着工业化和经济发展的加速,海洋污染问题日益严重。
海洋污染对海洋生态系统和人类健康造成了严重的威胁。
我们需要采取一些有效的防治对策来减少海洋污染的发生。
一、加强海洋污染监测和调查加强海洋污染监测和调查是有效防治海洋污染的关键。
政府应该加大对海洋污染监测设施和人员的投入,完善监测网络和技术手段,及时掌握海洋污染情况。
开展对海洋生物、海洋沉积物和海水等方面的调查研究,为制定科学的防治对策提供依据。
二、加强法律法规建设和执行加强法律法规建设和执行是海洋污染防治的基础。
政府应该加强相关法律法规的制定和完善,建立健全严格的海洋环境保护制度。
要加强对污染企业的监管和处罚,严惩违法行为,强化对海洋污染违法行为的惩处力度,确保法律法规的有效实施。
三、促进环境教育和意识提升提高公众的环境意识和环境保护意识对于防治海洋污染至关重要。
政府和社会组织应该开展有针对性的环境教育和宣传活动,推动学校将环境教育纳入课程,增强公众对海洋污染的认识和了解。
积极培育环保志愿者队伍,加强社会参与,形成全社会共同参与海洋污染防治的合力。
四、加强国际合作和交流海洋污染是全球性问题,需要国际社会的共同努力。
各国政府应该加强国际合作和交流,共同制定和落实海洋污染防治的全球治理方案。
加强与国际组织和海洋权益相关国家的合作,共同研究解决方案,提供技术和资金支持,推动海洋污染防治的国际合作和共同发展。
五、推动绿色发展和可持续海洋经济推动绿色发展和可持续海洋经济是长期解决海洋污染问题的根本途径。
政府应该加强环保产业的发展和扶持,推动企业转型升级,减少生产过程中对环境的影响。
加强海洋生态系统的保护和恢复,提高海洋环境的质量,推动绿色海洋经济的发展。
在海洋污染问题防治的过程中,全社会都应该加强环保意识,积极参与环境保护行动。
只有形成全社会共同参与的合力,才能够有效地缓解海洋污染问题,保护好我们的海洋环境。
—3—海洋生物污损的防治方法及研究进展 黄运涛 彭乔 (大连理工大学 大连116012)摘 要: 本文论述了海洋污损生物的危害,对防治海洋生物污损的方法进行分类,介绍了各种防污方法的原理和最新研究进展。
关键词: 海洋污损生物 防污,生物污损The Prevention Method and Research Development of Marine FoulingHuang Yuntao Peng Qiao(Dalian University of Technology,Dalian 116012) Abstract: In this paper we discuss the harm caused by marine fouling organisms and classify the methods of antifouling.Wealso introduce the principles and the development of these methods.Keywords: marine fouling organisms;antifouling;biofouling1 前言自从人类从事海洋活动以来,海水的腐蚀问题和海洋生物的污损问题就成为限制人们对海洋资源开发利用的两个主要问题。
尤其是近年来,随着航运、海防、水产养殖以及海滨电厂等的发展,海洋生物的污损所带来的危害越来越严重,因此海洋生物的污损问题也越来越受到人们的重视。
2 海洋生物污损及其危害海洋污损生物,是指附着在海洋人工设施上、并对人类的经济活动带来巨大损失的海洋生物,包括海洋微生物、海洋植物和海洋动物。
海洋污损生物所造成的危害称为海洋生物污损。
对海洋生物污损的防除称为防污[1,2]。
中国沿海已记录614种海洋污损生物,主要的类群是藻类、水螅、外肛动物、龙介虫,藤壶和海鞘等[2,11]。
污损生物的种类和污损的影响程度随海域、海水深度、温度和使用海水的设施的不同而不同。
海洋生物污损的危害可以归纳为三大类:[2,7,10,11](1)加速了金属的腐蚀。
