海洋附着生物对船舶和海洋设施的污损及防治
船舶涂装污染处理技术研究
船舶涂装污染处理技术研究船舶涂装是船舶外部表面对空气和水的防护层，起到了保护船体结构和延长船舶使用寿命的作用。
长期以来，船舶涂装的污染问题一直备受关注。
由于船舶的长期使用和航行，船舶涂装会受到海水、海气和海洋生物的侵蚀，不仅会损坏涂层本身，还会导致对环境的污染。
研究船舶涂装污染处理技术，对于环保和船舶维护至关重要。
一、船舶涂装污染的成因1. 海水腐蚀：船舶在海洋中长时间航行，海水中的盐分和其他化学物质会对船舶涂装产生腐蚀作用。
2. 海洋生物附着：海洋中的藻类、贝类和其他生物会附着在船舶涂装表面，形成海洋生物污染。
3. 大气污染物沉积：在大气中存在着硫化物、氧化物、粉尘等污染物，长时间沉积在船舶涂装上会造成表面污染和腐蚀。
二、船舶涂装污染处理技术1. 现有的污染处理技术（1）涂装材料的改进：采用耐腐蚀、抗污染的新型涂装材料，提高涂装的抗海水腐蚀和抗生物附着能力。
（2）海洋生物防污涂层：研发海洋生物防污涂层，降低海洋生物附着对船舶涂装的影响。
（3）清洁剂清洗：定期使用清洁剂对船舶涂装进行清洗，清除海洋生物和污染物的附着。
（4）污染修复：对受损的船舶涂装进行修复，保持涂装表面的光洁度和光泽度。
2. 污染处理技术的挑战和前景（1）技术挑战：目前的污染处理技术仍然存在一定的技术难题，比如海洋生物防污涂层的持久性、清洁剂对环境的影响等。
（2）技术前景：随着科技的发展，船舶涂装污染处理技术将会得到进一步的提升和创新，可以预期未来会出现更加环保、高效的污染处理技术。
三、船舶涂装污染处理技术的研究现状1. 国内研究现状国内针对船舶涂装污染处理技术的研究主要集中在材料改进、海洋生物防污涂层和清洁剂清洗等方面。
研究人员通过材料表面处理和添加抗生物附着剂等方法，提高了涂装的防污能力，从而减少了污染处理的需求。
2. 国际研究现状在国际上，船舶涂装污染处理技术的研究也比较活跃。
一些国际知名的船舶涂料生产商和研究机构，不断推出新型的环保涂装材料和技术，积极应对船舶涂装污染问题。
船舶污底与处理措施
预防船舶污底的措施一、使用含有防污剂的涂料最早的防污剂是通过释放诸如三丁基锡、含有砷之类的有毒化合物来杀死附着的生物，但2008年起国际上已经全面禁用有机锡类防污涂层的使用，后期开发了氧化亚铜、氧化汞、酚醛等无锡防污剂，可以有效抑制甚至杀死海洋生物。
但随着这些毒素的缓慢渗出,也同样会对海洋生态环境产生污染。
目前防止船舶污底的发展趋势是开发低表面能的防污涂料以及仿生防污涂料，其中有机硅树脂低表面能防污涂料的应用相对成熟，其能有效的降低海洋生物在船体上的附着率，但存在使用成本高的问题。
二、采用船舶防海生物系统(Marine Growth Preventing System, MGPS)MGPS 的用途是预防海洋生物吸附在船底、海底门、海水管道、海水冷却器等狭窄通道以及在这些地方滋生繁殖并产生腐蚀。
常用的系统主要有电解海水MGPS、电解铜铝（铁）MGPS和超声波MGPS，或者是联合使用。
清除船舶污底的方法虽然人们采用了各种各样的方法来抑制船舶污底的形成，但并不能完全阻止海洋生物的附着，所以定期的船底清洗还是在所难免。
船底清洗有三种方法，一种是进入船坞采用高压水枪、喷砂等方式清理（俗称刮船底），这种清理方式在时间、人力、物力、财力上耗费巨大，但可以彻底清理干净。
第二种方法是雇用接受过腐蚀控制和问题识别方面培训，并能对船底状况做专业评估的潜水员，采用高压水枪对船体进行清洗或采用专用设备对船体进行刮擦。
这种清理方式存在着作业难度高、安全风险大、清洗效率低、作业覆盖范围小、可能损伤船体漆面、对于深吃水的船舶底部无法清洗等问题。
