第八章海洋防污损技术课件.ppt

第八章海洋防（生物）污损技术12一、海洋污损生物及其危害、海洋污损生物及其危害二、现代主要防污技术二、现代主要防污技术三、环境保护与防污三、环境保护与防污涂层技术的发展涂层技术的发展31、海洋附着生物的基本概念n n海洋海洋附着生物附着生物也称海洋也称海洋污损生物污损生物（marine marine fouling organismfouling organism），是生长在船底和海中一切），是生长在船底和海中一切设施表面的动物、植物和微生物的通称。这设施表面的动物、植物和微生物的通称。这些生物一般是有害的。些生物一般是有害的。n n船底长生物称为船底长生物称为生物污损生物污损（biofoulingbiofouling）。）。n n防除生物污损称为防除生物污损称为防污防污（antifoulingantifouling）。）。4n n海洋中约有海洋中约有4000400050005000种种污损生物污损生物。n n在所有污损生物中，有在所有污损生物中，有半数半数以上浮游在海岸以上浮游在海岸和港湾处，这些生物生长在船底、浮标、输和港湾处，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、水管道、冷却管道、沉船、海底电缆、木筏、浮子、浮桥和网具上，浮子、浮桥和网具上，n n除微生物外除微生物外:n n植物性生物约植物性生物约600600种，种，n n动物性生物约动物性生物约13001300种，种，n n常见的只有常见的只有5050100100种种。1、海洋附着生物的基本概念5三角藤壶6钟巨藤壶789102、生物污损典型图片112、生物污损典型图片122、生物污损典型图片132、生物污损典型图片142、生物污损典型图片152、生物污损典型图片16海洋生物对网具的污损情况2、生物污损典型图片17 涂刷涂刷NAF防污涂料防污涂料 NAFNAF防防污污涂料涂料实际应实际应用效果用效果（6个月，个月，03年年12月月5日检查）日检查）对照网片对照网片2、生物污损典型图片182、生物污损典型图片1 1）种类：）种类：污损生物的种类数从北方海域往南方明污损生物的种类数从北方海域往南方明污损生物的种类数从北方海域往南方明污损生物的种类数从北方海域往南方明显地逐渐递增；显地逐渐递增；显地逐渐递增；显地逐渐递增；2 2）附着季节：）附着季节：根据不同港口和污损生物的不同种根据不同港口和污损生物的不同种根据不同港口和污损生物的不同种根据不同港口和污损生物的不同种类，可以将中国沿海污损生物的附着季节大致分类，可以将中国沿海污损生物的附着季节大致分类，可以将中国沿海污损生物的附着季节大致分类，可以将中国沿海污损生物的附着季节大致分为三种类型。为三种类型。为三种类型。为三种类型。a.a.a.a.附着单周期；附着单周期；附着单周期；附着单周期；b.b.b.b.全年附着，但有明显的季节变化；全年附着，但有明显的季节变化；全年附着，但有明显的季节变化；全年附着，但有明显的季节变化；c.c.c.c.一年有间隔的两个附着期。一年有间隔的两个附着期。一年有间隔的两个附着期。一年有间隔的两个附着期。3 3）数量：数量：中国沿海污损生物的湿重一般都比较大，中国沿海污损生物的湿重一般都比较大，中国沿海污损生物的湿重一般都比较大，中国沿海污损生物的湿重一般都比较大，尤其是南方海域更大一些。尤其是南方海域更大一些。尤其是南方海域更大一些。尤其是南方海域更大一些。我国沿岸海域污损生物的分布特点我国沿岸海域污损生物的分布特点192、生物污损典型图片3 3）数量：数量：a a a a水域开阔，水流畅通，则污损生物就附着水域开阔，水流畅通，则污损生物就附着水域开阔，水流畅通，则污损生物就附着水域开阔，水流畅通，则污损生物就附着多、生长快，湿重也特别大，反之则不然。多、生长快，湿重也特别大，反之则不然。多、生长快，湿重也特别大，反之则不然。多、生长快，湿重也特别大，反之则不然。b b b b沿岸海域，离岸越远，污损生物的湿重也沿岸海域，离岸越远，污损生物的湿重也沿岸海域，离岸越远，污损生物的湿重也沿岸海域，离岸越远，污损生物的湿重也越大。通常，离岸远，水域开阔，水流通畅，但越大。通常，离岸远，水域开阔，水流通畅，但越大。通常，离岸远，水域开阔，水流通畅，但越大。通常，离岸远，水域开阔，水流通畅，但生物种类组成却与近岸不同。生物种类组成却与近岸不同。生物种类组成却与近岸不同。