水螅类污损生物附着网片水动力特性实验

污损生物的大量附着会堵塞网箱网目、降低网箱内水流交换、增大网箱结构荷载和变形,从而导致在恶劣海况下网箱损坏风险加大,可能造成重大经济损失。为了研究污损生物附着对网箱网衣水动力特性的影响,本研究通过在海上网箱养殖区进行现场挂网实验,获得不同生物附着程度的网片(S_(n)=0.213~0.442),分析污损生物组成结构,并利用水槽实验探究不同水流速度(u=0.2~0.5 m/s)及不同冲角(θ=0°~90°)条件下水螅类污损生物附着网片的水动力特性。结果显示,水螅类生物附着程度随网片浸没时间先增后减,附着程度最大出现在第4周水深4.5 m处,网片湿重与附着程度正相关;水螅类污损生物的附着显著改变了网片水动力特性,附着程度最严重的网片(S_(n)=0.442)阻力与干净网片(S_(n)=0.146)的最大阻力相比增大至6.09倍,最大升力增大至5.99倍;水螅类生物附着的网片在不同冲角下对水动力系数的影响存在明显差异,阻力系数相对于干净网片可增大2.1倍,升力系数也相应地增大2.0倍;冲角为90°时,水螅类生物附着网片的阻力系数与密实度的拟合关系式为C_(d)=0.42+8.98S_(n)-7.78S_(n)2(R^(2)=0.803,S_(n)=0.145~0.442)。研究表明,水螅类污损生物的附着将明显增大网箱网衣的水动力荷载并将加剧网衣受力不均,导致迎流面网衣面临更高的损坏风险,在网箱设计和安全评估过程中必须综合考虑网衣升阻力变化对网箱结构安全性的影响,同时在网箱养殖生产过程中应及时清除网衣污损生物以确保结构安全。本研究可为网箱的设计和优化以及网衣清洗提供参考,有助于提升网衣系统的耐用性。

牡蛎壳粉多孔生态混凝土人工鱼礁的生物附着性及减碳效益

为降低多孔混凝土的碱度,提高生物附着性并减少碳排放量,以再生粗骨料为原料,以牡蛎壳粉取代部分水泥,制备多孔生态混凝土,并对混凝土试样的力学性能、碱度、生物附着性、碳排放量进行研究。结果表明,与未使用牡蛎壳粉的试样相比:当牡蛎壳粉取代率为20%时,多孔生态混凝土试样的抗压强度降低13.2%,浸出液pH下降0.67,生物附着指数提高33.4%,总碳排放量降低29.8%;当牡蛎壳粉取代率为40%时,抗压强度降低26.7%,浸出液pH下降1.28,生物附着指数提高83.4%,总碳排放量降低59.7%,此时生物附着性最好,碳排放量最少。为提升人工鱼礁生态性能提供了一种有效的技术手段。

海水直流冷却水系统金属腐蚀、污损生物附着及其对策

文章从海水及其特性出发 ,重点阐述海水直流冷却水系统的腐蚀和污损生物附着特点。

低表面能材料上海洋生物附着的研究

考察了不同表面状态的聚四氟乙烯材料和含有机氟、有机硅涂层的防污性能。低表面能材料上的污损生物附着不牢。聚氨酯、醇酸、氯醋乙烯等树脂为基料的涂层防污性差；而涂层中有机硅橡胶的含量比聚四氟乙烯更有利于防止海洋生物的附着。

海水环境中微生物附着对钝性金属开路电位的影响

采用电化学技术和荧光显微技术研究了微生物附着对钝性金属在海水中开路电位的影响 .研究中发现 ,在自然海水中 ,钝性金属的开路电位逐渐正移达 30 0mV .显微镜原位观察表明 ,浸入海水后 ,微生物在金属表面逐渐寄居附着 ,形成微生物膜 .微生物的数量与开路电位按相同方式增加 .但在灭菌海水中以及铜电极情况下 ,开路电位保持不变 ,微生物也很少附着在表面上 .此外 ,钝性金属界面双层电容在自然海水中逐渐减少 ,但在灭菌海水中 ,由于没有微生物膜存在 ,电容值保持不变 .这些结果证实 ,微生物在表面的附着和寄居生长是导致钝性金属开路电位正移的主要原因 .