第三种方法是采用水下清洁机器人，通过无线遥控方式让机器人在水下对船底进行清洁。
尤其在疫情防控的特殊时期，采用远程控制技术，清洗作业不需要跟港口及船上人员接触，疫情安全可控，不会影响港口的正常作业。
但水下清洁机器人对海底门格栅、螺旋桨、舵、侧推器、海水出口管等部位清洁效果不是很理想，需要专业潜水员下水配合清洁。
海洋工程设施生物腐蚀、污损和防护技术研究进展
海洋工程设施生物腐蚀、污损和防护技术研究进展摘要海洋工程设施，包括各种滨海和海上钢结构和钢筋混凝土设施，诸如海洋跨海大桥、港口码头、滨海电厂、海底管线、海上平台、海上船舶等固定和移动设施设备，是事关国计民生和国防安全和建设的重要基础性设施。
这些工程设施不仅量大面广，而且投资巨大，保护这些设施的长期安全运行具有重大的经济意义和社会意义。
关键词海洋工程设施；耐久性；生物腐蚀与污损；研究进展1 海水环境生物腐蚀污损概述工程设施浸入海水以后，会同时发生海水腐蚀和生物污损两个自然过程，并且这两个过程会相互作用共同影响海洋工程设施，是一个极其严重的经济与环境问题。
海水腐蚀和生物污损是影响海洋工程设施性能下降的关键因素，海水腐蚀和生物污损机理及其相关控制技术是国际上尚未充分认识和解决的重大技术问题。
海洋污损生物是海洋环境中栖息或附着在船舶和各种水下人工设施上对人类经济活动产生不利影响，给投资者带来负效益的动物、植物和微生物的总称。
这些生物在水下人工设施表面附着、聚集，给人类经济活动带来的危害称为生物污损，是人类开始从事海洋开发就遇到的生物危害。
世界各国每年花费大量费用用以防除海洋生物污损，严重的海洋生物污损造成海洋平台载荷增加、管线堵塞、船舶设施航速下降等问题，不仅降低了设备的使用性能，还会显著降低设施和材料的安全有效运行。
另一方面，由于硫酸盐还原菌、铁细菌等多种海洋细菌等生物的附着，会加速海上金属结构电化学腐蚀，破坏金属表面保护层，引发局部腐蚀。
污损生物在表面附着，使金属的腐蚀加剧。
海洋生物腐蚀污损有它自身的特点：第一是海洋工程，尤其是水下部分都会遇到的问题；第二是海洋生物腐蚀污损是伴随海洋腐蚀过程而发生的现象，不会独立存在；第三是海洋生物的多样性决定了海洋生物腐蚀污损过程的复杂性。
因此，文中主要针对典型的海洋工程，如桥梁码头、海洋平台、船舶、清洁能源、海底管道以及海洋养殖等，进行生物腐蚀污损及防护技术的现状调研，并提出建议。
47生物污损的危害
海洋生物污损研究进展李丹丹47号材料与化工学院生物工程专业2班摘要本文介绍了生物污损的危害，还介绍了新型防污技术以及海生物附着特点和机理以及防海生物污损材料的研究现状。
低表面能涂料是当前广泛使用的防污材料，其利用自身表面能低的性质使海生物在舰船上的粘附力下降，进而达到防污损目的。
超疏水材料和仿生材料在自清洁、防腐蚀等方面所展示的独特性能。
关键字危害机理新型方法材料一生物污损的危害海洋附着生物也称海洋污损生物，海洋污损生物是指生长在船底、管道、浮标和人工设施上的动、植物和微生物的总称。
许多种类,如藤壶、牡蝎、贻贝等常附着于船底、浮标、管道和水下设施上,致使船舰航速下降,燃料消耗增加,因此对海防、海运交通、沿海工业和渔业常造成极大危害。
据美国统计,每年因污损生物引起的经济损失达7亿美元,英国统计每年达5千万英磅,1969一197。
年在日本广岛因爆发性出现盘管虫,使牡蜗业损失达30亿日元。
所以,海洋污损生物的危害及拄防治问题,多年来一直为世界各滨海国家所重视。
海洋中约有400压500 种污损生物附在所有污损生物中有半数以上浮游在海岸和港湾处,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、浮子、浮桥、网具和海洋监测仪器上,并在这些设施表面上的积累、定居、及繁衍等,久而久之,就形成了一层坚固的、粗糙的、厚硬壳层。