生物种类组成却与近岸不同。c.c.c.c.在河口区，随着盐度梯度的变化，污损生在河口区，随着盐度梯度的变化，污损生在河口区，随着盐度梯度的变化，污损生在河口区，随着盐度梯度的变化，污损生物的种类和数量也有很大变化。在近海的河港，物的种类和数量也有很大变化。在近海的河港，物的种类和数量也有很大变化。在近海的河港，物的种类和数量也有很大变化。在近海的河港，污损生物主要是淡水种，附着密度有的也较大，污损生物主要是淡水种，附着密度有的也较大，污损生物主要是淡水种，附着密度有的也较大，污损生物主要是淡水种，附着密度有的也较大，但湿重往往小于近岸海区。但湿重往往小于近岸海区。但湿重往往小于近岸海区。但湿重往往小于近岸海区。我国沿岸海域污损生物的分布特点我国沿岸海域污损生物的分布特点20n n一一般般物物体体浸浸入入海海水水以以后后，在在几几小小时时内内就就有有细细菌菌在在其其表表面面附附着着，并并以以几几何何基基数数进进行行繁繁殖殖，4848小小时时内内每每平平方方厘厘米可达米可达7070多万个。多万个。n n有有很很多多细细菌菌能能够够产产生生粘粘液液性性的的分分泌泌物物，分分泌泌物物为为多多糖糖类，具有一定的粘性。类，具有一定的粘性。n n接接着着就就有有硅硅藻藻附附着着，也也以以细细菌菌同同样样的的方方式式繁繁殖殖，形形成成一层薄的粘膜一层薄的粘膜。n n粘膜的颜色粘膜的颜色，可由半透明乳白色变成黄绿色。，可由半透明乳白色变成黄绿色。3、海洋生物的污损过程生物粘膜的生成生物粘膜的生成-大型生物的附着大型生物的附着21n n以以后后在在粘粘膜膜内内出出现现纤纤毛毛虫虫、鞭鞭毛毛虫虫、钟钟形形虫虫及及小小型型线线虫虫等等。它它们们生生活活于于粘粘膜膜内内而而与与粘粘膜膜的的形形成成无无关关。它它们们的的出出现现是是有有顺顺序序的的，而而且且受受着着环环境境条条件件的的制制约约，并有生物演替现象并有生物演替现象。n n粘粘膜膜还还有有显显著著的的季季节节变变化化。在在一一般般情情况况下下是是与与海海水水温温度度有有关关的的，粘粘膜膜的的重重量量变变化化每每平平方方厘厘米米在在冬冬季季只只有有几几百百微微克克，而而在在夏夏季季可可达达4000g4000g，粘粘膜膜的的干干物物质质量量是是总总重重量量的的3030。普普遍遍认认为为这这层层生生物物粘粘膜膜对对后后来的大型生物附着有着密切的关系来的大型生物附着有着密切的关系。3、海洋生物的污损过程22生物粘膜的组成生物粘膜的组成:n n在在在在生生生生物物物物粘粘粘粘膜膜膜膜的的的的初初初初期期期期（两两两两三三三三天天天天内内内内）是是是是由由由由各各各各种种种种类类类类型型型型的的的的细细细细菌菌菌菌所所所所组组组组成：杆菌、球菌、弧菌、螺菌，以杆菌为主，球菌次之。成：杆菌、球菌、弧菌、螺菌，以杆菌为主，球菌次之。成：杆菌、球菌、弧菌、螺菌，以杆菌为主，球菌次之。成：杆菌、球菌、弧菌、螺菌，以杆菌为主，球菌次之。n n在在在在生生生生物物物物粘粘粘粘膜膜膜膜的的的的中中中中期期期期（三三三三十十十十天天天天左左左左右右右右）杆杆杆杆菌菌菌菌变变变变为为为为短短短短杆杆杆杆菌菌菌菌，纤纤纤纤毛毛毛毛虫增多，出现钟形虫和小型线虫。虫增多，出现钟形虫和小型线虫。虫增多，出现钟形虫和小型线虫。虫增多，出现钟形虫和小型线虫。n n在在在在生生生生物物物物粘粘粘粘膜膜膜膜的的的的后后后后期期期期（三三三三个个个个月月月月左左左左右右右右）硅硅硅硅藻藻藻藻的的的的种种种种类类类类和和和和数数数数量量量量增增增增多多多多，除除除除舟舟舟舟形形形形硅硅硅硅藻藻藻藻外外外外还还还还有有有有弯弯弯弯杆杆杆杆硅硅硅硅藻藻藻藻、菱菱菱菱形形形形硅硅硅硅藻藻藻藻、直直直直链链链链硅硅硅硅藻藻藻藻、盒盒盒盒形形形形硅硅硅硅藻藻藻藻等等等等。盒盒盒盒形形形形硅硅硅硅藻藻藻藻是是是是附附附附着着着着生生生生活活活活的的的的硅硅硅硅藻藻藻藻，能能能能分分分分泌泌泌泌胶胶胶胶质质质质，通通通通过过过过胶质与物体表面连接。胶质与物体表面连接。胶质与物体表面连接。胶质与物体表面连接。一一一一般般般般情情情情况况况况下下下下，这这这这个个个个时时时时候候候候藤藤藤藤壶壶壶壶等等等等大大大大型型型型海海海海洋洋洋洋附附附附着着着着生生生生物物物物也也也也开开开开始附着在物体的表面。始附着在物体的表面。始附着在物体的表面。始附着在物体的表面。