有机硅涂层表面能对海生物附着的影响

随着海洋生态环境保护和防止海洋生物污损的要求，人们试图用具有特殊表面性能的涂层取代有毒涂层来减弱或消除海生物的附着。本文通过对含有机硅防污涂层表面能的测量计算，探讨了涂层表面能各分量对附着生物的影响。实验结果表明，在表面能低色散分量的含有机硅涂层上，随涂层与水的相互作用力分量减小，绿藻和玻璃海鞘的污损增加。

人工鱼礁材料生物附着效果的初步研究

人工鱼礁材料的生物附着效果试验表明,投放3·5个月后,试验材料附着生物种类有17科20种,优势种为网纹藤壶;投放20·5个月后,其附着生物有31科36种,优势种为翡翠贻贝。比较不同试验材料的生物附着效果,混凝土板、木板、铁板和塑料板的附着效果较好。同种材料,表面粗糙的混凝土板、涂有红丹防锈漆的木板、涂有绿漆的铁板和灰色塑料板的附着效果最好。由于大多数废旧渔船为铁木或钢筋混凝土结构,这些废旧渔船均适宜用作人工鱼礁建造材料。

基于紫外线的CTD防生物附着装置设计和试验

海洋环境监测工作中大部分仪器设备放置海水里,都会或多或少地受到海洋生物附着的影响。生物附着物的生长速度有时非常快,覆盖海底观测设备及传感器的测量单元,对测量效果产生不利影响,使得观测数据持续漂移、降低数据质量、导致传感器逐渐失效。生物附着还会影响海洋设备的散热、水动力流场,并对机械结构产生腐蚀等。目前诸多防生物附着技术各有弊端,甚至产生环境污染问题。为此设计并组装基于紫外线杀菌原理的CTD防生物附着装置,明确各主要技术参数,应用在渤海夏季近岸海上比测试验,验证其对于大部分的海洋附着物具有良好的杀灭效果,可有效缓解生物附着对电导率传感器的影响,在海洋环境监测领域具有广泛的应用前景。

微生物附着对不锈钢钝化性能的影响

通过荧光显微镜研究了天然海水及无菌海水中不锈钢表面微生物的附着状态,同时利用扫描电镜和能谱仪对有微生物附着的不锈钢电极及对比试样表面成分进行了分析,根据不同浸泡时间内微生物附着以后极化曲线尤其是阳极钝化曲线的变化,解释了微生物附着对不锈钢钝化性能的影响.

海洋生物附着及其防护技术

综述了海洋生物附着模型、机制及防护技术的研究进展,分析了各种防附着方法的适用情况。由于环境复杂性和生物多样性,海洋生物附着机理模型还只能定性描述,有待进一步深入研究。多种方法结合往往比单一方法更为有效。在不增加成本的前提下,环保型低毒长效防附着方法具有广泛的应用前景。

防海洋生物附着玻璃涂层的研究

防污染玻璃涂层由含铜玻璃材料分散在沥青和松香的载体组成。当此玻璃涂层与海水接触时，释放出的铜离子阻止海洋生物附着在涂层上。研究了玻璃材料及涂层的配方、工艺对玻璃涂层在海水中铜离子释放的影响因素。

双功能基团抗生物附着提铀材料的制备及其吸附性能研究

研究了采用化学修饰将长链胺和偕胺肟功能基接枝到氯甲基化交联微球上,制备双功能基团抗生物附着提铀材料(LAAM),用于吸附海水中的铀,并对LAAM进行了红外表征和元素分析,考察了吸附时间、初始铀质量浓度、温度对LAAM对铀吸附性能的影响,绘制了吸附动力学曲线和吸附等温线,确定了解吸剂组成,分析了LAAM的抗生物附着性能。结果表明:适宜条件下,LAAM对海水中铀的吸附量为3.1 mg/g,具有良好的抗生物附着性能,有望用于海水提铀。

凝胶化改性尼龙-6渔网的防生物附着性能研究

采用对渔网尼龙-6纤维进行接枝丙烯酸的方法,制备防止海洋污损生物附着的表面凝胶化改性渔网材料。以小球藻、杜氏藻、金藻为实验海藻,研究了三种海藻在改性材料表面的生物附着性能。结果表明,三种海藻在聚丙烯酸凝胶改性尼龙-6纤维表面的附着量明显少于普通尼龙-6纤维。改性纤维的接枝率越高,海藻的附着量越小,接枝率16.1%以上时纤维具有优良抗生物附着性能。

