基于韦伯-费希纳定律的海水水质富营养化评价——以中街山列岛网箱养殖区为例

基于韦伯-费希纳定律基本原理,以表征海水水质富营养化水平的COD、DIN、PO4-P、Chl-a、DO等水质参数作为评价指标,通过确定海水富营养化等级与综合影响指数之间的关系,构造海水水质富营养化评价模型。研究以中街山列岛海域11个监测点的水质为例进行评价,并与富营养化指数法的评价结果进行比较。结果表明,韦伯-费希纳定律计算过程简单、评价结论合理准确,可应用于海水富营养化评价中。

硅氧烷改性聚醚胺固化剂对环氧连接漆的性能影响研究

为了解决低表面能防污面漆与常规防腐底漆之间匹配应用性能较差的问题,利用低表面能防污面漆的物理特性及活性基团特征,制备硅氧烷改性聚醚胺固化剂;以常规环氧连接漆配方为基础,通过探讨硅氧烷改性聚醚胺固化剂对连接漆的微观形貌、邵氏A型硬度、静态水接触角、附着强度的影响,确定专用连接漆中硅氧烷改性聚醚胺固化剂的添加量;将专用连接漆与低表面能防污面漆结合后,测试了体系的FIIR谱,对体系进行了耐甲苯/氨溶液浸泡和浅海浸泡性能测试,探究了专用连接漆的界面反应机理及实海应用性能。结果表明:硅氧烷改性聚醚胺固化剂的胺氢当量为200~300,旋转黏度为180~250 mPa·s(25℃),硅氧烷改性聚醚胺固化剂可显著提高专用连接漆的自流平性能、降低邵氏A型硬度、增大静态水接触角、增强各漆膜间的相容性;当硅氧烷改性聚醚胺固化剂添加质量分数为6%时,可实现与防污面漆的最佳连接效果,附着强度达2.1 MPa左右,且相互间为稳定牢固的化学键合,浅海浸泡试验结果明显优于常规环氧连接漆。本研究结果可有效解决低表面能防污面漆与底漆之间的配套问题,延长防腐防污涂层整体的使用寿命。

基于海洋细菌为受试生物的海洋防污剂快速筛选方法

本文研究探索了一种快速简单易行的海洋防污剂室内评价筛选方法。将待测防污剂均匀分散于凝胶溶液中,然后均匀涂布到一定面积的玻璃板上,固化得到含防污剂凝胶测试板,将其置于接种有三种分离自舟山以东海域的优势海洋菌种(编号为Y-16,W-1和F-6)的人工加富海水中,连续培养24h后显微镜下可发现凝胶板表面上细菌菌落,将凝胶板表面细菌淋洗、定容,测定其光密度(optical density,OD)值,计算平均抑菌率,得到吡啶硫酮锌(ZPT)为38.87%,吡啶硫酮铜(CPT)为41.24%,三甲基氧化锡(TBTO)为65.19%,N,N-二甲基-3,4-二氯苄胺(DCDMA)为30.88%,敌草隆(Diuron)仅为15.29%,抑菌性大小为TBTO>CPT>ZPT>DCDMA>Diuron。实验结果表明5种受试防污剂的抑菌性大小为TBTO>CPT>ZPT>DCDMA>Diuron。采用绘制OD-t生长曲线法,分别得到5种防污剂对3种海洋细菌的最小抑制浓度(minimum inhibitory concentration,MIC),TBTO对三种菌的MIC均为0.5×10–3mg/mL;CPT对W-1和F-6的MIC为0.97×10–3mg/mL,对Y-16的MIC为1.93×10–3mg/mL;ZPT对W-1和Y-16的MIC为1.91×10–3mg/mL,对F-6的MIC为0.96×10–3mg/mL;DCDMA对W-1和F-6的MIC为8.46×10–3mg/mL,对Y-16的MIC为×10–342.29mg/mL。其中,Diuron对细菌的生长几乎没有抑制作用。其抑菌性与室内短期挂板结果具有一致性,表明经OD-t生长曲线得到的MIC可作为溶剂可溶型防污剂评价的辅助方法。另外,将本文中室内短期挂板方法应用于不同粒径的氧化亚铜的防污评价,也取得了与文献一致的结果。