污损生物在钢板上附着,由于硫酸盐还原细菌、铁细菌的作用,使金属的腐蚀加剧;一些污损生物会破坏金属表面的涂层,使金属裸露而导致金属的腐蚀;有石灰外壳的污损生物覆盖在金属表面,改变了金属表面的局部供氧,形成氧浓差电池而加速腐蚀;一些藻类由于光合作用产生氧气,增加水中的溶解氧的浓度,从而加速金属的腐蚀。
(2)影响设施的正常使用。
对船舶来说,污损生物的附着增加了行进的阻力,使航行速度下降,油耗增加;对海水输送管道和冷却设施来说,污损生物的附着会造成管道的阻塞、换热效率降低;同时污损生物的附着可以造成海中的仪表及转动机构失灵,影响声学仪器、浮标、网具、阀门等设施的正常使用。
(3)影响水产养殖业的产量和质量。
污损生物的附着影响牡蛎等养殖贝类的正常生长,使其产量下降。
而污损生物在藻类表面的附着,影响了藻类养殖产品质量。
3 海洋生物污损的防治方法及研究进展海洋生物污损的防治方法多种多样, 目前国内尚无统一的分类标准。
在这里,我们按防污技术所采用的原理,将其分为物理防污法、化学防污法和生物防污法。
3.1 物理防污法物理防污法是指采用物理手段如提高流速、过滤、超声波等来达到防污的目的。
物理防污法主要有人工或机械清除法、过滤法、加热法等。
人工或机械清除法:主要用于对已经附着污损生物的设施进行人工或机械清除。
这种方法是应用最早的防污方法,也是发展比较成熟的方法, 目前已有各种用于清理管道、设备内污垢的机械用于实际生产中。
这种方法的主要缺点是不能预防污损的发生,只能在污损发生后进行清理。
过滤法:利用土壤、砂砾等对海水进行过滤,滤全 面 腐 蚀 控 制TOTAL C ORROS ION CONT ROL 第18卷第1期2004年2月Vol.18 No.1Feb. 2004除污损生物的卵、幼虫和孢子等。
过滤法一般和别的防污方法联合使用,作为对海水的初级处理。
加热法:向附着了污损生物的海水系统中通入热水,用热水杀死污损生物,然后用大量海水清除残骸。
此外还有超声波法,利用电子装置产生超声波来破坏污损生物的生存环境。
紫外线防污法,利用紫外光杀死污损生物,从而达到防污的效果。
[3]物理防污的方法中, 目前最先进的是低表面能涂料防污法。
这种防污涂料的主要材料有氟聚合物和以二甲基硅氧烷(PDMS)为基料的硅树脂材料两种。
利用这类材料的表面自由能低、污损生物难以附着的特性,从而达到防污的目的。
这种防污涂料的最大优点是其环保无毒,不含生物杀生剂,它代表了新型防污技术的发展方向。
低表面能涂料在船舶上已有超过60个月的运行纪录。
[4,13]3.2 化学防污法化学防污法是指采用化学物质对海洋污损生物进行毒杀,阻止其附着。
化学防污法是目前使用最广的方法。
根据化学物质的加入方式,又可以将化学防污法分为直接加入法、电解法和化学防污涂料法。
3.2.1 直接加入法直接将一些有防污效果的化学物质加入到海水中,抑制或者杀死海洋污损生物。
一般加入的化学物质有液氯、次氯酸钠溶液、二氧化氯和臭氧等。
由于液氯在贮存、运输和使用中存在安全问题和环境问题,而次氯酸钠溶液贮存时间短易分解,故目前加入液氯或次氯酸钠溶液的方法正在逐渐被其它方法所取代。
加入臭氧的方法是一种比较新颖的防污方法。
目前国内已有相关的研究报道。
与加入氯相比,臭氧具有更强更广谱的杀生作用,而且杀生速度快无污染。
臭氧防污技术有着良好的发展前景,但这项技术还有待于进一步完善。
[3,5]3.2.2 电解法电解法是利用电化学的原理,通过电解生成化学物质抑制或杀死海洋污损生物。
电解法又可以分为海水直接电解法和电解重金属法。
(1)海水直接电解法:一般采用钌钛阳极,直接以海水为电解液进行电解,在阳极产生氯气,氯气与海水反应生成次氯酸盐,利用生成的氯和次氯酸盐来杀死海洋污损生物。
其主要反应式为:阳极:2C1- C12+2e阴极:2H2O+2e H2+2OH-溶液:C12+H2O HCIO+Cl-+H+总反应:Cl-+H2O ClO-+H2和直接加入氯或次氯酸钠溶液防污法相比,海水直接电解法具有安全可靠、使用方便、经济环保的特点,将会成为防污技术发展的主流。