从而引起了船舶及海上建筑的防腐蚀保护层的损坏,加速了金属构件的腐蚀,降低了船舶和海上建筑物的使用寿命,造成了相应的危害。
它们附着于船底,会增加航行阻力、降低船速、多耗燃料:附着于海洋养殖网具,会造成网眼堵塞、降低海水交换效率,可导致海水养殖鱼贝类发育不良甚至死亡;附着于海水管路内壁,会引起管路堵塞,从而酿成重大事故:附着于海洋监测仪器上会导致仪器信号失真、性能下降。
二深入探索污损生物附着机理许多大型污损生物如藤壶、牡蛎和贻贝等在附着时, 都会分泌一种特殊的生物胶质来将其牢固地黏附在附着基体表面上. 这种生物胶质黏结强度较高, 黏合速度快, 可在水下迅速聚合固化, 且极难降解. 因此需要对其进行详细的研究, 彻底查清其黏附特点和交联聚合作用机制. 若能弄清其结构组成及聚合固化机理, 便可针对这种生物胶质的黏结过程和固化机理, 通过人为因素来干扰其形成或交联聚合过程. 目前已经对海洋生物分泌的生物胶质进行了一定程度的研究工作, 但是对于组成胶质的蛋白质结构及黏附过程中各因素之间的相互作用并没有彻底了解清楚(2). 因此, 今后的工作重点应放在进一步探讨海洋生物胶粘物的结构、组成及黏附机理上, 寻找干扰或抑制液态胶交联聚合过程的方法和技术,阻止从液态到固态这一转变过程的发生.除生物胶质以外, 影响海洋生物附着的因素还有很多. 水温、盐度、pH值、离子浓度、海水溶氧浓度等都会对其造成一定的影响. 研究表明, 蔓足类生物的附着不仅受水温、盐度的影响, 还与光、附着基色、水深和水流等因素密切相关.综上所述, 如能彻底了解海洋生物胶质黏附的深层次原理并掌握污损生物优势种的发育特点及关键时期、附着过程、变态规律等信息, 便可以通过相应手段对其进行干扰, 有助于开发新型防污技术.三新型防污除污技术(一)微生物粘膜防污技术海洋结构物表面附着的微生物粘膜是一个可控制的复杂生态系统, 一方面与污损生物群落的形成和发展密切相关, 另一方面对涂料膜中毒料的渗出起着重要作用. Egan等发现用从石莼表面分离出的两种细菌经培养形成菌膜后, 能有效抑制藻类孢子和无脊椎动物幼虫的附着; 高运华等从防污涂料表面细菌粘膜中分离出具有抑制附着作用的细菌菌株(Q193)并用其制成人工细菌粘膜, 在一定时间内可以有效地防止生物污损. 因此, 深入细致探讨微生物粘膜中的细菌对其它生物所产生的抑制作用, 将有助于开发新型防污产品.(二)表面植绒型防污技术表面植绒型防污技术是一种新型的表面防污技术, 其防污原理是在涂料表面生成一层类似于微生物鞭毛的不稳定结构, 鞭毛结构在海水的冲击下会不停地运动使污损生物的孢子和幼虫难以在其表面附着, 因此可以起到十分良好的防污效果[53]. 相对于传统的防污涂料, 表面植绒型防污技术不采用毒物、使用中不会产生有害化学物质消耗, 因此其具有环境友好、长效广谱的优点(3).(三) 纳米防污技术近些年来纳米技术经历了突飞猛进的发展, 取得了十分突出的成绩和令人瞩目的成就.现有的防污技术中有机锡防污剂已全面禁用, 有机杀生剂和普通氧化亚铜的长效防污性能不能满足要求, 在这种情况下, 将传统防污技术与纳米科技相结合为防污技术的发展提供了一个新的方向[49].将纳米科技应用于防污技术, 可以有效提高防污剂的活性, 延长其使用寿命并使防污剂中的毒物得到充分利用. 将其应用于表面涂料还可以使涂料得到更加优异的物理化学性能. 采用纳米级的氧化亚铜结合高效杀生剂制成纳米防污涂料, 包裹在基料中的氧化亚铜不会随海水的冲刷而流失, 但是可以缓慢地释放出来, 达到长效防污的效果. 