柴柯 吳進(jìn)怡
海南大學(xué)
大多數(shù)小朋友在海邊玩時都喜歡收集美麗的貝殼，吃飯時也都喜歡吃美味的貝類海鮮和海帶等藻類?？墒悄阒绬崦利惖呢愵惡驮孱惖群Ｉ飼蹞p船體，給船舶和海洋設(shè)施帶來不小的麻煩呢。
船舶和海洋設(shè)施浸于海水中后，表面很快被多糖等物質(zhì)吸附，接下來細(xì)菌會在上面附著，細(xì)菌分泌胞外產(chǎn)物，將細(xì)菌與細(xì)菌、細(xì)菌與底物相互連接形成微生物膜。微生物膜上同時附著有真菌、微型藻類、原生動物等。隨后各種大型藻類和大型海洋生物幼蟲附著上去，變態(tài)生長為成蟲，并不斷繁殖，導(dǎo)致材料的生物污損。其中，微生物膜在生物污損過程中所起的作用包括使藻類更易于附著、為附著生物的浮游幼蟲提供立足點(diǎn)；使發(fā)亮的表面變暗并改變表面原來的顏色，從而有利于附著；充當(dāng)牡蠣、藤壺、貽貝及其它附著生物的幼蟲或成蟲的餌料；促進(jìn)定居生物石灰質(zhì)的沉淀；分解有機(jī)質(zhì)，從而增加藻類植物生長所需的CO2及氨濃度，而藻類植物又成為附著動物的食物來源；誘發(fā)大型污損生物的附著和變態(tài)。逐漸地在船體表面就形成了一個生態(tài)體系。
污損的船體會增大船舶的行進(jìn)阻力，致使阻力最高增大60%。阻力增大導(dǎo)致速度最多降低10%，需要增加最多40%的燃料來進(jìn)行補(bǔ)償。據(jù)報道兩艘同樣的貨輪由意大利出發(fā)駛向中國，其中一艘出發(fā)前清除了污損生物，另一艘直接出發(fā)，結(jié)果清除污損生物的船所用清除污損生物的時間加上船航行的時間和另一艘船航行的時間相等，而清除污損生物的花費(fèi)和另一艘船多耗費(fèi)的燃料費(fèi)相等。由此可以看到污損生物給船只帶來的巨大危害。此外，污損貝類死亡后在貝殼內(nèi)部腐爛會破壞涂層，造成船體腐蝕，這種危害造成的損失就更加難以估計了。
阻止海生物附著有很多種方法。游艇一般是由玻璃鋼制成，污損后大多通過機(jī)械的方法鏟掉后重新打磨拋光。而其它船只大多通過涂層的方法防污。有毒的有機(jī)錫涂層就具有極好的防污效果，但這種有機(jī)錫涂層會導(dǎo)致生物畸形，人們食用了污染了的海生物也會間接影響到人類，因此這類涂層已經(jīng)被禁止使用了。之后人們向緩慢溶解的自拋光涂層中添加氧化銅、氧化亞銅、農(nóng)藥等，雖然這些涂層防污效果不如有機(jī)錫涂層，但也可以起到一定的防污效果，可是這些涂層也同樣會造成環(huán)境污染?？蒲腥藛T也嘗試把不粘鍋的低表面能技術(shù)用在船體上，這種方法可以使污損生物更容易清理，利用船行進(jìn)過程中的水流也可以沖刷掉一部分海洋生物，但還無法徹底做到防污。還有人利用仿生方法，如仿鯊魚皮、仿荷葉、仿豬籠草等方法防污，這些手段也都有一定的效果。利用電流、電場也可以防污呢，電流可以產(chǎn)生次氯酸，可以起到一定的殺菌防污作用，高壓電場可以破壞有雙電層結(jié)構(gòu)的細(xì)胞膜，有很好的防污效果。
防污方法有很多，然而目前還沒有一種高效、環(huán)保、低耗能、低成本、又滿足船體航行需要的完美防污方法，因此這也成了一個世界性的難題。小朋友們，你們將來能發(fā)明一種完美的環(huán)保防污方法嗎？快來加入我們吧！