海洋生物的附著過程及其影響因素
2016-07-29 09:08:02
天緯化學
海洋生物的附著過程極其復雜。通過對海洋生物的附著行為及其影響附著的因素進行大量的研究，人們對海洋生物的附著機理有了基本的認識。船舶表面從接觸海水起，海洋生物在其上的附著過程就開始了。材料浸于海水后，材料表面很快被細菌沾附，細菌分泌胞狀產物，將細菌與細菌、細菌與底物相互連接形成細菌生物膜。隨后各種海洋生物幼蟲附著上去，變態生長為成蟲，導致材料的生物污損。影響海洋生物附著的因素宏觀地可以歸結為以下4個方面：
1）海洋生態環境 附著生物的種類及數量隨著海域生態環境的變化而改變，如喜光的藻類一般于春、秋季在船舶水線下1.5m以內附著生長，藤壺等喜歡黑暗，一般在水線下1.5m及船底附著；
2）海水相對流速 當海水相對流速大于5nmile/h時生物不能附著；
3）附著材料表面的性質 堅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，柔軟和不穩定的材料表面上難于附著生物，此外，材料表面上具有強酸（pH<5）或強堿環境（pH>9）以及具有一定濃度的防污劑，均可以防止生物附著；
4）電場及輻射 材料表面若存在一定的輻射或電場，均可以防止生物附著。
海洋生態環境可以監測但很難人為調控，另外3個方面的因素在一定程度上可以人為地加以選擇、控制和調節。因此，最有效的防污措施應該是設法阻止海洋生物接近目標結構物或阻止在其上附著定居，如使用有機錫防污漆、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脂及有機硅樹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，已有的和正在開發的船舶防污涂料均是基于海水相對流速和附著材料表面的性質而設計完成的，如自拋光防污漆就是將這兩種因素很好結合的例證。
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