海洋污损生物防除技术和发展(Ⅰ)--船底防污及电解海水防污技术
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防海生物装置
防海生物系统:
为了给海水冷却系统或制淡系统提供水源,需要从海底门抽海水。
为了防止海洋生物附着引起的污染,在海水门入口安装铜电极(CU)和防止船体和管路腐蚀的铝电极(AL),这种防污损防腐蚀的装置主要原理是使电极金属离子化,并向船体流过微小电流,通过海水的电解作用,产生极微量的次亚盐素酸;
目前防海生物装置主要的作用是利用电解铜产生铜离子,铜离子是有毒的从而达到杀灭海生物作用,而同时电解铝产生氢氧化铝絮状物附着在管壁上形成一层保护膜,可以有效的保护管壁起到防腐作用。
所以说防海生物装置有效成分还是电解铜在起作用。
其次在管壁上附着了氢氧化铝也有利于清理残余的少量海生物。
再有电解铜铝电极的方法也是有管材限制的,主要应用于钢管一类的材质。
当使用铜质管材的时候宜选用铁电极代替铝电极。
防海生物装置就是能有效的杀死海生物,保护海底门及海水管,使其不容易被海生物过多吸附的系统。
该系统一般安装于海底门,由铜、铝2种材质的电极组成。
其工作理是利用电解所产生的有毒物质Cu2O和絮状载体Al(OH)3,附着在海底门和海水管路的内壁上,有效抑制海生物的栖息和生长。
防止船舶污染技术及发展趋势2220092522 海洋科学2班王洋1综述世界海洋总面积为36000万km2,占地球总面积的71%。
海洋在人类社会发展史中占有非常重要的地位,海洋资源极为丰富,海洋为大量运输物资和人员提供了最廉价的方法,海洋环境也是人们赖以生存和发展的物质基础。
为维护海洋健康,保护海洋环境,确保海洋资源的可持续利用和海上安全,联合国1973年12月召开了“第三次联合国海洋法会议”,并于1982年4月通过了对和平和安全等具有深远意义的《联合国海洋法公约》,对自然资源的分配、海上航行、海洋运输、海洋科研、和海洋环境作了规定。
1996年6月7日我国向联合国交存批准《联合国海洋法公约》的文件,同年7月7日该公约对我国生效,我国遂成为该公约的缔约国,该公约成为我国防止船舶污染海洋等必须遵循的国际法。
在人类开发利用海洋的二十一世纪,保护海洋环境,防止污染海洋环境已成为人类共同遵守的准则和共同担负的使命。
陆地和海上影响海洋环境的污染源很多,其中一个严重的流动污染源是海上运输船舶。
随着工业技术极大的发展以及人口快速的增长,海上货运量逐年大幅度增长,世界船舶总吨位和尺度也在不断增加。
船舶在营运过程中,不可避免的直接或间接把一些物质和能量引入海洋环境,以至于产生损害生物资源,危及人类健康,妨碍包括渔业活动在内的各种海洋活动,破坏海洋的使用素质和舒适程度的有害影响,造成海洋污染。
本文结合《联合国海洋法公约》,对如何防治船舶污染我国海洋环境作一些探讨。
从20世纪中叶起,随着石油大规模开采和化学工业发展,海上运输石油和化学品的船舶数目越来越多,尺度越来越大,发生海难往往造成石油或化学品泄漏,严重污染海洋环境和生态系统的事件逐渐增多。
例如1967年3月利比里亚籍超大型油轮Torrey Canyon号在美国西南海岸因避让渔船不当而触礁沉没,8万吨石油泄漏海中,造成当时史无前例的最严重的海上污染事故,在国际社会上引起巨大反响。
新型环保海洋防污材料研究进展一、本文概述随着全球工业化进程的不断推进,海洋污染问题日益严重,对海洋生态环境和人类社会经济发展造成了巨大威胁。
因此,研究和开发新型环保海洋防污材料已成为当前环境保护领域的热点和难点问题。
本文旨在全面概述新型环保海洋防污材料的研究进展,分析当前研究的主要方向、存在的问题以及未来的发展趋势,以期为推动海洋防污材料的研究与应用提供有益参考。
本文首先介绍了海洋污染的现状及成因,阐述了海洋防污材料在环境保护中的重要作用。
随后,综述了近年来国内外在新型环保海洋防污材料研究方面所取得的进展,包括天然高分子材料、生物活性材料、纳米材料等的研究与应用。
在此基础上,文章对各类材料的性能特点、优缺点进行了对比分析,指出了当前研究中存在的问题和挑战。
文章展望了新型环保海洋防污材料的发展趋势,提出了未来研究的方向和建议。
通过本文的阐述,读者可以深入了解新型环保海洋防污材料的研究现状和发展趋势,为相关领域的科研人员和工程技术人员提供有益的参考和启示。
本文也有助于提高公众对海洋污染问题的认识和关注度,促进全社会共同参与海洋环境保护工作。
二、海洋污染与防污材料的基础知识海洋污染,指的是人类活动直接或间接将有害物质或能量引入海洋环境,造成或可能造成损害生物资源、危害人类健康、妨碍包括捕鱼和海洋其他合法活动在内的各种海洋活动、损害海水使用质量和减损环境质量等有害影响的现象。
