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- 影响海洋生物附着的因素及防污方法
（一）影响海洋生物附着的因素
材料浸于海水后，材料表面很快被细菌沾附，细菌分泌胞状产物，将细菌与细菌、细菌与底物相互连接形成细菌生物膜。随后各种海洋生物幼虫附着上去，变态生长为成虫，导致材料的生物污损。影响海洋生物附着的因素宏观地可以归结为以下4个方面：
（1）海洋生态环境
附着生物的种类及数量随着海域生态环境的变化而改变，如喜光的藻类一般于春、秋季在船舶水线下1.5 m 以内附着生长，藤壶等喜欢黑暗，一般在水线下1.5 m 及船底附着。
（2）海水相对流速
当海水超过某一流速时生物不能附着。
（3）附着材料表面的性质
坚硬材料的表面容易附着生物，而表面光滑的材料以及表面能低（25mN/ m,接触角大于98 ）和表面憎水的材料的不利于生物附着，柔软和不稳定的材料表面上难于附着生物，此外，材料表面上具有强酸（pH < 5）或强碱环境（ pH > 9） 以及具有一定浓度的防污剂，均可以防止生物附着。
（4）电场及辐射
材料表面若存在一定的辐射或电场，均可以防止生物附着。
海洋生态环境可以监测但很难人为调控，另外3 个方面的因素在一定程度上可以人为地加以选择、控制和调节。因此，最有效的防污措施应该是设法阻止海洋生物接近目标结构物或阻止在其上附着定居，如使用有机锡防污漆、低释放率的含铜防污涂料等；其次是在船舶表面涂上含有氟碳树脂及有机硅树脂的低表面能防污涂料以及海洋仿生防污涂料等，这样海洋生物就难于着床和定居，即使附着了生物，也易于清除。
（二）防污方法
（1）物理法
物理法主要包括：①机械法，定期对船舶和海洋设施进行机械清洗，包括水下机械清除及船舶进坞清理修复。②超声波清洗技术，将超声波发生器产生的功率超声波通过换能器将电能转换为机械能，进而辐射到液体中，强超声波在液体中产生亿万个微小气泡，使船体表面的污损生物难以靠近，同时使液体升温，产生扩张及压缩，形成空化效应，使物体表面、内部及缝隙中的附着物迅速脱落，从而达到清除船体附着生物的目的。③辐射法，利用具有辐射性能的材料会对海洋附着生物产生破坏和杀灭作用。④植绒型无毒防污材料，将纤维绒毛状材料覆于船体，从而使海洋附着生物无法接近船体。由于纤维绒毛在海水的冲击下不停地运动，海生物的孢子和幼虫很难附着在这种不稳定的材料上，从而起到防污效果。但由于种种原因，以上四类防污方法未见大面积推广应用。
（2）化学法
一种化学方法是通过在被保护表面附近的海水区域通氯气，用氯气毒杀海洋附着生物。
另一种方法是通过防污漆涂层防污。涂料的防污效果主要表现在广谱性和长效性两方面。理想的海洋防污涂料应该对植物和动物性海洋附着生物有防附作用，并有较长的防污期效。现今的海洋防污涂料有效性一般为1~5 年。决定防污效果的因素主要有以下几方面：
① 防污剂的含量。一般来说，防污剂的含量越高，有效期就越长。
② 防污涂层的表面自由能。低表面自由能的涂层不容易产生附着，即使有了也附着不牢，容易清除或被流动的海水冲刷掉。
图2 相对附着力与表面能关系曲线
③ 涂层的弹性模量。污损生物剥离所需的功为表面张力（ γ） 和弹性模量（ E） 乘积的1 /2 次方，即W =（γ·E） ?.弹性模量低的涂层上，海洋生物可在较小的外力下被剥除。
图3 相对附着力与弹性模■关系曲线
④ 涂层的光滑程度。涂层表面越光滑，摩擦阻力越小，海洋生物越不容易附着，因此，涂料的光滑性也能延长涂料的寿命和清洁周期。
⑤ 涂层的疏水性。疏水性的海洋防污涂料有明显的防污效果，目前已有研究将超疏水性（表面与水的接触角大于150°） 的表面应用于海洋防污。
⑥ 涂层pH 值。涂膜表层海水与正常海水的pH值相差越大，海洋生物越不容易附着。
对防污涂料的基本要求如下：
① 在一定时间内能防止海洋附着生物的附着；
② 漆膜内的毒料稳定地逐步向海水渗出；
③ 漆膜具有一定的透水性，以保证毒性连续渗出；
④ 与防锈漆有良好的附着力和配套性能，防污涂料本身亦应有较好的层间附着力并能与防锈漆微溶为好。
⑤ 漆膜要有良好的耐海水冲击性，在长期浸没于水中时不起泡、不脱落；
⑥ 在航行过程中，有不同程度的自抛光能力；
⑦ 有良好的贮存稳定性，一般为1年，在贮存期间防污性能不下降。
（3）电解化学法
电解防污方法与船体电化学保护方法并用，虽然经济长效，但技术难度很大，至今仍不能在船体大面积推广使用，只在小范围、小面积内获得成功。该类涂料主要有以下两种。
① 利用导电聚合物作涂层，将其涂覆在船壳和海洋建筑物表面，通入微小直流电流，以导电涂层为阳极，以船底其它与海水接触的部分为阴极，当微小电流通过时，海水电解产生次氯酸根离子杀灭海洋附着生物的幼虫和孢子或阻止其附着。
② 漆膜表面不通微弱电流，以掺杂了高分子化合物的导电高分子材料为有效成分，配制防污涂料涂覆在钢板表面，起到防污的效果。