微胶囊包覆技术是纳米科技应用于污损生物防除领域的最新成果, 它采用聚合物材料对纳米级防污剂(如纳米级氧化亚铜、纳米级氧化锌)进行包覆形成微粒, 然后配制在涂料中, 通过改变聚合物材料的种类、沉积物厚度、交联度、包覆物微粒直径、包覆方法以及包覆颗粒在涂料中的浓度可以调节防污剂的释放率. 在海水的作用下微胶囊会逐渐溶解, 缓慢而有效地释放出防污剂, 从而可以达到长效稳定且效果更佳的防污作用.纳米防污材料是理想的环保长效型防污材料,通过纳米材料选择(1), 纳米负载技术和防污试验的进一步开展与完善, 终将研制出具有良好应用前景的高效纳米防污涂料.(四) 强声防污方法上世纪80年代, 瑞典人首创了以次声波清除锅炉烟道内积灰的技术. 此后, 强声清除法在清除锅炉烟道内结焦积灰方面得到了广泛的应用. 在船舶生物附着的清除中应用强声发生器产生的大振幅、高声强的强声声波来破坏污损生物的附着是一个很有发展前景的研究方向. 该方法对污损生物不具有灭杀作用, 而是采用强声机械能来破坏污损生物与基体之间的附着. 在未发生附着时可以使用低能量的强声进行防污; 对于已经附着的污损生物可以用高能强声声波将其去除. 强声清除法无毒副作用, 不污染环境; 适合各种复杂结构表面的附着清除, 不会损坏船舶结构; 容易实现自动清除, 清除效率高, 效果好. 这些特点使得该方法特别适合军用舰船等船体结构形状复杂、对除污效率和效果要求较高的情况. 防污工作所需要的强声发生器及所采用的强声声波目前尚未研究清楚, 并且强声清除法对军用舰船的隐身性能的影响仍需进一步研究.五新型防海生物污损材料(一) 杀生防污涂料从２０世纪８０年代后期开始，美国、英国、等国家先后对有机锡类防污涂料加以限制。
海洋生物污损对海洋装备的影响与检测研究
海洋生物污损对海洋装备的影响与检测研究海洋生物污损是指在海洋环境中生活的微生物、藻类、动物和植物等有机体在海洋装备表面生长和繁殖所产生的附着和影响。
这种生物污损常见于海洋平台、船舶、海洋设施和海洋能源设备等各种装备上。
它对海洋装备的影响不仅在美观上造成了损失，而且还增加了装备的维护和修理成本，影响了设备的性能和寿命。
首先，海洋生物污损对海洋装备造成了外观的破坏和降低。
在海洋环境中，污损生物以装备表面为基础建立生态系统，形成生物膜和粘附物。
这些生物膜和粘附物常常有不均匀的分布，导致装备表面出现颜色和纹理的变化，严重的情况下甚至形成明显的凸起和凹陷。
这不仅会导致装备的外观不佳，还会影响装备的水动力性能，增加装备的阻力，进而影响航行速度和燃油消耗。
其次，海洋生物污损还对海洋装备的材料性能产生了不利影响。
附生生物的代谢产物、分泌物和骨骼等物质会直接接触装备表面，并与装备材料发生作用。
这些作用可能会引起装备材料表面的腐蚀、氧化和破坏，进一步降低装备的强度和耐久性。
而且，生物附着还会导致装备表面的局部压力和摩擦增加，从而促使装备材料的疲劳、裂纹和断裂等损伤，影响装备的安全和可靠性。
此外，海洋生物污损还对海洋装备的管道和通道系统产生了堵塞和阻滞。
在海洋环境中，一些微生物和藻类会通过繁殖或附着，逐渐形成生物堆积物。
这些堆积物会逐渐增长并堵塞管道和通道，导致流体传输受阻，增加能源消耗和维护成本。
严重的情况下，还可能引发设备故障和停机事故，造成严重的经济损失和环境风险。
针对海洋生物污损对海洋装备的影响，研究人员提出了多种检测和预防方法。
其中，最常用的方法是利用生物学和化学原理进行污损监测。
这些方法包括生物膜测量、微生物培养、蛋白质和糖类的检测等。
通过监测污损程度和类型，可以及时采取清除、防护和阻止生物附着的措施，减缓海洋生物污损对装备的影响。
另外，基于材料科学的方法也被应用于海洋生物污损的研究和防治。
研究人员通过改变装备表面的材料组成、纹理和表面能等因素，减少生物附着和污损的可能性。
海洋生物对船舶材料的影响