这些污染物包括油类、重金属、农药、放射性物质、固体废弃物、废水、废气、生活污水等。
随着人类社会的发展,海洋污染日益严重,对海洋生物和生态系统造成了巨大的破坏。
因此,开发有效的海洋防污材料成为了当前研究的热点。
海洋防污材料是一类能够抑制或防止海洋生物污损附着的材料。
它们通常应用于船舶、海洋工程设施、海水养殖设施等海洋设备的表面,以防止海洋生物(如贝类、海藻等)的附着和生长。
防污材料的主要功能是通过改变材料表面的物理化学性质,抑制海洋生物的生长和繁殖,从而减少海洋污染和设备的维护成本。
船舶防海生物装置工作原理船舶防海生物装置是一种用于防止海洋生物附着和生长在船体上的装置。
在航行过程中,海洋生物会附着在船舶船体上,造成船舶速度减慢、燃油消耗增加、船舶结构受损等问题。
为了解决这些问题,船舶防海生物装置被广泛应用。
船舶防海生物装置的工作原理是通过采用物理或化学手段,对船舶表面进行处理,防止海洋生物的附着和生长。
下面将具体介绍一些常见的船舶防海生物装置和它们的工作原理。
1. 抗生物涂层:船舶表面涂覆抗生物涂层是常见的防止海洋生物附着的方法之一。
这种涂层一般由有机硅或聚合物材料制成,具有低表面能和光滑的特性。
当海洋生物试图附着在这种涂层表面时,由于表面能低,生物无法附着在上面,从而起到防止生物附着的作用。
2. 超声波装置:超声波装置是利用超声波对海洋生物进行干扰,防止其附着的一种装置。
超声波装置会发出特定频率的声波,这些声波对于海洋生物是具有一定的干扰作用的,可以使它们不敢附着在船体表面。
这种装置通常安装在船舶的船底或船侧,通过发射超声波来防止海洋生物附着。
3. 光电装置:光电装置是利用光线对海洋生物进行干扰,防止其附着的一种装置。
这种装置会发出特定频率的光线,这些光线对于海洋生物是具有一定的干扰作用的,可以使它们不敢附着在船体表面。
与超声波装置类似,光电装置通常安装在船舶的船底或船侧,通过发射光线来防止海洋生物附着。
4. 化学防污剂:化学防污剂是一种能够防止海洋生物附着的化学物质。
这种防污剂可以涂覆在船舶表面,当海洋生物接触到防污剂时,会受到化学物质的刺激,从而不敢附着在船体上。
化学防污剂的种类很多,常见的有铜锡涂层、聚合物涂层等。
船舶防海生物装置的工作原理主要是通过改变船体表面的物理或化学特性,从而防止海洋生物的附着和生长。
这些装置可以有效地减少船舶在海上航行过程中的阻力和燃油消耗,同时保护船舶的结构不受损。
船舶防海生物装置在航海领域的应用前景广阔,对于提高航行效率和减少船舶维护成本具有重要意义。
海洋污损⽣物防治研究进展
海洋污损⽣物防治研究进展
◇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
【期刊名称】《内江科技》
【年(卷),期】2019(040)007
【总页数】2
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[1],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]。
47生物污损的危害海洋生物污损研究进展李丹丹 47号材料与化工学院生物工程专业2班摘要本文介绍了生物污损的危害,还介绍了新型防污技术以及海生物附着特点和机理以及防海生物污损材料的研究现状。
低表面能涂料是当前广泛使用的防污材料,其利用自身表面能低的性质使海生物在舰船上的粘附力下降,进而达到防污损目的。
超疏水材料和仿生材料在自清洁、防腐蚀等方面所展示的独特性能。
关键字危害机理新型方法材料一生物污损的危害海洋附着生物也称海洋污损生物,海洋污损生物是指生长在船底、管道、浮标和人工设施上的动、植物和微生物的总称。
许多种类, 如藤壶、牡蝎、贻贝等常附着于船底、浮标、管道和水下设施上, 致使船舰航速下降, 燃料消耗增加, 因此对海防、海运交通、沿海工业和渔业常造成极大危害。
据美国统计, 每年因污损生物引起的经济损失达7亿美元, 英国统计每年达5千万英磅,1969一197。
年在日本广岛因爆发性出现盘管虫, 使牡蜗业损失达30亿日元。
所以, 海洋污损生物的危害及拄防治问题, 多年来一直为世界各滨海国家所重视。
海洋中约有400压500 种污损生物附在所有污损生物中有半数以上浮游在海岸和港湾处, 这些生物生长在船底、浮标、输水管道、冷却管道、沉船、海底电缆、木筏、浮子、浮桥、网具和海洋监测仪器上, 并在这些设施表面上的积累、定居、及繁衍等, 久而久之, 就形成了一层坚固的、粗糙的、厚硬壳层。
从而引起了船舶及海上建筑的防腐蚀保护层的损坏, 加速了金属构件的腐蚀, 降低了船舶和海上建筑物的使用寿命, 造成了相应的危害。
