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

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。