海洋生物的附著過(guò)程及其影響因素
2016-07-29 09:08:02
天緯化學(xué)
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海洋生物的附著過(guò)程極其復(fù)雜。通過(guò)對(duì)海洋生物的附著行為及其影響附著的因素進(jìn)行大量的研究，人們對(duì)海洋生物的附著機(jī)理有了基本的認(rèn)識(shí)。船舶表面從接觸海水起，海洋生物在其上的附著過(guò)程就開(kāi)始了。材料浸于海水后，材料表面很快被細(xì)菌沾附，細(xì)菌分泌胞狀產(chǎn)物，將細(xì)菌與細(xì)菌、細(xì)菌與底物相互連接形成細(xì)菌生物膜。隨后各種海洋生物幼蟲(chóng)附著上去，變態(tài)生長(zhǎng)為成蟲(chóng)，導(dǎo)致材料的生物污損。影響海洋生物附著的因素宏觀地可以歸結(jié)為以下4個(gè)方面：
1）海洋生態(tài)環(huán)境 附著生物的種類(lèi)及數(shù)量隨著海域生態(tài)環(huán)境的變化而改變，如喜光的藻類(lèi)一般于春、秋季在船舶水線下1.5m以?xún)?nèi)附著生長(zhǎng)，藤壺等喜歡黑暗，一般在水線下1.5m及船底附著；
2）海水相對(duì)流速 當(dāng)海水相對(duì)流速大于5nmile/h時(shí)生物不能附著；
3）附著材料表面的性質(zhì) 堅(jiān)硬材料的表面容易附著生物，而表面光滑的材料以及表面能低（25mN/m，接觸角大于98o）和表面憎水的材料的不利于生物附著，柔軟和不穩(wěn)定的材料表面上難于附著生物，此外，材料表面上具有強(qiáng)酸（pH<5）或強(qiáng)堿環(huán)境（pH>9）以及具有一定濃度的防污劑，均可以防止生物附著；
4）電場(chǎng)及輻射 材料表面若存在一定的輻射或電場(chǎng)，均可以防止生物附著。
海洋生態(tài)環(huán)境可以監(jiān)測(cè)但很難人為調(diào)控，另外3個(gè)方面的因素在一定程度上可以人為地加以選擇、控制和調(diào)節(jié)。因此，最有效的防污措施應(yīng)該是設(shè)法阻止海洋生物接近目標(biāo)結(jié)構(gòu)物或阻止在其上附著定居，如使用有機(jī)錫防污漆、低釋放率的含銅防污涂料等；其次是在船舶表面涂上含有氟碳樹(shù)脂及有機(jī)硅樹(shù)脂的低表面能防污涂料以及海洋仿生防污涂料等，這樣海洋生物就難于著床和定居，即使附著了生物，也易于清除。總之，已有的和正在開(kāi)發(fā)的船舶防污涂料均是基于海水相對(duì)流速和附著材料表面的性質(zhì)而設(shè)計(jì)完成的，如自拋光防污漆就是將這兩種因素很好結(jié)合的例證。
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