B10铜镍合金与Tup紫铜的电偶腐蚀及电绝缘

通过电位监测、极化曲线测试考察了船舶海水冷却系统中B10铜镍合金与Tup紫铜间的电偶腐蚀倾向;通过两种材料不同面积比下的电偶腐蚀试验,考察了其电偶腐蚀特征和偶合效应;通过串联不同阻值电阻的模拟电绝缘试验,考察了阻值变化对电偶腐蚀的影响,测定了两种材料偶合的电绝缘判据。结果表明,两种材料间存在明显的电偶腐蚀倾向,B10/Tup面积比为5∶1时,随浸泡时间延长出现阴阳极反转现象;随串联电阻增大,电偶腐蚀效应先增大后减小,当串联电阻R≥20 kΩ时,可基本上消除两种材料间的电偶腐蚀。

舟山西部近岸海水中敌草隆和石油烃的分布特征

为研究敌草隆、石油烃对舟山近岸海域生态系统的影响,调查分析了2011-2013年舟山主岛西部近岸海水中敌草隆的含量,同时调查分析了2011年至2012年间该海域中表层海水中石油烃的含量。结果表明,调查海域海水中敌草隆检出浓度范围为<3～52.1 ng/L,平均浓度为<11.1 ng/L。表层海水中石油烃检出浓度范围为0.019～0.244 mg/L,平均含量为0.066 mg/L,未超海水水质四类标准,符合海洋功能区划要求。连续3年调查结果表明,调查海域中敌草隆的含量呈现缓缓上升趋势,对调查海域生态系统的潜在风险有增长的趋势。

蓝藻和松木热解液化制取生物油的试验研究

以蓝藻为研究对象,并以松木为参照,在流化床反应器中进行了热解液化制取生物油的试验研究,考察了温度对两种生物质原料热解产物的影响。研究表明,随着温度的升高,蓝藻和松木的产气率逐渐增加,产炭率逐渐减小,产油率先增加后减小,当温度为500℃时,达到最大值分别为50.4%和45.2%。采用气质联用(GCMS)测定两种生物质热解生物油的化学组成。结果表明:两种生物油的化学组分及相对含量存在一定的差异,但均属于相同的化学族类,其主要组成成分为含氮化合物、烃类、酮类、醇类、酸类、苯酚类等化合物。此外,通过元素分析可知,蓝藻生物油含氧量较松木低,有利于油品质的提高,使蓝藻热解液化制取生物油具有良好的发展前景。

针对海洋细菌防污剂的快速评价方法及其应用

以分离自海区的海洋细菌为实验对象,采用室内短期挂板的方法对海洋有机防污剂进行快速评价。实验得到几种防污剂抑菌效果:TBTO>CPT>ZPT>DCDMA>Diuron。由3种海洋细菌的OD-t生长曲线所得到的几种防污剂抑菌顺序与室内短期挂板结果具有一致性,证明了研究方法的可行性。将此法应用于不同粒径纳米Cu2O抑菌效果的评价,得到其防污效果随Cu2O粒径的减小而提高。

N,N-二甲基-3,4-二氯苄胺的合成及其海洋防污性能研究

以3,4-二氯苄氯、二甲胺为原料设计合成N,N-二甲基-3,4-二氯苄胺(简称DCDMA),考察了物料摩尔比、反应温度、反应时间对N,N-二甲基-3,4-二氯苄胺产率的影响。确定最佳反应选择如下:n(3,4-二氯苄氯):n(二甲胺)=1:2.5,反应温度45℃,反应时间2.5 h。在此条件下,产率达到最高为88.63%,目标化合物的结构经红外、氢谱和碳谱进行了表征。室内防污性能测试结果显示,此化合物具有明显的防污效果,初步表明DCDMA在防污剂中具有一定开发应用价值。

基于丙烯酸酯树脂的无铜自抛光防污涂料研制

目的合成侧链上含杀菌官能团的丙烯酸酯树脂,研究开发一种基于该树脂的无铜线性自抛光防污涂料。方法首先采用自由基聚合、梯度降温法,制备具有线性溶蚀性能的丙烯酸酯树脂,然后以卤虫为受试生物,筛选广谱、高效、符合国际环保法规要求、成本低的无铜防污剂体系,最后通过防污涂层抛光性能测试、浅海浸泡试验进行涂料配方研究,并对其基本性能进行表征。结果丙烯酸酯树脂的重均分子量约为21829 Daltons、数据分子量约为11872 Daltons、PDI分散系数约为1.84时,可基本实现线性溶蚀,溶蚀速率满足制备防污涂料的要求,且在防污涂料中的最佳添加量约为20%,平均抛光速率约为4.73μm/month。无铜防污剂体系为吡啶硫酮锌(ZPT)与Tralopyril防污剂按质量比3∶5复配,杀生效果达到93.4%左右,在保证杀生效果的基础上,实现成本控制,在防污涂料中的添加量达到12%时,即可满足防污要求。在综合考虑涂料良好的力学性能、施工性能、贮存稳定性能等基础上,确定防污涂料的基础配方。结论制备的无铜自抛光防污涂料,经浅海浸泡试验验证,防污性能优异,且挥发性有机物的质量浓度约为335 g/L,符合国家对涂料产品征收消费税和环保税的政策导向。