3、海洋生物的污损过程23一、增加船舶的阻力一、增加船舶的阻力二、堵塞管道二、堵塞管道三、加速金属腐蚀三、加速金属腐蚀四、使仪表及转动机构、声学仪器失灵四、使仪表及转动机构、声学仪器失灵五、对水产业产生危害五、对水产业产生危害3、海洋污损生物的危害244、防污的目的254、防污的目的26提出了两个问题：1、防污技术针对性强；2、防污技术多学科交叉、技术难度大。（对我国来讲，该项研究是从军事需求开始的。）4、防污的目的27二、现代主要防污技术二、现代主要防污技术28n n生物污损是人们从事海洋活动后才出现的生物学现象，人类生物污损是人们从事海洋活动后才出现的生物学现象，人类生物污损是人们从事海洋活动后才出现的生物学现象，人类生物污损是人们从事海洋活动后才出现的生物学现象，人类与海洋附着生物的战斗已有与海洋附着生物的战斗已有与海洋附着生物的战斗已有与海洋附着生物的战斗已有四千多年四千多年四千多年四千多年的历史。随着航运、海的历史。随着航运、海的历史。随着航运、海的历史。随着航运、海防、海洋开发利用和水产养殖等事业的发展，生物污损的危防、海洋开发利用和水产养殖等事业的发展，生物污损的危防、海洋开发利用和水产养殖等事业的发展，生物污损的危防、海洋开发利用和水产养殖等事业的发展，生物污损的危害也越来越严重，从而剌激了这项研究工作的开展。害也越来越严重，从而剌激了这项研究工作的开展。害也越来越严重，从而剌激了这项研究工作的开展。害也越来越严重，从而剌激了这项研究工作的开展。n n木壳船时代木壳船时代木壳船时代木壳船时代，所遇到的生物危害主要是船蛆等钻孔生物，所遇到的生物危害主要是船蛆等钻孔生物，所遇到的生物危害主要是船蛆等钻孔生物，所遇到的生物危害主要是船蛆等钻孔生物(boring organisms)(boring organisms)(boring organisms)(boring organisms)，最早人们把沥青和桐油涂于木船底部，在，最早人们把沥青和桐油涂于木船底部，在，最早人们把沥青和桐油涂于木船底部，在，最早人们把沥青和桐油涂于木船底部，在船底包覆铜皮，以减少和防污污损生物的附着。船底包覆铜皮，以减少和防污污损生物的附着。船底包覆铜皮，以减少和防污污损生物的附着。船底包覆铜皮，以减少和防污污损生物的附着。n n十八世纪下叶，十八世纪下叶，十八世纪下叶，十八世纪下叶，钢壳船问世后钢壳船问世后钢壳船问世后钢壳船问世后，即面临着腐蚀和生物污损的，即面临着腐蚀和生物污损的，即面临着腐蚀和生物污损的，即面临着腐蚀和生物污损的两重挑战。两次世界大战，特别是第二次世界大战，污损生两重挑战。两次世界大战，特别是第二次世界大战，污损生两重挑战。两次世界大战，特别是第二次世界大战，污损生两重挑战。两次世界大战，特别是第二次世界大战，污损生物因其对船只及水中武器和设施的危害而引起了人们的极大物因其对船只及水中武器和设施的危害而引起了人们的极大物因其对船只及水中武器和设施的危害而引起了人们的极大物因其对船只及水中武器和设施的危害而引起了人们的极大重视。此后几十年间，生物污损及防污的研究进展迅速。在重视。此后几十年间，生物污损及防污的研究进展迅速。在重视。此后几十年间，生物污损及防污的研究进展迅速。在重视。此后几十年间，生物污损及防污的研究进展迅速。在这同时，沿海工厂，特别是火力发电厂和原子能发电厂的海这同时，沿海工厂，特别是火力发电厂和原子能发电厂的海这同时，沿海工厂，特别是火力发电厂和原子能发电厂的海这同时，沿海工厂，特别是火力发电厂和原子能发电厂的海水冷却管道内壁的生物污损问题，也提到议事日程上来。水冷却管道内壁的生物污损问题，也提到议事日程上来。水冷却管道内壁的生物污损问题，也提到议事日程上来。水冷却管道内壁的生物污损问题，也提到议事日程上来。29 防污技术n n1 1、涂刷防污涂料、涂刷防污涂料n n2 2、向海水中大量添加毒料、向海水中大量添加毒料n n3 3、电解海水生成次氯酸盐、电解海水生成次氯酸盐n n4 4、电解重金属法、电解重金属法n n5 5、人工或机械清除法、人工或机械清除法n n6 6、采用防污材料制作结构物、采用防污材料制作结构物n n7 7、过滤法、过滤法n n8 8、利用淡水、利用淡水n n9 9、导电涂膜法、导电涂膜法n n1010、臭氧法、臭氧法n n1111、其它方法、其它方法301、涂刷防污涂料n n防污涂料是由防污剂、颜料、高分子材料、溶防污涂料是由防污剂、颜料、高分子材料、溶防污涂料是由防污剂、颜料、高分子材料、溶防污涂料是由防污剂、颜料、高分子材料、溶剂和助剂等组成，防污剂是最重要组分之一。