马烨
耕海生物科技（深圳）有限公司 深圳市福田区 518000
摘要：常年在海洋中航行的船舶，以及建设在海洋中的海洋工程，容易受到油脂和尘埃，以及海水的侵蚀，本身耐久度就会受到一定的影响，并且在近年来的研究中发现，无论是海洋工程还是船舶，与海水接触的区域容易受到藤湖以及石灰虫等海洋生物的侵袭以及污损，不仅会对海洋工程以及船舶的美观度产生影响，通过近年来的研究调查，显示附着在船舶底部的海洋生物会导致船舶每平方米增重20公斤左右，会导致船舶的承载力下降，更重要的是海洋生物的附着，会增大船体的表面摩擦系数，导致船舶的运行速度降低，并且还会在一定程度上增加船舶的能源消耗，导致海洋中传播的能源耗费量进一步增加，而能源的保留对于我国的可持续发展来说极为重要，需要相关工作人员引起高度重视并做好有效的预防。船舶以及海洋工程的防污涂料。应用是我国现代化建设中一项十分重要的内容，相关工作人员需要了解防污涂料的应用研究，根据不同的海洋工程以及船舶需求，做出相应的选择保障我国的现代海洋运输工作，能够更为顺利的开展。
关键词：船舶；海洋工程；防污涂料；研究分析；管理方案
在近年来的研究资料中记载全世界各地的海域中大约有2000多种附着型的生物，这种附着生物的幼虫和孢子会在海洋中随波漂浮，而当这类生物发育到一定程度后，则会附着在船底进行定居，并且进行进一步的繁殖，这些海洋附着生物不仅会导致船体表面的粗糙度增加，影响船舶的航行速度，并且还会在一定程度上影响海洋工程，例如海底管道的输送阻力。除此之外这些生物在生长过程中也会产生一定的张力，这种张力产生会导致船底的漆膜受到破坏。同时这种生物还会分泌出有机酸导致船体或者海洋工程表面出现腐蚀或者破坏的情况，会导致其使用寿命缩短，而为了解决这样的问题，各种船舶以及海洋工程的防污涂料应运而生。
一、传统防污涂料的应用
传统的防污涂料主要是通过应用防污剂逐渐渗出的方式，对附着的微生物进行毒杀，以起到防污的效果，但这种处理方式由于存在一定的毒性，或多或少会对海洋环境产生一定的污染，除此之外，在近年来的研究中发现忙碌，对海洋生物进行毒杀，可能会导致海洋的生态平衡遭到破坏，影响海洋环境。为了避免这种状况的发生，人们在进行研究时，通过尝试新的思路来研制新型的防污涂料。高分子防污材料能够模仿一些较为特殊的生物表皮状态，能够有效避免生物附着的情况。
在近年来的研究中发现，生物附着的机理较为复杂，而防污涂料产生的防污效果也会受到多方面因素的综合作用的，制约海洋生物在物体表面进行附着，首先是通过分泌粘液的方式进行处理，首先对物体表面进行湿润并在其上进行分散，同时通过化学键以及静电作用进行粘附，所以想要有效阻止海洋生物的附着，首先就需要阻断海洋生物湿润附着物这一过程并阻止眼液分散，但其实所有的涂料都不能很好的食物产生的粘液分散，所以可能在进行研究时存在一定的问题，而也有一部分研究人员认为，在进行生物附着的预防时，需要尽量形成一个较弱的附着界面，以此为设计，对污浊物进行清理，能够使海洋生物快速脱落，这样能够起到一定的防附着的效果。
为了避免海洋生物在船舶以及海洋工程上出现附着或者生长。在航海史上，相关研究人员通常都采用一定含有毒性的物质进行防污，在我国的海洋发展背景下，曾经使用过铜、砷、汞等化合物，虽然这类物质能够有效消除并减少海洋生物的污损，但由于这种物质在应用过程中会释放较多的有害物质，对于环境和人类健康会造成一定的影响。在早期，英美等发达国家使用砷和汞等化合物所配置的防污剂，虽然能够有效的防止海洋生物的附着，但由于毒性极大，已经遭到淘汰。在20世纪70年代以后，砷和汞化合物的防污涂料已经在航海环境中严格被禁止使用。而在上世纪80年代，相关研究人员发现有机锡类物质会在鱼类和贝类的体内累积而引发遗传变异，甚至还有可能通过食物进入人类的食物链中，所以在近年来临床研究中，针对有机锡类的毒性物质做出了诸多的研究，各个国家也纷纷建立自己的法律法规，限制或者禁止有机锡类防污涂料的应用。