海洋生物对船舶材料的影响当我们提及船舶在海洋中的航行，往往会想到波涛汹涌的海浪、变幻莫测的气候等自然因素对船舶的挑战。
然而，有一个常常被忽视却又极为重要的因素，那就是海洋生物对船舶材料的影响。
海洋是一个充满生机的世界，其中的生物种类繁多。
从微小的藻类、细菌到大型的贝类、藤壶等，它们都有可能与船舶材料发生直接或间接的接触，并对其产生各种影响。
首先，一些海洋生物会直接附着在船舶的外壳上。
藤壶、贻贝等贝类生物具有极强的附着能力，它们能够在船舶表面迅速生长和聚集。
这些附着物的存在会增加船舶的重量，导致船舶的吃水深度增加，从而增加了航行时的阻力。
阻力的增大意味着船舶需要消耗更多的燃料来维持相同的速度，这不仅增加了运营成本，还对环境造成了更大的压力。
据统计，由于海洋生物附着物导致的船舶阻力增加，每年会给航运业带来巨额的经济损失。
除了增加阻力，海洋生物的附着还会破坏船舶材料的表面。
贝类等生物在生长过程中会分泌酸性物质，这些物质会腐蚀船舶表面的防护涂层，使得金属材料直接暴露在海水环境中，加速了船舶材料的腐蚀进程。
而且，附着物的不均匀分布还会导致水流的紊乱，进一步加剧局部的腐蚀和磨损。
海洋中的藻类和细菌也不容忽视。
它们虽然个体微小，但数量庞大。
藻类可以在船舶表面形成一层生物膜，这层膜会改变船舶材料表面的性质，影响防护涂层的附着力和耐久性。
细菌则能够通过生物化学作用产生腐蚀性物质，对船舶材料造成潜在的损害。
此外，一些海洋生物还可能对船舶内部的设备和管道产生影响。
例如，海洋中的一些微生物可能会在船舶的冷却系统、燃油系统等内部管道中滋生和繁殖。
这些微生物的代谢产物会堵塞管道，影响系统的正常运行。
同时，微生物的腐蚀作用也可能导致管道的损坏和泄漏，从而引发严重的安全隐患。
为了应对海洋生物对船舶材料的影响，人们采取了一系列的防护措施。
其中，最常见的方法是使用防污涂料。
这些涂料中通常含有有毒物质，能够抑制海洋生物的附着和生长。
08第八章海洋防污损技术
防污技术
1、涂刷防污涂料 2、向海水中大量添加毒料 3、电解海水生成次氯酸盐 4、电解重金属法 5、人工或机械清除法 6、采用防污材料制作结构物 7、过滤法 8、利用淡水 9、导电涂膜法 10、臭氧法 11、其它方法
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1、涂刷防污涂料
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。 常用的防污剂是有无机化合物（如氧化亚铜、 氧化锌）、有机化合物（如DDT和TBT）等。 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 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 作用，以此达到防污的目的。
第八章
海洋防（生物）污损技术
1
一、海洋污损生物及其危害
二、现代主要防污技术
三、环境保护与防污涂层技术的发展
2
1、海洋附着生物的基本概念
海洋附着生物也称海洋污损生物（marine fouling organism），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 些生物一般是有害的。
硅藻等。盒形硅藻是附着生活的硅藻，能分泌胶质，通过 胶质与物体表面连接。
一般情况下，这个时候藤壶等大型海洋附着生物也开
始附着在物体的表面。
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3、海洋污损生物的危害
一、增加船舶的阻力 二、堵塞管道 三、加速金属腐蚀 四、使仪表及转动机构、声学仪器失灵 五、对水产业产生危害