剂和助剂等组成，防污剂是最重要组分之一。剂和助剂等组成，防污剂是最重要组分之一。剂和助剂等组成，防污剂是最重要组分之一。n n常用的防污剂是有无机化合物（如常用的防污剂是有无机化合物（如常用的防污剂是有无机化合物（如常用的防污剂是有无机化合物（如氧化亚铜氧化亚铜氧化亚铜氧化亚铜、氧化锌氧化锌氧化锌氧化锌）、有机化合物（如）、有机化合物（如）、有机化合物（如）、有机化合物（如DDTDDTDDTDDT和和和和TBTTBTTBTTBT）等。）等。）等。）等。n n防污漆的作用是靠防污剂不断从漆膜中渗出，防污漆的作用是靠防污剂不断从漆膜中渗出，防污漆的作用是靠防污剂不断从漆膜中渗出，防污漆的作用是靠防污剂不断从漆膜中渗出，在结构物表面形成一个有毒薄层，排斥或杀死在结构物表面形成一个有毒薄层，排斥或杀死在结构物表面形成一个有毒薄层，排斥或杀死在结构物表面形成一个有毒薄层，排斥或杀死企图停留在漆膜上的污损生物的孢子或幼虫企图停留在漆膜上的污损生物的孢子或幼虫企图停留在漆膜上的污损生物的孢子或幼虫企图停留在漆膜上的污损生物的孢子或幼虫。铜离子、汞离子等具有凝固有机体内蛋白质的铜离子、汞离子等具有凝固有机体内蛋白质的铜离子、汞离子等具有凝固有机体内蛋白质的铜离子、汞离子等具有凝固有机体内蛋白质的作用，以此达到防污的目的。作用，以此达到防污的目的。作用，以此达到防污的目的。作用，以此达到防污的目的。312、向海水中大量添加毒料n n毒料主要是液态氯、漂白粉等。利用这些物质毒料主要是液态氯、漂白粉等。利用这些物质毒料主要是液态氯、漂白粉等。利用这些物质毒料主要是液态氯、漂白粉等。利用这些物质的强氧化性，造成有机物质氧化，污损生物机的强氧化性，造成有机物质氧化，污损生物机的强氧化性，造成有机物质氧化，污损生物机的强氧化性，造成有机物质氧化，污损生物机体被破坏，令其死亡体被破坏，令其死亡体被破坏，令其死亡体被破坏，令其死亡。323、电解海水生成次氯酸盐n n海水中含有大量氯离子，利用特种电极通入直流电，将海水中含有大量氯离子，利用特种电极通入直流电，将海水中含有大量氯离子，利用特种电极通入直流电，将海水中含有大量氯离子，利用特种电极通入直流电，将海水电解生成次氯酸钠，海水中低浓度的次氯酸钠就能海水电解生成次氯酸钠，海水中低浓度的次氯酸钠就能海水电解生成次氯酸钠，海水中低浓度的次氯酸钠就能海水电解生成次氯酸钠，海水中低浓度的次氯酸钠就能使污损生物的细胞组织破坏，使幼虫、卵、孢子等死亡使污损生物的细胞组织破坏，使幼虫、卵、孢子等死亡使污损生物的细胞组织破坏，使幼虫、卵、孢子等死亡使污损生物的细胞组织破坏，使幼虫、卵、孢子等死亡或失去附着能力。或失去附着能力。或失去附着能力。或失去附着能力。n n阳极反应阳极反应阳极反应阳极反应:n n 2Cl 2Cl 2Cl 2Cl-Cl Cl Cl Cl2 2 2 2 +2e +2e +2e +2en n 2OH 2OH 2OH 2OH-O O O O2 2 2 2 +2H +2H +2H +2H2 2 2 2O +4eO +4eO +4eO +4en n阴极反应阴极反应阴极反应阴极反应:n n 2H 2H 2H 2H2 2 2 2O +2e 2OHO +2e 2OHO +2e 2OHO +2e 2OH-+H +H +H +H2 2 2 2n n阴阳两极产物混合而生成次氯酸钠阴阳两极产物混合而生成次氯酸钠阴阳两极产物混合而生成次氯酸钠阴阳两极产物混合而生成次氯酸钠:n n Cl Cl Cl Cl2 2 2 2 +2NaOH NaOCl +NaCl +H +2NaOH NaOCl +NaCl +H +2NaOH NaOCl +NaCl +H +2NaOH NaOCl +NaCl +H2 2 2 2O OO O334、电解重金属法n n许多重金属都是有毒的。目前应用最多的是电解许多重金属都是有毒的。目前应用最多的是电解许多重金属都是有毒的。目前应用最多的是电解许多重金属都是有毒的。目前应用最多的是电解铜及其合金。铜及其合金。铜及其合金。铜及其合金。