目前海水直接电解法已经广泛地应用在冷却水系统和海水输送管道的防污上。
国内主要引进的海水直接电解装置有美国 Electrocatalytic公司的Chlopac管式双极式电解装置、美国Exceltec公司生产的Sanilec电解装置、意大利De Nora公司生产的Seaclor复极式电解装置、日本Daiki公司生产的 Hychlorator单极式电解装置等;国内也有一些厂家生产海水直接电解的装置。
国内外对海水直接电解防污的研究很多,主要集中在开发长寿命、低电耗、高电流效率的阳极上,如含铱、钯、钽等贵金属涂层的阳极。
[3,6,7,ll]海水直接电解法的最新研究成果是电解涂层的方法。
该方法将电解技术与涂层技术结合,在金属的外层涂刷绝缘涂层,然后涂上一层导电涂料,以导电涂料为阳极电解海水,通过在阳极产生氯气和次氯酸盐达到防污的目的。
(2)电解重金属法:以重金属(主要是铜)作为阳极在海水中电解,重金属溶解生成重金属离子,利用重金属离子的毒性来杀死海洋污损生物。
这种方法主要用于各种舰船和海洋平台的防污。
目前电解重金属防污技术主要有电解铜铝防污技术和电解氯铜防污技术。
电解铜铝技术是以铜和铝作为阳极,生成的铜离子作为杀生剂,生成的铝离子形成絮状物作为铜离子的载体,粘附在海生物易附着的地方,起到防污的效果。
电解氯铜技术是采用析氯活性阳极和铜阳极,电解时生成铜离子和次氯酸盐,两种有毒物质共同作用达到防污的目的。
电解重金属法投资省、运行费用低、安装简单,但它所带来的环境污染以及重金属的消耗制约了这项技术的发展。
3.2.3 化学防污涂料法[3,8,9,13,14]化学防污涂料法是指在接触海水的表面涂上涂料,涂料中含有化学毒性物质,在海水中这些毒性物质缓慢均匀地释放出来,抑制海洋污损生物的附着和生长。
化学防污涂料可以分为溶解型防污涂料和不溶型防污涂料。
溶解型防污涂料:是指涂料中的基料在海水中溶解,涂料中的毒性物质随着基料的溶解而释放出—4——5—来,以此达到防污的效果。
常用的涂料一般用松香为基料,毒性物质为氧化亚铜或有机锡。
有一种被称作“自抛光型”的防污涂料,其主要成分为有机锡和丙烯酸的共聚体,当这种涂料浸入海水中后,毒性物质有机锡缓慢地水解渗出,同时树脂也缓慢溶解并在水流作用下被冲刷掉,使表面保持光滑。
这种涂料其实也是溶解型涂料的一种。
不溶型防污涂料:是指涂料中的基料在海水中不溶解,而毒性物质在海水中溶解释放出来阻止污损生物的附着。
这类涂料的基料常采用乙烯、氯化橡胶、丙烯酸酯等合成树脂。
防污涂料技术在海洋污损生物的防治上取得很好的效果,并得到广泛的应用。
但是,由于它所用的毒性物质(主要是有机锡)对环境污染很大,随着人们环保意识的不断增强,禁用有机锡的呼声越来越高。
因此开发环保、低毒或无毒的新型防污涂料是今后防污涂料法发展的方向。
3.3 生物防污法[9,12,14,15]生物防污法是指采用生物活性物质作为防污剂来防止海洋污损生物的污损。
具有防污作用的生物活性物质包括有机酸、无机酸、内酯、萜类、酚类、甾醇类和吲哚类等天然化合物。
一些海洋生物如红藻、珊瑚、海棉等,生活在海中却很少受到污损,人们从这些生物中提取出活性物质用来防止海洋生物的污损,并取得很好的效果。
生物防污的作用机理十分复杂,有抑制附着、抑制变态、干扰神经传导(可恢复性麻醉、神经传导)和驱避作用等等。
目前生物防污法尚处于实验研究阶段,距实际应用还有一定的距离。
存在的主要问题是活性物质在海水中很快就释放出去,使用寿命短。
未来发展的重点是开发具有缓释作用的生物防污技术,使这项技术尽快用于生产实践中。
4 海洋生物污损防治的发展前景随着人们对海洋资源开发的进一步发展,海洋生物污损所造成的损失将越来越严重,防止海洋生物污损的研究有着广阔的发展前景。
研究开发具有环保、广谱高效、长寿命的防污技术是未来的主要研究方向。
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