舟山地区防腐蚀技术应用现状及需求

介绍了舟山地区海洋腐蚀环境和海洋产业的发展现状和规划,详细阐述了舟山地区常用的防腐蚀技术,探讨了主要存在的问题及可能的应对措施,明确了防腐蚀技术对促进海洋经济协调发展的重要意义。

外加磁场改性PVDF膜的研制

本实验通过添加纳米无机材料(纳米氧化铁)到PVDF铸膜液中,同时添加外加磁场使膜中的电荷进行重新排列,并通过相转化法制备了纳米氧化铁/PVDF复合超滤膜。本实验亦探讨了外加磁场对膜结构和性能的影响,并采用现代仪器分析方法和过滤操作对改性膜的表面形貌结构,过滤性以及膜结晶程度进行了研究和分析。

新能源海水淡化技术应用进展及其在舟山的现状分析

阐述了发展新能源海水淡化技术的必要性,介绍了风能、太阳能、核能、波浪能、潮汐能、LNG等新能源海水淡化技术的应用进展,结合舟山海水淡化的发展现状和新能源应用示范基地的建设方案,提出了发展新能源海水淡化技术的建议,认为舟山是我国沿海地区淡水资源严重不足的地区之一,有海水淡化的巨大需求,具备新能源海水淡化技术发展的有利条件,具有良好的发展前景。

氨基硅油改性丙烯酸树脂的制备及其性能研究

以氨基硅油为原料,通过开环加成改性了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),再与甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯(BA)单体通过自由基共聚,合成了具备水解特性和低表面能特性的氨基硅油改性丙烯酸树脂。采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱图(1 H-NMR)对树脂结构进行了表征,证实了氨基硅油参与了接枝反应及树脂的聚合,并对树脂进行接触角、黏度、涂膜性能及热性能分析。结果表明:1%(质量分数)的氨基硅油的引入使水接触角达到91.5°,漆膜的表面能降低到28.26mN·m^(-1);树脂的黏度随氨基硅油含量的增加而降低,涂膜的柔韧性、耐冲击强度随之增大;但漆膜的表面形态没有发生明显变化,非结晶度变化规律表现一致。此外,改性后树脂的玻璃化转变温度变化不明显,但热稳定性增强。所制备的氨基硅油改性丙烯酸树脂作为一种低表面能有机硅改性树脂在海洋防污领域有潜在的应用价值。

Cl^-浓度对HPB300钢筋在模拟混凝土孔隙液中腐蚀行为的影响

采用自然腐蚀、线性极化、动电位极化、SEM扫描电镜和X射线衍射等方法研究了模拟混凝土孔隙液中Cl-含量对HPB300钢筋腐蚀行为的影响。结果表明,Cl-是引发钢筋锈蚀的重要因素,随着Cl-浓度增加,自然腐蚀电位逐渐负移,当Cl-摩尔浓度达到0.25mol/L时,自腐蚀电位基本不受Cl-浓度影响;线性极化电阻Rp逐渐减小;动电位极化阳极区钝化区电位范围逐渐变窄,过钝化电位由0.6V(SCE,下同)左右逐渐负移至-0.3V左右;腐蚀产物主要为FeO(OH)和FeCl2,产物膜孔隙率减小,微观形貌由片状变为块状。

气流磨制备微纳米氧化亚铜及其防污性能研究

采用气流磨处理工业级Cu2O,可有效减小颗粒粒径和分布范围,得到平均粒径约为0.98μm的微纳米Cu2O;通过抑菌、抑藻、铜离子渗出速率、浅海浸泡等试验探讨了微纳米Cu2O防污性能。结果表明:相对于工业级Cu2O,微纳米Cu2O的24 h抑菌、抑藻率可分别提升约28.82%和21.82%,使防污涂料具有更优异的实海综合应用性能和防污性能;相对于纳米级Cu2O,基于微纳米Cu2O的防污涂层具有更稳定、可控的铜离子渗出性能,避免了因纳米Cu2O引起的前期铜离子"暴释"而导致的资源浪费,以及后期铜离子渗出率不足而导致的防污效果欠佳等缺陷。