它们附着于船底, 会增加航行阻力、降低船速、多耗燃料:附着于海洋养殖网具, 会造成网眼堵塞、降低海水交换效率, 可导致海水养殖鱼贝类发育不良甚至死亡; 附着于海水管路内壁, 会引起管路堵塞, 从而酿成重大事故:附着于海洋监测仪器上会导致仪器信号失真、性能下降。
二深入探索污损生物附着机理许多大型污损生物如藤壶、牡蛎和贻贝等在附着时, 都会分泌一种特殊的生物胶质来将其牢固地黏附在附着基体表面上. 这种生物胶质黏结强度较高, 黏合速度快, 可在水下迅速聚合固化, 且极难降解. 因此需要对其进行详细的研究, 彻底查清其黏附特点和交联聚合作用机制. 若能弄清其结构组成及聚合固化机理, 便可针对这种生物胶质的黏结过程和固化机理, 通过人为因素来干扰其形成或交联聚合过程. 目前已经对海洋生物分泌的生物胶质进行了一定程度的研究工作, 但是对于组成胶质的蛋白质结构及黏附过程中各因素之间的相互作用并没有彻底了解清楚(2). 因此, 今后的工作重点应放在进一步探讨海洋生物胶粘物的结构、组成及黏附机理上, 寻找干扰或抑制液态胶交联聚合过程的方法和技术, 阻止从液态到固态这一转变过程的发生.除生物胶质以外, 影响海洋生物附着的因素还有很多. 水温、盐度、pH 值、离子浓度、海水溶氧浓度等都会对其造成一定的影响. 研究表明, 蔓足类生物的附着不仅受水温、盐度的影响, 还与光、附着基色、水深和水流等因素密切相关. 综上所述, 如能彻底了解海洋生物胶质黏附的深层次原理并掌握污损生物优势种的发育特点及关键时期、附着过程、变态规律等信息, 便可以通过相应手段对其进行干扰, 有助于开发新型防污技术.三新型防污除污技术(一) 微生物粘膜防污技术海洋结构物表面附着的微生物粘膜是一个可控制的复杂生态系统, 一方面与污损生物群落的形成和发展密切相关, 另一方面对涂料膜中毒料的渗出起着重要作用. Egan等发现用从石莼表面分离出的两种细菌经培养形成菌膜后, 能有效抑制藻类孢子和无脊椎动物幼虫的附着; 高运华等从防污涂料表面细菌粘膜中分离出具有抑制附着作用的细菌菌株(Q193)并用其制成人工细菌粘膜, 在一定时间内可以有效地防止生物污损. 因此, 深入细致探讨微生物粘膜中的细菌对其它生物所产生的抑制作用, 将有助于开发新型防污产品.(二) 表面植绒型防污技术表面植绒型防污技术是一种新型的表面防污技术, 其防污原理是在涂料表面生成一层类似于微生物鞭毛的不稳定结构, 鞭毛结构在海水的冲击下会不停地运动使污损生物的孢子和幼虫难以在其表面附着, 因此可以起到十分良好的防污效果[53]. 相对于传统的防污涂料, 表面植绒型防污技术不采用毒物、使用中不会产生有害化学物质消耗, 因此其具有环境友好、长效广谱的优点(3).(三) 纳米防污技术近些年来纳米技术经历了突飞猛进的发展, 取得了十分突出的成绩和令人瞩目的成就.现有的防污技术中有机锡防污剂已全面禁用, 有机杀生剂和普通氧化亚铜的长效防污性能不能满足要求, 在这种情况下, 将传统防污技术与纳米科技相结合为防污技术的发展提供了一个新的方向[49].将纳米科技应用于防污技术, 可以有效提高防污剂的活性, 延长其使用寿命并使防污剂中的毒物得到充分利用. 将其应用于表面涂料还可以使涂料得到更加优异的物理化学性能. 采用纳米级的氧化亚铜结合高效杀生剂制成纳米防污涂料, 包裹在基料中的氧化亚铜不会随海水的冲刷而流失, 但是可以缓慢地释放出来, 达到长效防污的效果. 微胶囊包覆技术是纳米科技应用于污损生物防除领域的最新成果, 它采用聚合物材料对纳米级防污剂(如纳米级氧化亚铜、纳米级氧化锌) 进行包覆形成微粒, 然后配制在涂料中, 通过改变聚合物材料的种类、沉积物厚度、交联度、包覆物微粒直径、包覆方法以及包覆颗粒在涂料中的浓度可以调节防污剂的释放率. 在海水的作用下微胶囊会逐渐溶解, 缓慢而有效地释放出防污剂, 从而可以达到长效稳定且效果更佳的防污作用. 纳米防污材料是理想的环保长效型防污材料, 通过纳米材料选择(1), 纳米负载技术和防污试验的进一步开展与完善, 终将研制出具有良好应用前景的高效纳米防污涂料.(四) 强声防污方法上世纪80年代, 瑞典人首创了以次声波清除锅炉烟道内积灰的技术. 此后, 强声清除法在清除锅炉烟道内结焦积灰方面得到了广泛的应用. 在船舶生物附着的清除中应用强声发生器产生的大振幅、高声强的强声声波来破坏污损生物的附着是一个很有发展前景的研究方向. 该方法对污损生物不具有灭杀作用, 而是采用强声机械能来破坏污损生物与基体之间的附着. 在未发生附着时可以使用低能量的强声进行防污; 对于已经附着的污损生物可以用高能强声声波将其去除. 强声清除法无毒副作用, 不污染环境; 适合各种复杂结构表面的附着清除, 不会损坏船舶结构; 容易实现自动清除, 清除效率高, 效果好. 这些特点使得该方法特别适合军用舰船等船体结构形状复杂、对除污效率和效果要求较高的情况. 防污工作所需要的强声发生器及所采用的强声声波目前尚未研究清楚, 并且强声清除法对军用舰船的隐身性能的影响仍需进一步研究.五新型防海生物污损材料(一) 杀生防污涂料从20世纪80年代后期开始,美国、英国、等国家先后对有机锡类防污涂料加以限制。