n n其方法是在取水头部按装专门制作的铜阳极，另其方法是在取水头部按装专门制作的铜阳极，另其方法是在取水头部按装专门制作的铜阳极，另其方法是在取水头部按装专门制作的铜阳极，另外配套安装铝阳极外配套安装铝阳极外配套安装铝阳极外配套安装铝阳极(或铁阳极或铁阳极或铁阳极或铁阳极)，以被保护的金属，以被保护的金属，以被保护的金属，以被保护的金属结构物作阴极，通入小量直流电，电解出铜离子、结构物作阴极，通入小量直流电，电解出铜离子、结构物作阴极，通入小量直流电，电解出铜离子、结构物作阴极，通入小量直流电，电解出铜离子、铝离子铝离子铝离子铝离子(或铁离子或铁离子或铁离子或铁离子)。铜是毒料，能减小许多动物。铜是毒料，能减小许多动物。铜是毒料，能减小许多动物。铜是毒料，能减小许多动物性生物的附着量，起到防污作用。性生物的附着量，起到防污作用。性生物的附着量，起到防污作用。性生物的附着量，起到防污作用。Al(OH)Al(OH)3 3絮状絮状絮状絮状物粘附在管道上，起到一定的阴极保护作用。物粘附在管道上，起到一定的阴极保护作用。物粘附在管道上，起到一定的阴极保护作用。物粘附在管道上，起到一定的阴极保护作用。345、人工或机械清除法n n这是对已经附着了生物的结构物所采取的措施，通常是这是对已经附着了生物的结构物所采取的措施，通常是这是对已经附着了生物的结构物所采取的措施，通常是这是对已经附着了生物的结构物所采取的措施，通常是利用正常停机期间进行人工或机械清除，被清除的主要利用正常停机期间进行人工或机械清除，被清除的主要利用正常停机期间进行人工或机械清除，被清除的主要利用正常停机期间进行人工或机械清除，被清除的主要对象是一些较大的无脊椎生物。目前，利用该法解决污对象是一些较大的无脊椎生物。目前，利用该法解决污对象是一些较大的无脊椎生物。目前，利用该法解决污对象是一些较大的无脊椎生物。目前，利用该法解决污损问题仍占很大比例。损问题仍占很大比例。损问题仍占很大比例。损问题仍占很大比例。3536376、过滤法n n该法是在海边挖深海水井，利用土壤、砂砾等的该法是在海边挖深海水井，利用土壤、砂砾等的该法是在海边挖深海水井，利用土壤、砂砾等的该法是在海边挖深海水井，利用土壤、砂砾等的过滤作用，滤去污损生物的卵、幼虫等，避免了过滤作用，滤去污损生物的卵、幼虫等，避免了过滤作用，滤去污损生物的卵、幼虫等，避免了过滤作用，滤去污损生物的卵、幼虫等，避免了它们在海水输送系统内生长。它们在海水输送系统内生长。它们在海水输送系统内生长。它们在海水输送系统内生长。387、利用淡水n n由于生活环境的变化，污损生物自行死亡。例如：由于生活环境的变化，污损生物自行死亡。例如：由于生活环境的变化，污损生物自行死亡。例如：由于生活环境的变化，污损生物自行死亡。例如：有些船舵往返在海洋与河流之间航，海洋生物或有些船舵往返在海洋与河流之间航，海洋生物或有些船舵往返在海洋与河流之间航，海洋生物或有些船舵往返在海洋与河流之间航，海洋生物或淡水生物都会死亡，但其残骸堆积在管道内，必淡水生物都会死亡，但其残骸堆积在管道内，必淡水生物都会死亡，但其残骸堆积在管道内，必淡水生物都会死亡，但其残骸堆积在管道内，必须及时清除。须及时清除。须及时清除。须及时清除。398、采用防污材料制作结构物n n 根据结构物的性能要求，选用合适的金属或台根据结构物的性能要求，选用合适的金属或台根据结构物的性能要求，选用合适的金属或台根据结构物的性能要求，选用合适的金属或台金制成结构物，利用结构物本身具有的毒性，阻金制成结构物，利用结构物本身具有的毒性，阻金制成结构物，利用结构物本身具有的毒性，阻金制成结构物，利用结构物本身具有的毒性，阻碍污损生物的附着，如采用防污铜台金制成取水碍污损生物的附着，如采用防污铜台金制成取水碍污损生物的附着，如采用防污铜台金制成取水碍污损生物的附着，如采用防污铜台金制成取水头部的拦污格栅。具有毒性的金属有银、砷、铜、头部的拦污格栅。具有毒性的金属有银、砷、铜、头部的拦污格栅。具有毒性的金属有银、砷、铜、头部的拦污格栅。具有毒性的金属有银、砷、铜、铅、锡、镐、镍、锌、汞和钴等。铅、锡、镐、镍、锌、汞和钴等。铅、锡、镐、镍、锌、汞和钴等。铅、锡、镐、镍、锌、汞和钴等。n n铜镍合金具有良好的防污性能（含铜铜镍合金具有良好的防污性能（含铜铜镍合金具有良好的防污性能（含铜铜镍合金具有良好的防污性能（含铜9090，含镍，含镍，含镍，含镍1010）。）。）。）。409、臭氧法n n近几年来在对化学处理深度开发的同时，一种在观念上具有近几年来在对化学处理深度开发的同时，一种在观念上具有近几年来在对化学处理深度开发的同时，一种在观念上具有近几年来在对化学处理深度开发的同时，一种在观念上具有更新意义的臭氧法冷却水处理技术正在国外兴起。