半缩合低聚硅氧烷的合成及应用进展

介绍了半缩合低聚硅氧烷(简称半缩合POSS)的类别,阐述了半缩合POSS的制备方法与途径,分析了各自的优缺点,并对半缩合POSS改性材料(包括改性环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅、聚氨酯等)的最新研究进展进行了描述,指出了半缩合POSS的发展与应用前景。

舟山高浊度海水混凝除浊研究

测定了舟山高浊度海水悬浮物的粒度分布,分析了高浊度海水自由沉降特性,选用氯化铁(FeCl)3、聚合氯化铁(PFC)、聚合硫酸铁(PFS)3种混凝剂,利用正交试验方法对高浊度海水进行混凝沉淀对比试验,采用极差分析方法研究了影响混凝效果的因素。试验结果表明:舟山海域悬浮物组成以粉砂为主,用自然沉降的方法是很难去除;各因素对浊度去除率影响的主次顺序均为:慢搅时间>慢搅速度>快搅时间>快搅速度;对于高浊度海水混凝除浊最佳水力条件为:快搅时间为2 min,快搅速度为300 r/min,慢搅时间为15 min,慢搅速度为60 r/min;聚合硫酸铁是较理想的絮凝剂,最佳投药量范围在15～25 mg/L,对浊度去除率高达99%以上。

舟山群岛新区新能源开发应用现状及发展建议

舟山群岛新区常规能源匮乏,目前的能源现状远远不能满足新区建设的需要。面对丰富的可再生资源,开发利用新能源已成为舟山能源发展的必然趋势。舟山拥有丰富的风能资源,占全省风能资源的1/3,目前已建成风电装机容量9.78×104kW,占浙江省总装机容量的26.6%,2015年将达到87×104kW。同时,舟山也是我国潮流能资源最为丰富的地区,在潮流能发电示范应用方面也走在了全国前列。舟山属于我国太阳能中等资源区,秋冬季太阳能资源丰富,近年来除了在原有基础上继续做好太阳能的推广利用之外,还开辟了许多新的思路。此外,海上运输的便利也使舟山在利用外部生物质能、LNG等方面具有独特优势。舟山在新能源产业发展过程中需要注意合理安排、适度开发、有序推进,在科学规划的基础上,开发与保护并重。今后应着重做好资源调查与评估、建立健全能源规划、重视技术创新、注重产业联动、加大政策扶持力度等几方面工作。

水性环氧石墨烯锌粉涂料的研制

为了符合当下日益严格的环保要求、降低锌粉用量,通过涂层常规性能测试、三维显微形貌观察、电化学阻抗谱测试和耐盐雾性能测试等方法考察了水性环氧乳液/固化剂成膜基料体系、石墨烯分散性能与含量、锌粉含量对水性环氧石墨烯锌粉涂料综合性能的影响。结果表明:采用水性环氧乳液2与固化剂A的复配方案作为成膜基料,涂层中石墨烯的质量分数为0.6%,分散剂甲的用量为石墨烯质量的50%,涂层中锌粉的质量分数为40%时,涂层的综合应用性能最为优异。

氨基硅油改性丙烯酸树脂防污涂料的制备与性能

环境友好型有机硅改性丙烯酸树脂的合成及其用于海洋防污涂料的性能研究很有意义。以氨基硅油为原料,通过开环加成改性甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),再与其他丙烯酸单体自由基聚合制备出氨基硅油改性丙烯酸树脂,借助FT-IR对其结构进行了表征,并以改性丙烯酸树脂为防污涂料成膜物制备了兼具自抛光特性/低表面能特性的防污涂料,考察了氨基硅油用量对涂料涂膜的附着力、柔韧性、接触角和表面能等的影响。结果表明:当氨基硅油用量为1%时,涂膜综合性能达到最佳,附着力、柔韧性达到一级,抗冲击强度≥50 kg·cm,硬度达到2 H,接触角为99.6°,表面能为23.3 m N/m;结合实海挂板试验显示,改性的防污涂料具有良好的防污性能。