船舶污染保护海洋生态的法规和技术措施随着全球贸易和海上运输的发展,船舶污染对海洋生态环境造成了严重的破坏。
为了保护海洋生态系统的健康,国际社会制定了一系列的法规和技术措施来限制船舶污染。
本文将探讨船舶污染的概念、影响以及现有的法规和技术措施来保护海洋生态。
一、船舶污染的概念和影响船舶污染是指由船舶运营和维护活动产生的各种废物、废水和废气对海洋环境造成的污染。
船舶废物包括生活垃圾、石油污染物、化学废物以及固体废弃物等。
废水主要包括船舶生活污水、厨房废水、洗涤水和船舶球astewater等。
废气则是通过船舶燃料燃烧产生的废气排放。
船舶污染对海洋生态环境造成了诸多的负面影响。
首先,船舶石油泄漏会对海洋生物造成直接伤害,影响海洋生态平衡。
其次,废水和废气排放会导致海洋水质污染和大气污染,破坏了海洋生态系统的健康。
此外,船舶废物的乱倒乱排也会对海洋生物产生威胁,引发生态灾害。
二、法规保护海洋生态的措施为了应对船舶污染对海洋生态的破坏,国际社会制定了多项法规来限制船舶排放和废物处理。
以下是其中几项重要的法规:1. 国际海事组织(IMO)的国际公约IMO是联合国下属的国际专门机构,负责制定和推行国际航海法规。
IMO制定的最重要的法规是《国际公约防止船舶污染》(MARPOL公约)。
该公约规定了船舶对大气和海洋的排放标准,包括限制废水排放和废气排放等。
2. 区域合作机制各个区域通过合作机制共同制定和执行相关的船舶污染控制政策。
例如,波罗的海海区、地中海和黑海等区域都设立了特别的保护区,限制和监管船舶排放。
3. 国家立法和行政法规各国通过立法和行政法规来监管本国船舶的污染排放。
这些法规包括限制废物倾倒、建立污染物处理设施和对违规行为的处罚等。
三、技术措施保护海洋生态的方法除了法规之外,技术措施也被广泛应用于保护海洋生态系统。
下面是一些常见的技术措施:1. 污水处理系统船舶上安装污水处理系统可以有效净化船舶产生的废水。
海洋工程防污方案引言海洋是地球上最宝贵的资源之一,它覆盖了大约70%的地球表面,包含了丰富的生物资源和矿产资源。
然而,近年来海洋环境受到了严重的污染和破坏,给海洋生态系统带来了严重的威胁。
海洋工程防污成为了全球范围内的紧急任务,需要采取一系列的措施来减少海洋污染,保护海洋生态系统的健康和稳定。
1. 海洋污染的现状1.1 海洋污染的来源海洋污染来源于陆地和海洋两个方面。
陆地方面,工厂排放、农田农药和肥料流入海洋、城市生活污水排放等都是海洋污染的主要来源。
海洋方面,油船溢油、渔船丢弃废弃物、海上石油开采等也是海洋污染的重要来源。
这些来源的污染物质包括化学物质、油脂、有机废弃物以及大量的塑料废弃物,对海洋生态系统造成了重大伤害。
1.2 海洋污染的影响海洋污染对海洋生态系统的影响非常严重。
首先,污染物质会对海洋生物造成直接损害,影响其生存和繁殖。
其次,海洋污染还会对海洋食物链产生影响,导致食物链的紊乱和生物多样性的丧失。
此外,污染还会危害人类的健康,因为海洋污染物质可能会通过食物链进入人类体内,引起各种健康问题。
2. 海洋工程防污方案的基本原则在制定海洋工程防污方案时,需要遵循以下基本原则:2.1 预防为主首先,预防为主是海洋工程防污方案的首要原则。
在源头控制污染,阻止污染物质进入海洋是最有效的防污措施。
因此,需要加强对排污源的管理和监督,推动绿色经济发展,减少对海洋的污染。
2.2 综合治理其次,综合治理是实施海洋工程防污方案的重要手段。
海洋污染的治理需要协同各部门和各个方面的力量,综合利用各种技术手段和管理措施来减少污染物质的排放。
2.3 发展绿色海洋工程另外,发展绿色海洋工程也是海洋工程防污方案的基本原则。
在海洋工程建设和运营中,需要推广使用清洁能源、环保材料和技术,降低对海洋环境的负面影响。
3. 海洋工程防污方案的具体措施3.1 加强对排污源的管理和监督首先,需要加强对排污源的管理和监督。
通过建立健全的法律法规和政策措施,完善排污许可制度,加强对排污企业的监督管理,防止污染物质进入海洋。