人们已更新意义的臭氧法冷却水处理技术正在国外兴起。人们已更新意义的臭氧法冷却水处理技术正在国外兴起。人们已更新意义的臭氧法冷却水处理技术正在国外兴起。人们已经发现、在冷却水中通入臭氧不仅能杀灭水中的细菌、病经发现、在冷却水中通入臭氧不仅能杀灭水中的细菌、病经发现、在冷却水中通入臭氧不仅能杀灭水中的细菌、病经发现、在冷却水中通入臭氧不仅能杀灭水中的细菌、病毒、还可以抑制或消除结垢，控制设备腐蚀，且无需加任毒、还可以抑制或消除结垢，控制设备腐蚀，且无需加任毒、还可以抑制或消除结垢，控制设备腐蚀，且无需加任毒、还可以抑制或消除结垢，控制设备腐蚀，且无需加任何化学药品，不调何化学药品，不调何化学药品，不调何化学药品，不调pHpH值、不排污、不污染环境、操作费用值、不排污、不污染环境、操作费用值、不排污、不污染环境、操作费用值、不排污、不污染环境、操作费用低，因此它越来越受人们关注。低，因此它越来越受人们关注。低，因此它越来越受人们关注。低，因此它越来越受人们关注。n n与氯相比、臭氧除具有更强的广谱杀生作用外，还有比氯更与氯相比、臭氧除具有更强的广谱杀生作用外，还有比氯更与氯相比、臭氧除具有更强的广谱杀生作用外，还有比氯更与氯相比、臭氧除具有更强的广谱杀生作用外，还有比氯更快的杀生速度。研究结果表明、臭氧的杀菌速度比氯快快的杀生速度。研究结果表明、臭氧的杀菌速度比氯快快的杀生速度。研究结果表明、臭氧的杀菌速度比氯快快的杀生速度。研究结果表明、臭氧的杀菌速度比氯快31253125倍。亦即若选用适宜的臭氧浓度，臭氧的杀生速度以倍。亦即若选用适宜的臭氧浓度，臭氧的杀生速度以倍。亦即若选用适宜的臭氧浓度，臭氧的杀生速度以倍。亦即若选用适宜的臭氧浓度，臭氧的杀生速度以秒计、则氯的杀生速度以小时计。臭氧与氯相比、不但氧秒计、则氯的杀生速度以小时计。臭氧与氯相比、不但氧秒计、则氯的杀生速度以小时计。臭氧与氯相比、不但氧秒计、则氯的杀生速度以小时计。臭氧与氯相比、不但氧化破坏生物酶的能力强、而且扩散透入细胞壁的速度比氯化破坏生物酶的能力强、而且扩散透入细胞壁的速度比氯化破坏生物酶的能力强、而且扩散透入细胞壁的速度比氯化破坏生物酶的能力强、而且扩散透入细胞壁的速度比氯快、因此自然比氯具有更大的杀生力。实践证明、用臭氧快、因此自然比氯具有更大的杀生力。实践证明、用臭氧快、因此自然比氯具有更大的杀生力。实践证明、用臭氧快、因此自然比氯具有更大的杀生力。实践证明、用臭氧处理工业用水无需再辅以非氧化型杀生剂，也就无污染环处理工业用水无需再辅以非氧化型杀生剂，也就无污染环处理工业用水无需再辅以非氧化型杀生剂，也就无污染环处理工业用水无需再辅以非氧化型杀生剂，也就无污染环境之忧。境之忧。境之忧。境之忧。4110、导电涂膜法n n在船壳接触海水的钢板在船壳接触海水的钢板在船壳接触海水的钢板在船壳接触海水的钢板上，先涂覆绝缘涂膜，上，先涂覆绝缘涂膜，上，先涂覆绝缘涂膜，上，先涂覆绝缘涂膜，然后在其上再涂覆电性然后在其上再涂覆电性然后在其上再涂覆电性然后在其上再涂覆电性徐膜。把这种涂膜作为徐膜。把这种涂膜作为徐膜。把这种涂膜作为徐膜。把这种涂膜作为阳极，如果通上微小电阳极，如果通上微小电阳极，如果通上微小电阳极，如果通上微小电流，那么海水在其在表流，那么海水在其在表流，那么海水在其在表流，那么海水在其在表面上就会被电解。如图面上就会被电解。如图面上就会被电解。如图面上就会被电解。如图所示，导电涂膜的表面所示，导电涂膜的表面所示，导电涂膜的表面所示，导电涂膜的表面由次氯酸离子覆盖，这由次氯酸离子覆盖，这由次氯酸离子覆盖，这由次氯酸离子覆盖，这样就可以防止微生物、样就可以防止微生物、样就可以防止微生物、样就可以防止微生物、藻类、贝类等海洋生物藻类、贝类等海洋生物藻类、贝类等海洋生物藻类、贝类等海洋生物的附着。的附着。的附着。的附着。4211、其它防污方法n n超声波防污是使用电子振荡器驱动声发射装置超声波防污是使用电子振荡器驱动声发射装置超声波防污是使用电子振荡器驱动声发射装置超声波防污是使用电子振荡器驱动声发射装置,造成附着物难以生存的环境；造成附着物难以生存的环境；造成附着物难以生存的环境；造成附着物难以生存的环境；n n0 0紫外线防污是利用紫外线防污是利用紫外线防污是利用紫外线防污是利用253.7nm253.7nm紫外光能改变某些紫外光能改变某些紫外光能改变某些紫外光能改变某些分子的化学键，长期的或周期的开关光能发射装分子的化学键，长期的或周期的开关光能发射装分子的化学键，长期的或周期的开关光能发射装分子的化学键，长期的或周期的开关光能发射装置达到长期完全防污的效果；置达到长期完全防污的效果；置达到长期完全防污的效果；置达到长期完全防污的效果；n n还有使用含有毒料的橡胶层或是涂覆可剥离的塑还有使用含有毒料的橡胶层或是涂覆可剥离的塑还有使用含有毒料的橡胶层或是涂覆可剥离的塑还有使用含有毒料的橡胶层或是涂覆可剥离的塑料薄膜层等等。