二、新型无污染的防污涂料的应用
1.生物防污涂料
随着近年来现代化研究的不断发展，工作人员从植物中提取了许多具有生物活性的物质作为防污剂，例如以粉末状的辣椒素为主的天然防污剂所制成的低表面能无毒防污涂料，不仅能够有效抵抗海生物的附着，还在使用过程中能够有效抵御海洋中细菌对海洋工程和船舶产生的侵蚀，尤其是这种涂料在应用过程中对金属和木材等都有良好的附着力，具有较长的使用时限。除此之外，从含羞草以及栗子等植物中所提取的甲苯酸钠以及单磷酸可以被作为防污剂的原材料涂料，在近年来的实验室生物鉴定中发现，苯甲酸钠以及单磷酸对于甲壳虫的幼虫有麻痹效果，而随着这类化合物的浓度的增加，其麻痹作用会进一步增加，但这种物质不会对海洋生物产生毒害作用，海洋生物离开船舶表面并在进入海洋环境后，又会自然苏醒。
除此之外，许多海洋生物，例如珊瑚和海绵等本身就能够代谢出具有防污性能的各种物质，所以可以将其生物提取物作为天然的防污剂进行应用，例如采用海绵提取剂作为防污剂，可以选择硅氧烷树脂和环氧树脂等聚合物的材料作为基料制备防污涂料，能够有助于避免海洋工程和船舶受到损伤，这是由于海绵中的提取物能够有效干扰海洋附着生物的储蓄运动，使海洋生物在最初的阶段就能够得到遏制，在日本的研究中发现有研究人员直接用粉化的双壳贝或者蜗牛型的软体动物的壳作为防污剂，能够获得较为良好的效果。香港科技大学钱培元教授课题组长期从事海洋天然产物防污剂的研究，近年来，他们针对目前天然产物防污剂的共性问题，如在生物体中含量较低、提取工艺复杂、低产率等问题，通过对海洋链霉菌代谢物的化学结构改造得到一类新型的海洋天然产物基防污剂-丁烯酸内酯类防污剂（Butenolide）。该防污剂与传统防污剂杀生原理不同, 其是通过阻断污损生物附着相关信号和代谢通路实现防污损目的。更重要的是，该防污剂具有结构简单、易于合成；抗污活性高、低毒；易降解，无环境蓄积风险；生物安全性等优势，是一种潜力巨大的新型绿色防污剂。海洋中还有诸多不同类型的天然防污剂，例如海藻中的生物碱和海绵生物的肽类化合物，这些都可以被作为防污剂进行应用。
2.导电高分子防污涂料
海水电解导电防污涂料是日本于90年代开发的一种新型防污涂料，通过在漆膜的表面通过微弱电流并使海水电解产生次氯酸离子，以达到防污的效果，将导电涂层作为阳极，同时将船底与其他海水接触的部分作为阴极，当微小的电流通过时就会产生次酸根离子。由于所产生的离子在海水中的浓度相较于自来水中更低，所以不会对环境产生污染。微弱的电流产生的次酸根离子能够有效预防海洋中的生物在海洋工程表面或者在船舶底部出现附着的情况。自1992年以来，我国也开始了针对导电高分子材料的无毒防污材料的研究，在不通电流的情况下，直接将其涂在裸碳钢板上，能够在9个月的时间内保障钢板表面不会出现海洋生物的附着具有良好的效果；目前常用的材料主要包括聚苯胺以及海水电解型偏二氯乙烯一氯乙烯共聚树脂等。在进行实际的研究时，越来越多的新型材料，在海洋的防污工作中得到了更为广泛的应用。
总结
海洋发展对于我国的未来可持续发展来说极为重要，而开发环境友好型防污涂料是21世纪海洋防污涂料的主要发展方向，性能优异的防污涂料，不仅能够起到有效的防污效果，并且不会对海洋环境产生影响。生物材料以及有机材料是近年来研究工作的主要方向，而相关研究人员需要对其进行不断的研究与分析，积极发展各种新型材料，使船舶以及海洋工程的建设与运行得到保障。
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