一种新型海洋环境长期连续监测系统及其防生物附着装置的设计

主要介绍了一种海洋环境连续监测系统的设计与实现。现有的水下监测仪器一般长时间放置在水下,不可避免地会遭受海洋生物附着和损坏,通常3个月到6个月左右需要清理或者更新一次。设计采用新型监测结构,将被测海水抽样到舱内进行相关参数的检测,检测完成后,将海水排回海中,舱内仪器采用消毒液和清水自动冲洗。通过这种方式,避免了海洋生物的附着和污染,检测仪器可以长期可靠地运行,减少了设备的维护次数,在海洋监测领域具有重要的意义。

海洋观测仪器防生物附着技术

几乎任何固体构件物放入水中,都会不同程度地发生生物附着现象,这极大地限制了海洋观测设备的长期运行。目前有多种防生物附着方法,但没有一种方法是普遍适用的,其效果受到环境因素及被保护对象本身特点的影响。本文论述了生物附着的形成机制以及环境因素对生物附着程度的影响,并按照主动方式与被动方式的分类,介绍了几种常用防生物附着技术的特点及局限性。最后根据各类防生物附着技术及被保护对象的特点,推荐了典型海洋观测设备各部位的防生物附着策略,为实现海洋观测设备长期运行提供保障。

3D打印混凝土人工鱼礁的生物附着效果

为研究3D打印混凝土人工鱼礁的生物附着效果,将喷头口径分别为20 mm(3D-20组)和10 mm(3D-10组)的3D打印挂板试件与相同配合比的浇筑成型挂板试件(PC组)投放到大连市黑石礁海域潮间带进行生物附着对比试验,2020年9月1日完成海上挂板,于2020年11月1日(放入海中2个月)、2021年2月1日(放入海中3个月)和2021年7月1日(放入海中5个月)时分别取样,测定附着生物的种类和生物量,第1次和第2次取样后试件均放回原处。结果表明:取样鉴定出的附着生物种类数量共计17种,每一次取样短滨螺Littorina brevicula均为优势种;第3次取样的总生物量,3D-20、3D-10、PC组试件分别为561.58、215.72、203.24 g/m^(2),3次取样中,3D-20组总生物量均显著大于3D-10组和PC组(P<0.05),而3D-10组与PC组间无显著性差异(P>0.05)。研究表明,3D打印混凝土作为人工鱼礁材料具有实用性,其打印方式造成的礁体表面不平整对于生物附着具有优越性。

海水养殖设施防生物附着方法

近几十年来,随着人们生活水平的提高,我国对水产品,尤其是海产品的需求日益增加。但是由于工业用地和居住用地的增加,陆地海上池塘养殖面积已经基本达到最大化,甚至出现了逐年递减的现象。为了尽可能增加海洋水产品的供给量,我国科学家提出了“海洋牧场”的概念。如要在自然海区实现人工可控的“牧场化”养殖目的,就必须借助于各种各样的养殖设施。这些养殖设施主要包括:网箱、人工鱼礁、养殖伐架、养殖吊笼以及这些设备的辅助设施,如绠绳、浮子等。

冀东油田海洋钢桩海生物附着危害分析及应对措施

海洋附着生物对海洋油气生产结构物影响很大,主要危害是增大平台桩腿的体积和表面粗糙度,腐蚀海洋石油平台结构,影响潜水员的水下作业等。通过对位于渤海湾冀东油田人工岛登陆点的700多根海洋钢桩的外观检测,给出了海洋钢桩的海生物附着情况,分析了海生物生长机理及规律,论述了海生物附着对海洋油气生产的危害,介绍了采用涂装防污涂料、电解防污、超声波防污及机械防污等技术抑制和清除海洋钢桩海生物的方法,最后根据油田的现实情况提出了相应的应对措施。

生物附着及防治

由生物附着引起的船舶航速下降、过量耗费燃料(温室气体排放)及过高的船舶维修保养费用及船舶腐蚀等一系列问题,使得相关部门不得不耗费巨资来解决这一问题,同时也引起了生物学、流体力学、材料学及工程学等多个学科的专家们的共同关注。文章主要根据现阶段研究进展介绍了生物污损的过程及附着生物的分类,最后概述了防除船舶附着生物方法,并探讨了采用宏基因组学方法来尝试解决生物附着问题的可能性。