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4、防污的目的
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4、防污的目的
19
3、海洋生物的污损过程
生物粘膜的生成--------大型生物的附着
第十一章 防止船舶有害防污底系统污染
[ 2]
第一节 船舶有害防污底系统及其危害
Section 1 Harmful anti-fouling system from Ships and its danger
一、船舶海洋污损生物附着 1.海洋环境腐蚀特征
船体表面区域分为海洋大气区、浪花飞溅区、吃水差 区、海水全浸区和海底泥土区（海洋结构物)。
剂，生成的铝离子形成絮状物作为铜离子的载体，粘附在海
生物易附着的地方起到防污底效果。
船舶防污染技术 第十一章 防止船舶有害防污底系统污染
Marine Pollution Prevention Technology
[ 26 ]
4）化学防污底涂料法：在结构物接触海水的表面涂装涂料，涂 料中含有化学毒性物质，在海水中这些毒性物质缓慢均匀地释 放出来，抑制海洋污损生物的附着和生长。 分为溶解型防污底涂料和不溶型防污底涂料。
Marine Pollution Prevention Tech污染技术 第十一章 防止船舶有害防污底系统污染
Marine Pollution Prevention Technology
[ 24 ]
2.化学防污底法
采用化学物质对海洋污损生物进行毒杀，阻止其附着。
1）直接加入法：直接将一些有防污底效果的化学物质加入 海水中，抑制或杀死污损生物。
[ 9]
海洋生物污损可造成如下危害： （1）增加船舶航行阻力； （2）堵塞管道； （3）加速金属腐蚀； （4）损坏海洋仪器； （5）影响水产养殖业的产量和质量； （6）影响海上石油平台的安全性； （7）导致海洋病虫害的船舶与扩散。
船舶防污染技术 第十一章 防止船舶有害防污底系统污染
Marine Pollution Prevention Technology
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海洋附着生物对船舶和海洋设施的污损及防治天津新技术产业园区中核防水材料有限公司研究发展部（中国天津，邮编300180）摘要：海洋附着生物对船舶和海工混凝土结构的污损成为人类海上活动的巨大障碍；尽管各种防污涂料相继问世，但寻求高效、持久、无毒、环境友好的防污涂料仍迫在眉睫。
中核防水材料有限公司生产的CB2000B和CN2000C&D防水、防腐涂料属于非释放型的低表面能、高pH值的涂料，目前已获得优异的防污效果。
关键词：附着生物藤壶污损表面能pH值非释放型CB2000B CN2000C&D图2美国佛罗里达州SR-A1A桥近景图3船底受海洋生物污损情况藤壶分布甚广，数量繁多，密集成堆，几乎任何海域的潮间带至潮下带浅水区，都可以发现其踪迹；附着在桥墩、船体上，任凭风吹浪打也冲刷不掉。
这是因为，藤壶分泌出的一种粘性胶含有多种生化成份并具有极强的粘合力，若想用手把它从附着物上拨下几乎不可能，必须藉助凿子类的硬金属才能将它敲下来。
据统计，万吨以上的远洋轮，船底污损5%，燃油消耗将增加10%，每年的经济损失超过100万美元[1]；有资料称，藤壶附着在舰船的底部，会大大降低航速，全世界每年燃料消耗要增加26％以上，甚至达40％，全世界每年需花大量人力清除藤壶，进行频繁的周期性维护，耗资巨大，每年达上百亿美元；有时甚至决定战争的胜负，1905年，日本海军在对马海战中之所以使号称世界王牌的沙俄波罗的海舰队全军覆没，其中一个重要原因是沙俄舰队在一年多的航行中，船底附着了藤壶等附着生物，使其航速降低之故。