天然产物研究与开发N at Prod R es Dev 2011,23:186-192,197文章编号:1001-6880(2011)01-0186-08收稿日期:2009-08-21 接受日期:2010-02-05基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-Y W-Q07-04)、烟台市科学技术发展计划项目(2008155)和国家海藻工程技术研究中心开放基金(200805)*通讯作者Te:l 86-535-2109173;E-m ai:l chxi a @yic .ac .cn天然产物防除海洋污损生物的研究进展周世伟,杨翠云,夏传海*中国科学院烟台海岸带研究所,烟台264003摘 要:天然防污剂是当前海洋污损生物防除的研究热点,本文综述了天然防污剂的种类和来源,以及天然防污剂的防除机理,并着重叙述了天然防污涂料配制时应关注的问题。
关键词:天然产物;海洋污损生物;防污剂;防污涂料;防污中图分类号:X 171.5;O 636.9文献标识码:AThe Preventi on ofM ari ne Fouli ng Organis ms byNaturalAntifoulants :a Revie wZ HOU Sh-i w e,i YANG Cu-i yun,X I A Chuan -hai*Yantai Ins titute of Coastal Zone R esearch ,Chinese A cad e m y of Sciences ,Yantai 264003,Shandong,ChinaAbstract :N atura l antifoulan ts has beco m e one o f the mo st prom i s i ng approaches f o r t he preventi on o fm ar i ne fou li ng o r -gan i s m s .T his paper rev i ew ed the ki nds ,sources and antifouli ng m echan i s m s o f natura l antifoulants ,and put the emphasis on the ex i sti ng proble m s w hich shou l d be consi dered dur i ng developi ng natura l antifouli ng co ati ng s .K ey word s :natura l products ;ma ri ne f ou li ng organ is m s ;antifou l ants ;antif ou li ng coati ngs ;an tif ou li ng海洋污损生物(M ari n e fouling o r gan is m s)也称为海洋附着生物或海洋污着生物,指附着在船底和其他海中设施表面上的海洋生物。
海军舰船防污技术指标及其发展思路1. 引言- 阐述研究目的和意义- 概述海军舰船防污技术的现状和面临的问题2. 海军舰船防污技术指标- 概述海军舰船防污技术指标的重要性- 分析舰船防污技术指标的定义和分类- 探讨不同指标之间的关系及其对海军舰船防污技术发展的影响3. 海军舰船防污技术指标的检测方法- 介绍海军舰船防污技术指标的检测方法- 分析不同检测方法的优缺点、适用范围和应用实例- 探讨检测方法对海军舰船防污技术的提高和应用的推广的作用4. 海军舰船防污技术的发展思路- 分析海军舰船防污技术的面临的挑战和问题- 探讨海军舰船防污技术的未来发展思路- 提出海军舰船防污技术的发展方向和策略5. 结论- 结合以上章节内容对海军舰船防污技术的指标和发展进行总结和评价- 提出今后需要继续研究的问题和方向。
海军舰船是国家的宝贵财富,具有重要的保卫海洋和国家安全的作用。
然而,随着船舶运输和海上作业的频繁发生,海洋污染的问题逐渐突显,船舶表面的污染在剥离、腐蚀和生物附着上产生了严重的影响。
为了保护海洋环境、维护海洋生态平衡以及延长船舶的使用寿命,海军舰船防污技术显得尤为重要。
本文旨在探讨海军舰船防污技术指标及其发展思路。
其中,本章节将从研究目的和意义、海军舰船防污技术的现状和面临的问题两个方面进行阐述。
首先,本文研究海军舰船防污技术指标及其发展思路的目的是为了对海军舰船管理部门和科学研究人员提供一个对防污技术的理解和认识,以及为舰船防污技术的提高和完善提供一些可供参考的思路。
如果能够在防污技术方面取得更好的成果,不仅可以延长舰船的使用寿命,降低舰船建造和维护成本,还可以促进海洋环境的保护和提高舰船的作业效率,为国家保卫海洋、发展海洋经济和建设强大海军奠定坚实的基础。
其次,海军舰船防污技术的现状和面临的问题不容忽视。
防污技术的现状与海洋环境、气候、船舶类型和使用情况等因素有关,因此不同类型的船舶采取的防污技术也有所差异。
海洋污染防治的最新技术与方法海洋污染是目前全球面临的重要环境问题之一。
随着人类经济活动的增加以及工业化进程的推进,海洋污染问题日益严重。