料薄膜层等等。料薄膜层等等。料薄膜层等等。n n这些方法只限于某些局部的、特定的环境下使用这些方法只限于某些局部的、特定的环境下使用这些方法只限于某些局部的、特定的环境下使用这些方法只限于某些局部的、特定的环境下使用,其应用范围很有限。其应用范围很有限。其应用范围很有限。其应用范围很有限。43n n在所有这些现代仍然应用的防污技术中，应用最广泛的是防污涂料。正是因为如此，传统防污涂料中大量使用的防污剂（有毒物质如DDT、TBT等）把环境保护与防污涂层技术的发展联系在了一起。44三、环境保护与防污涂层技术的发展三、环境保护与防污涂层技术的发展45 防污涂层防污涂层树脂(成膜物)防污剂辅助材料填充料有机溶剂防污涂料实现防污防污涂料实现防污的的“毒毒”料成份料成份防污剂实现防污剂实现防污的载体防污的载体1、防污涂层简介46 树脂树脂 防污剂防污剂 填充料填充料 辅助材料辅助材料 溶剂溶剂研磨防污涂料1、防污涂层简介47n n从本质上讲防污涂料的发展依靠两条主线从本质上讲防污涂料的发展依靠两条主线:1 1、新型树脂的开发、新型树脂的开发 树胶、沥青、蜡等天然树脂树胶、沥青、蜡等天然树脂 醇酸、丙烯酸合成树脂醇酸、丙烯酸合成树脂 功能性合成树脂功能性合成树脂 2 2、新型防污剂的开发、新型防污剂的开发 无机防污剂无机防污剂 有机防污剂有机防污剂 天然产物天然产物 有机砷、有机砷、HgOHgO、ZnOZnO、CuCu2 2O O等等 DDTDDT、TBTTBT等等 辣素等辣素等1、防污涂层简介48古代古代 木船保护木船保护 煤焦油、油和蜡涂料煤焦油、油和蜡涂料 木材和金属（铅，铜）包覆木材和金属（铅，铜）包覆 185018501900 1900 木、铁船的保护木、铁船的保护 铜包覆、铁的电化学作用铜包覆、铁的电化学作用 “专利涂料专利涂料”，几乎是无效的，几乎是无效的 “Italian MoravianItalian Moravian”热塑涂料，相当有效热塑涂料，相当有效 190019001950 1950 防污涂料防污涂料 各种各类的粘合剂和铜氧化物各种各类的粘合剂和铜氧化物 热塑涂料，后来的冷塑涂料热塑涂料，后来的冷塑涂料 195019502003 2003 防污涂料防污涂料 使使用用不不溶溶解解性性的的或或溶溶解解性性的的基基料料，以以氧氧化化铜铜和和氧氧化化汞汞作作为防污剂以及有机锡和氧化铜的共用为防污剂以及有机锡和氧化铜的共用 有机锡聚合物防污剂（自抛光共聚物）有机锡聚合物防污剂（自抛光共聚物）20032003将来将来涂料和系统涂料和系统 低毒和无毒防污涂料低毒和无毒防污涂料 通过导电涂层系统的海水电解技术通过导电涂层系统的海水电解技术 铜合金等的使用铜合金等的使用 低表面能防污涂料低表面能防污涂料 2、防污涂层技术的历史49n n防防防防污污污污方方方方法法法法的的的的历历历历史史史史可可可可以以以以追追追追溯溯溯溯到到到到古古古古代代代代，但但但但是是是是这这这这个个个个问问问问题题题题直直直直到到到到现现现现在在在在仍仍仍仍是是是是一一一一个个个个重重重重要要要要的的的的研研研研究究究究课课课课题题题题。在在在在19191919世世世世纪纪纪纪中中中中叶叶叶叶，开开开开发发发发出出出出了了了了防防防防污污污污涂涂涂涂料料料料用用用用于于于于船船船船底底底底防防防防止止止止海海海海洋洋洋洋生生生生物物物物附附附附着着着着，其其其其基基基基本本本本原原原原理理理理与与与与现现现现代代代代的的的的防防防防污污污污涂涂涂涂料料料料一一一一样样样样：某某某某些些些些有有有有毒毒毒毒物物物物质质质质混混混混入到涂料中以某种释放机理杀死海洋生物入到涂料中以某种释放机理杀死海洋生物入到涂料中以某种释放机理杀死海洋生物入到涂料中以某种释放机理杀死海洋生物。n n历历历历史史史史文文文文献献献献报报报报道道道道，在在在在公公元元前前5 5世世纪纪含含含含砷砷砷砷、硫硫硫硫和和和和油油油油的的的的涂涂涂涂料料料料用用用用于于于于防防防防止止止止船船船船蛆蛆蛆蛆。