Home曾威胁说：“自古以来，海洋生物的污损比起腐蚀来是个更为麻烦的问题，污损生物生命力之坚韧，将使污损问题成为人类征服海洋的一个难以逾超的障碍。
”[2]生物污损又和生物腐蚀联系在一起，海洋附着生物达2000种以上，它们通过分泌粘液附着在基体上，它们在新陈代谢活动中，会产生各种化学物质，其中，所产生的酸类物质对金属和混凝土有很大的腐蚀性，致使船舶和混凝土建筑物的使用寿命降低。
人类与海洋附着生物的战斗已有四千年的历史，而防止附着生物的污损研究至今也有300多年。
自1626年出现防污涂料至以后相当长的一段时间，人们以毒料毒杀附着生物为依据，并建立了漆膜的毒物渗出理论，在漆膜中使用铜、汞、镉、砷、铅的无机化合物或有机锡，中取得了一定的防污效果。
但这种含毒料防污漆严重污染海水，破坏生态环境，影响水产养殖，而且价格高，生产实际上无法使用[3]。
近年来，随着环保呼声的日益高涨，各沿海国家纷纷立法限制有毒防污涂料的使用。
1994年，联合国发表了“21世纪宣言”；我国也于1995年发表了“21世纪海洋发展宣言”，明确提出发展无公害的海洋防腐和防污技术。
至今,已经有43个国家先后发布限制使用含三丁基锡防污涂料的禁令。
国际海事组织（IMO）所属的海洋环境保护委员会（MEPC）也颁布了相应的法规，2008年1月1日之后将彻底禁止使用含有机锡的防污漆。
针对这种情况,开发高效、无毒、水性的环境友好型防污涂料就成为21世纪海洋涂料的发展方向[4]。
1附着生物的生存条件1.1水域的温度、pH值和盐度影响海洋生物附着和生存的主要条件是温度、酸碱度和盐度等。
以藤壶为例，藤壶的附着盛期为夏季，其适宜生长的海水温度在18℃以上，海水pH为7.5~8.5，盐度范围约为25‰~30‰。
这些海水的理化因子或高或低都不利于藤壶的生长繁殖。
研究发现，新浇铸的混凝土表面的水下结构在相当时间内无生物附着。
其原因，正是由于此时的混凝土表面呈强碱性的缘故。
1.2基材的表面能研究表明，海洋生物对舰船和混凝土表面的附着是通过分泌粘液润湿被附着表面，以化学键合、静电吸附、渗透扩散等方式来实现的；而污损物从基材表面脱落则是以剥离、剪切等方式进行。
其中，剥离脱落所需要的能量较小。
因此，生物污损与表面能有很大的关系，基材表面自由能越低，粘液对表面的浸润性差，固体表面液体的接触角也就越大，海洋生物就难以附着或附着不牢，利用自重、航行水流的冲击或者辅助设备的清理就可以轻易除去。
因此，附着物表面的粗糙程度往往会影响藤壶等海洋生物的附着，海洋生物喜欢吸附在粗糙的表面即自由能较大的表面上，具有“向触性”[5][6]。
为保护海洋环境、增殖海洋渔业资源，有关部门开展了“人工鱼礁”的有研究。
人工鱼礁所用材料的生物附着量直接影响到人工鱼礁集鱼功能的效果。
人工鱼礁礁体试验材料有钢筋混凝土板、各种金属板、塑料板、木板和轮胎等共14种；其中钢筋混凝土板共有8种表面和不同花纹的试验材料，结果证实，钢筋混凝土板附着的总生物量幅度为5010~19560g/m2；以表面较粗糙、有粗砂突起的混凝土板为最多，达到19560g/m2，其次是有凹凸条带纹的混凝土板，总生物量为15982g/m2，可见钢筋混凝土结构有较好的生物附着性，而表面粗糙的混凝土板要比表面光滑的更有利于生物的附着[7]。
1.3细菌生物膜的影响细菌生物膜(Bioslime film)起着重要作用：(1)为附着生物的浮游幼虫提供一个立足点；(2)使发亮的表面变暗并改变表面原来的颜色，从而有利于附着；(3)可充当藤壶、贻贝及其他浮游生物幼虫或成虫的饵料；(4)促进定居生物的石灰质沉淀；(5)分解有机质,从而增加藻类植物生长所需的CO2及氨浓度，而藻类植物又为附着动物提供食物来源。