为了保护海洋生态环境,各国积极探索并应用最新的技术与方法来防治海洋污染。
本文将介绍海洋污染防治的最新技术与方法。
一、海洋污染监测技术海洋污染监测是防治海洋污染的首要任务之一。
近年来,随着遥感、传感器、卫星通信等技术的快速发展,海洋污染的监测手段得到了极大的改善。
例如,利用遥感技术可以快速获取海洋表面油污染的分布情况,通过集成监测网络,实现对全球海洋污染的实时监测和预警。
二、海洋污染治理技术1. 油污染治理技术油污染是海洋污染的重要组成部分,针对油污染的治理技术不断得到改进与完善。
常用的油污染治理技术包括物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法主要包括吸附剂吸附、溶解气浮和离岸分散等技术;化学方法则采用了化学品进行油污染的分解和降解;生物方法通过利用微生物降解油污染物,实现治理效果。
2. 有机污染物治理技术除油污染外,有机污染物也是海洋污染的主要来源之一。
针对有机污染物的治理,研究人员提出了多种技术和方法。
例如,利用活性炭吸附、化学氧化、生物降解等手段,可以有效去除水中的有机污染物。
3. 垃圾污染治理技术垃圾污染是海洋环境中普遍存在的问题。
针对垃圾污染,除了加强垃圾处理与回收的意识外,还需要应用先进的垃圾污染治理技术。
例如,利用先进的垃圾处理设施和装备,实现垃圾的集中处置和能源回收。
三、海洋污染防治的综合方法综合应用多种技术与方法,实施综合性的海洋污染防治措施,是有效防治海洋污染的关键。
综合方法可以结合水域分区管理、废水处理、港口与船舶管理以及环境修复等方面的措施,形成全面、系统的海洋污染防治体系。
四、海洋污染防治的国际合作与立法海洋污染是全球性的环境问题,解决海洋污染需要国际合作与共同努力。
国际社会针对海洋污染问题制定了多项国际公约和法律法规,鼓励各国共同推进海洋污染防治技术与方法的研发与应用,并加强监管与执法。
防海生物装置1、防海生物装置的工作原理?目前最常用的防海生物装置主要有两种:即电解海水装置防污装置,生成次氯酸,杀灭海生物和电解铜、铝(铁)电极方式,以海水为导体通过外加电流的方式电解出金属离子,使海水中的金属离子达到一定浓度的。
电解海水防海生物装置的基本原理:海水中含有大量的氯化钠为主的盐类,其中氯化钠含量最高位2.7%左右,占总盐度的10.9%,在海水的组成中,氯离子含量最高,氯浓度达19%左右,占离子总含量的55%,电解海水防海生物装置,它用镀铂钛电极或特制的电极将海水电解,以产生NaClO、HClO和Cl2,这些有效氯是强氧化剂,能杀死或击晕海生物的幼虫和孢子,达到防污染的目的。
根据实验室研究结果表明,有效氯为20mg/L的处理海水,能杀死海水中几乎所有的细菌和海生物。
电解铜/铝(铁)防海生物装置的基本原理:通过铜阳极在海水中电解,产生微量铜离子,铝或铁阳极电解后生成少量氢氧化铝或氢氧化铁絮状物,海水带着这种具有很高黏性的铜、铝絮状物从系统中通过时,絮状物就散步开来,粘在海生物幼虫可能栖生的海水流的较缓慢的区域,随着电解时间的加长,这些絮状物就附着在海水管系内壁上,从而在整个系统中形成一层很薄的保护层,进而防止海生物附着及海水腐蚀的双重作用。
根据实验研究结果表明,当海水中铜离子含量达2μg/L(2mg/m3)时,铜离子能有效地抑制海生物在海水管系中生长。
如果海水管系的材质是钢,则需选用铝阳极。
如果海水管系的材质是铝或铜,则需选用铁阳极。
所以根据海水管系的材质的不同,须正确选择使用阳极。
2、防海生物装置的组成?电解铝/铜防海生物装置分为直接式和间接式两种。
直接式电解海水防污装置:将电解阳极直接安装在海水过滤器或海水管路或船舶的海底阀箱中,以海水管道本身作为阴极,利用海水构成回路,电解产生的有效氯直接混合在海水中。
直接式电解海水防海生物装置具有结构简单、安装方便、成本低的特点,还能使管道得到一定的阴极保护,但维修不便。
船舶污染特点:1.污染源多而复杂。
2.污染持续性强,危害性大。
3.污染范围广。
船舶污染危害性:1.使海洋生物死亡或发生畸形,造成水产资源损害,破坏了海洋的生态平衡。
2.使海洋食品中聚积毒素。
危机人类的食物源,危害人类健康。
3.使浮游生物死亡,海洋吸收二氧化氮能力减低,加速温室效应。
4.妨碍人类包括渔业活动在内的各种海洋活动,影响对海洋的开发和利用。
5.破坏海水品质,降低海水的使用舒适程度,造成旅游等损失。