古古古古希希希希腊腊腊腊人人人人公公公公元元元元前前前前3 3 3 3世世世世纪纪纪纪就就就就使使使使用用用用沥沥沥沥青青青青和和和和蜡蜡蜡蜡，从从从从13131313至至至至15151515世世世世纪纪纪纪使使使使用用用用沥沥沥沥青青青青、油油油油、树树树树脂脂脂脂和和和和动动动动物物物物脂脂脂脂保保保保护船只。护船只。护船只。护船只。2、防污涂层技术的历史50n n第一个关于防污涂料的专利记载是第一个关于防污涂料的专利记载是第一个关于防污涂料的专利记载是第一个关于防污涂料的专利记载是1625162516251625年年年年William William William William BealeBealeBealeBeale发明的。发明的。发明的。发明的。BealeBealeBealeBeale使用的是有由水泥、铜化合物使用的是有由水泥、铜化合物使用的是有由水泥、铜化合物使用的是有由水泥、铜化合物和铁的粉末组成的混合物。和铁的粉末组成的混合物。和铁的粉末组成的混合物。和铁的粉末组成的混合物。n n1670167016701670年年年年Philip HowardPhilip HowardPhilip HowardPhilip Howard和和和和Francis WatsonFrancis WatsonFrancis WatsonFrancis Watson的专利是由焦的专利是由焦的专利是由焦的专利是由焦油、树脂和蜂蜡组成的防污涂料。油、树脂和蜂蜡组成的防污涂料。油、树脂和蜂蜡组成的防污涂料。油、树脂和蜂蜡组成的防污涂料。n n1791179117911791年年年年William MurdockWilliam MurdockWilliam MurdockWilliam Murdock的专利是一种混有硫酸铁和的专利是一种混有硫酸铁和的专利是一种混有硫酸铁和的专利是一种混有硫酸铁和锌粉末，并使用砷作为防污剂的清漆。锌粉末，并使用砷作为防污剂的清漆。锌粉末，并使用砷作为防污剂的清漆。锌粉末，并使用砷作为防污剂的清漆。n n到到到到1860186018601860年有这样的防污涂料专利年有这样的防污涂料专利年有这样的防污涂料专利年有这样的防污涂料专利300300300300多项。他们都多项。他们都多项。他们都多项。他们都不十分有效。不十分有效。不十分有效。不十分有效。2、防污涂层技术的历史51n n1860186018601860年年年年James MclnnessJames MclnnessJames MclnnessJames Mclnness在金属皂组成物中使用硫酸在金属皂组成物中使用硫酸在金属皂组成物中使用硫酸在金属皂组成物中使用硫酸铜作为防污剂。这一铜作为防污剂。这一铜作为防污剂。这一铜作为防污剂。这一“热塑涂料热塑涂料热塑涂料热塑涂料”（hot plastic hot plastic hot plastic hot plastic paintpaintpaintpaint）与同一时期意大利开发的由松香和铜化合）与同一时期意大利开发的由松香和铜化合）与同一时期意大利开发的由松香和铜化合）与同一时期意大利开发的由松香和铜化合物组成的物组成的物组成的物组成的“Italian MoravianItalian MoravianItalian MoravianItalian Moravian”涂料相似。这是那时涂料相似。这是那时涂料相似。这是那时涂料相似。这是那时最好的防污涂料。最好的防污涂料。最好的防污涂料。最好的防污涂料。n n1863186318631863年，年，年，年，James TarrJames TarrJames TarrJames Tarr和和和和Augustus WonsonAugustus WonsonAugustus WonsonAugustus Wonson被批准的美被批准的美被批准的美被批准的美国专利是使用氧化铜和焦油的防污涂料。国专利是使用氧化铜和焦油的防污涂料。国专利是使用氧化铜和焦油的防污涂料。国专利是使用氧化铜和焦油的防污涂料。2、防污涂层技术的历史52n n1885188518851885年，年，年，年，Zuisho HottaZuisho HottaZuisho HottaZuisho Hotta批准的第一个防污涂料日本专批准的第一个防污涂料日本专批准的第一个防污涂料日本专批准的第一个防污涂料日本专