研究表明，海水中生存着种类繁多的细菌，当细菌面的接触角大，也即表面能很低，因而附着生物的分泌物不能浸润其表面；CN2000B涂层的扫描电镜微观形貌证实[11]，其表面密实，即使分泌物长期浸泡，也无法通过毛细管空、孔渗透或扩散其内。
b高碱度、低盐度。
CN2000B的pH值＞10，涂层内没有任何盐分，因此附着生物及其幼虫在其表面无法生存。
c耐腐蚀，长寿命。
CN2000B耐氯离子的侵蚀。
此特性目前已为加拿大国家研究委员会建筑研究院依据ASTM相关标准，经9个月的研究测试证实[12]。
3.3.2CN2000C&DCN2000C&D是柔性防水材料，为刚性粉料和乳液双组分。
其特性如下：a防水、耐腐蚀。
在特定酸度的稀盐酸溶液中经过60天的浸泡试验证实，对pH值≥2的酸性环境下长期使用是安全的。
b表面能低c pH值～10d乳液为纯丙烯酸树脂聚合物，耐腐蚀、抗老化，刚性、柔性兼具，干燥快、易涂敷。
3.3.3《中核2000》防水涂料在相关领域的应用案例，而，图4“夹克”在拆除中图6“夹克”已拆除（侧面）图5“夹克”已拆除（正面然而，在拆除“夹克”之后仅周，暴露于海水中的桥墩即可清晰观察到海洋附着生物的广泛生长，见图7和图8：图7完全拆除“夹克”图8部分拆除“夹克”经与本公司在美国的代理进行技术交流和沟通后，美方代理决定采用《中核2000》对暴露的桥墩进行处理，见图9~14。
中核2000》后至今已有5个月。
由下图可以明显看到，涂层表面没有任何海洋生物的附《中核2000》涂层保护的桥墩则有大量的附着生物集聚。
见图15、16。
《中核2000》涂料优异的防污性能已初露端倪。
图14图9图12图13图15图16图10图11图144讨论和结论人类探寻高效、长寿命、价格低廉、操作简易而又无毒、环境友好型防污涂料的努力正在不断取得进展。
单纯的低表面能防污涂料往往只能使海生物附着不牢，需定期清理。
附着生物一旦长大将很难除去，清理过程中会破坏涂膜，因而目前其应用范围有很大的局限性；仿生防污涂料、生物化学涂料、导电防污涂料等提出了不同于传统涂料的全新的防污理念，但研发难度大，投入使用尚需时日；而水性涂料，包括无机涂料如碱金属硅酸盐涂料、有机涂料如丙烯酸涂料等，其综合性能较好，技术上相对成熟，正广泛引起业内人士的注意。
但这两类涂料又有各自的不足之处：前者仍属于“释放型”，即通过溶解或离子交换，使周围水域的pH值增加。
因而其功能的持久性受到限制，经过一段时间后需要重新涂布；后者除去成膜条件相对复杂以外，与混凝土面的粘接强度和寿命尚值得商榷。
因此已经有研究人员试图将以上两者结合起来，提出：以无毒硅酸盐水泥（内含碱土金属硅酸盐）为主要防污剂，丙烯酸树脂为基料，并对颜色、组成、溶剂体系等因素的影响进行研究。
实际上，CN2000B和CN2000C&D正是这一研究思路的成果，而且已经有效果明显的应用案例。
与碱金属硅酸盐等涂料不同，此两种材料的防污机制不是以释放涂层中的物质来改变自身的表面状态（如“有机锡类自抛光防污涂料”是靠其水解出现新表层，实现自抛光）或者改变周围水域的酸碱度，而是靠涂膜本身的特性即低表面能和高pH值而使得海洋生物不能附着、栖息和生存。
因此从理论上讲，其持久性应当高于“释放型”涂料；其次，两种材料的施工性极佳，操作简易，省时省力。
美国佛罗里达州圣约翰郡的SR-A1A桥桥墩涂敷《中核2000》即是在落潮和涨潮之间的数小时内迅速完成的。
可以预见，《中核2000》在抵御淡水、污水、海水的微生物腐蚀或船舶、海工混凝土建筑的海洋生物的附着性污损方面将会发挥重要作用。
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