MARPOL 73/78六个附则:附则1——防止油污染规则附则2——控制散装有毒液体物质污染规则附则3——防止包装有害物质污染规则附则4——防止船舶生活污水污染规则附则5——防止船舶垃圾污染规则附则6——防止船舶造成大气污染规则与船舶防污染相关的国际公约包括:一.《经1978年议定书修订的1973年国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL 73/78)二.《1990年国际油污防备、反应和合作公约》(OPRC 1990)和《2000年有害有毒物质污染事故防备、反应和合作议定书》(OPRC - HNS 2000)三.《国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》(BWM CONVENTION 2004)四.《1972年防止倾倒废物及其他物质污染海洋公约》(LC 1972)五.《控制船舶有害防污底系统国际公约》(AFS CONVENTION 2001)六.《2009年香港国际安全与无害环境拆船公约》(HONG KONG SRC 2009)船舶含油污水的来源和特性:1.油船压载水:油船专用压载水不含油分,可直接排放。
含油压载水与洗舱水相比,油品乳化程度低,品种单一,绝大多数是浮上油和分散油,乳化油很少,故处理较容易,另外,油舱压载水含油泥沙2.油船洗舱水:洗舱水中除水以外的成分主要是油、泥和铁锈及微量的酚等。
洗舱水有海水和淡水,水中油分的乳化程度比压载水高,洗舱水中污泥量大,主要洗舱时舱壁上铁锈和污泥粘在一起3.机舱舱底水:舱底水成分极为复杂,除含多种油分和机械杂质外,在机舱清洗时还会有清洗剂成分,它将使油乳化。
!!!!!!!!!!""""专题文章编号:1003-1545(2005)05-0044-03海洋污损生物防除技术和发展(工)———船底防污及电解海水防污技术金晓鸿(洛阳船舶材料研究所厦门分部,福建厦门361012)摘要:本讲介绍了不同材质的各种船舶的防污要求及电解海水防污技术的发展和应用。
关键词:污损;船舶;电解防污中图分类号:T@637.2,TG 174.4文献标识码:A收稿日期:2005-03-111各种类型的船舶的防污在海洋中航行的各种材质的船舶都面临一个防除海洋污损生物附着的问题。
全世界海域已报告的污损生物近2000种,包括植物615种,动物1361种。
我国沿海有600多种污损生物,其中主要的污损生物有藤壶类;苔藓虫类;水螅虫类;软体动物类,如淡菜、贻贝、紫壳菜和牡蛎等;蛀船虫类;海藻类,如绿紫菜和丝线藻类植物等。
船舶发生海生物污损的部位主要有船体水下部位、水线区、推进器和海水管系。
船体水下部位和水线区经常与新鲜的海水接触,海生物容易附着、生长和繁殖,主要采用防污涂层来防止海生物污损。
在涂装防污涂料时需要根据船体材质对船体基体表面作相应处理或涂装配套防锈涂料。
对于防污涂层,要求具有:①与中间漆和每道防污漆之间有良好的附着力;②至少一个坞修间隔期内具有能防止海生物附着的效能;③毒料释放型涂层应能连续不断地向海水中渗出毒料;④漆膜具有一定的透水性以保持毒料的连续渗出;⑤良好的耐海水冲击性,在长期浸水条件下不起泡、不脱落;③对于采用阴极保护措施的钢质船舶,要求与阴极保护体系匹配,有较好的耐碱性、耐阴极剥离性能。
由于各类船舶的使用要求不同,对船底防污涂料的性能要求也不一样。
如周游世界各国的远洋航行大型钢质货船和邮船,尤其是超级油船,由于航行时间大大多于在港口停泊的时间,而且航行的船速往往都不低于30节,因此防止藤壶之类的污损生物不是大的问题,而要求能一直保持船底的平整和光滑,以节省燃油消耗和保持航速,所以,一般应采用具有长期防污效果和自抛光性能的高性能防污涂料。
对于在港口停泊时间较长、航行时航速较高的军船来讲,要求防污涂料在船只长期停泊港口期间能发挥出很好的防污能力,并在高速航行中能耐水流的冲刷,因此对船底防污涂料的要求更高。
表1列出了各类船舶航速、航停状态的情况。
对于小型非钢质船舶,如铝质或玻璃钢交通快艇和游艇,特别一类专用快艇,如海关、边防和武警使用的高速快艇,对船底表面的平整光滑程度要求相当高,除保证船底防污涂料有一定的防污期效外,还要求能在高速水流的冲刷下具有优良的附着力,并能耐短时间的大气暴露。
对铝质船体快艇,要求防污涂料体系不会造成对铝船体的电化学腐蚀问题。
它们多采用性能优良的自抛光防污涂料。
·44·材料开发与应用2005年10月表1各类船舶航速、航停状态比较船舶类型航速/节航停比例/%航行停泊坞修周期/年商船一般!1875253!5大型油船"2585151)核动力航母巡航!30m ax!3335652)7!12中小型航船中速巡航!18高速巡航"2030!4570!552)5!7专用快艇"302575!0.5注1):每次停泊时间可达3个月。
2):平均每次2!5天。
我国的近海运输和海洋渔业目前还在大量使用木质渔船。
木船的主要污损生物是蛀船虫与食木成虫,它们对木船的危害不仅仅是附着在船体表面,增加船体负荷和降低船速,严重的是蛀船虫与食木成虫一旦钻入木质船板中,很快就会将很厚的船板蛀蚀得成蜂窝状空洞,大大降低船体强度,以致危及船舶安全。
木船多为中小型船只,维修周期一般为半年到一年,通常使用成本低防污期效短的低档防污涂料。
木船维修时间短,不少木船利用潮汐间隔在沙滩上偏滩维修和涂装防污漆,涂装后4!5h就浸水,因此要求木船防污漆快干,耐水性好。
2电解海水防污方法电解海水防污方法是在20世纪60年代开始的海洋防污技术。
初期以美国、英国和日本等国研究较为广泛。
如1965年英国和加拿大联合研制出“C at helco”电解海水装置在舰船上应用。
1971年日本开始出售可供船舶海水管道系统用的“防止海洋生物装置”。
我国也在上世纪70年代初开始研究电解海水防污装置,到上世纪80年代中期电解海水防污装置已普遍应用于船舶、滨海电厂等海水管道系统。
船舶海水管系主要用于为主副机提供冷却介质,该系统管路的管径细小,防污涂层无法应用,目前主要采用电解防污防止海生物污损,即使采用防污涂层,也仅仅是涂于海底阀箱和管道入口处。
电解防污主要有3种类型:电解铜铝阳极;电解海水制氯;电解氯-铜阳极联合防污技术。
电解铜铝(铁)阳极。
该技术是同时向铜阳极和铝阳极通以直流电,对铜、铝进行电解,生成C L2O和A l(OH)3。
A l(OH)3具有一定的黏性,呈棉絮状,可以作为载体与C L2O一同附着在管壁上,利用C L2O可以杀死海生物幼虫和孢子的作用达到防污目的。
为了达到有效的防污效果,铜阳极的消耗用量至少为2m g/(L·h),铜阳极的寿命应与船舶坞修间隔一致,并在坞修期更换。
装置示意图见图1。
电解海水防污技术。
利用不溶性或微溶性阳极,在阳极电流的作用下海水中的C l-放电产生C l2,C l2与H2O的反应产物HC l O,具有杀死海生物幼虫和孢子的功能,随海水的流动分布于管内的各个部位,从而达到防止污损的目的。
装置示意图见图2。
图1电解铜铝(铁)阳极结构示意图图2直接式电解海水防污装置示意图氯-铜防污系统。
氯-铜电解防污系统是在管道内同时电解产生HC l O、C l O-和C L2O,其防污效果更好,所需要的有效氯浓度较低。
使用经验表明它对环境不会造成污染。
装置示意图见图3。
英国B aker H L g hes公司曾对上述方法的优缺点和经济性作了全面比较,见表2。
目前,英国,日本,美国和意大利等国家都有·54·第20卷第5期金晓鸿:海洋污损生物防除技术和发展(")图3氯-铜联合防污装置示意图专业制造公司批量生产上述防污装置,我国也可以生产各类电解防污装置,如中船重工七二五所青岛双瑞防腐防污工程有限公司就生产有各种海洋石油平台、海滨电厂、炼油厂等冷却水管系上使用的电解防污产品。
表2电解防污系统的比较项目C u /A l 系统海水电解(氯化)系统BFCC /BH PS 系统1)微观污损减少减少减少宏观污损增加减少减少防污剂含量/pp bC u !35,A l :5典型C l 2:2000C u :5,C l 2:50腐蚀影响海水管路中高浓度铜离子产生电耦腐蚀管件、泵、阀、热交换器等有严重腐蚀无腐蚀不同用水量下需要防污剂量C u /k g 电极数量/根2)氯气/t 铜/k g 电极数量/根氯气/k g 1000m 3/h 3071017.53313291500m 3/h 6401526.35024932500m 3/h7672643.88238215000m 3/h 15005087.616561645注1):C u-C l 2系统,脉冲加入。
2):每根电极重30k g 。
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""(未完待续)欢迎订阅2006年《材料开发与应用》(双月刊)《材料开发与应用》(双月刊,I SSN 1003-1545/CN 41-1149/TB )创刊于1979年,曾用刊名《国外舰船技术:材料类》,1986年改为现刊名,是由中国造船工程学会船舶材料学术委员会和洛阳船舶材料研究所共同主办的材料学科技术性刊物,国内外公开发行。
报道内容以船舶和海洋工程结构材料和功能材料为主,兼收相关行业材料研究、工艺改进和分析检测技术方面的研究论文、综合评述和动态信息等。
主要栏目有:材料研究,材料工艺,腐蚀与防护,分析与测试,经验交流和综述等。
本刊是美国化学文摘(CA )收录期刊、中文材料类核心期刊、中国科技论文统计与分析源期刊、中国金属文摘数据库重点收录期刊。
在船舶工业期刊评比中,连获优秀科技期刊奖。
本刊涉及专业面广,学术性和实用性并重,多年来深受材料工程领域设计制造人员、科研单位和厂矿企业从事材料开发的技术人员和高等院校师生等广大读者的欢迎。
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