1引言海洋污损生物（marine fouling organisms）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［1］。

其中危害较大的种类主要是硬性污损生物，具有石灰质外壳或骨架的种类，包括双壳类软体动物、无柄蔓足类和苔藓虫等［2］。

紫贻贝是污损动物中的主要优势物种，其特有的足丝可以使之牢固地胶粘在各种固体表面，强大的生命力和繁殖力使之成为一种极难控制的污损动物［3］；另一类则为软性污损生物，其不具备上述结构，如海藻、水螅等［4］。

生物污损是人们从事海事活动以后才引起的一种生物现象。

它会增加船舶的阻力，影响浮标的质量，增大近海结构物（如石油平台）的静力载荷和动力载荷，堵塞海中的管道设施，影响养殖网箱的水交换，并与养殖贝类争夺附着基和饵料，影响养殖品种的生长发育，降低水产品的品质，加速金属的腐蚀过程，使海中仪表及转动部件失灵，对声学仪器也会产生不良影响。

因此，海洋生物污损及海洋生物防污损活性问题也越来越受到人们的重视［5］。

2防污损技术的发展早在公元前700年，腓尼基人用铅皮包覆帆船船底，保护木材，效果较好。

对航海的木船保护在我国宋代已广泛采用桐油和颜料的油漆材料，防污方法有：定期上岸，清除污物；烟熏火烤，杀死船蛆；船底涂白灰，称“白底船”，具有防海蛆功效；采用短期在淡水中停泊，以改变海洋污损生物的生活环境，杀死生物等。

1691年英国海军成功引进采用铜皮包覆木船的方法，防海蛆效果良好。

1737年Lee等人发明用沥青、焦油和硫磺等组成的涂覆物，在英国使用，证明具有2a以上的防污效果。

19世纪，随着铁船的产生和发展，美国海军和许多西方国家的远洋船舶多采用铜皮包覆铁船的方法防污，但铁船的腐蚀严重问题已不亚于防污问题,需要非常仔细地用木块在铁船和铜皮之间隔绝。

防止铁船的腐蚀问题促进了防污漆的发明。

第二次世界大战和战后经济发展，为争夺海上霸权，刺激了造船工业的发展，船舶防污漆的研究和防污方法的研究也迅速发展。

一直到20世纪70年代,铜和铜化合物（主要是红色的氧化亚铜）仍然是防污漆的主要防污剂,其他防污增效剂有氧化汞和有机金属化合物,如铅、汞、砷、锌和锡。

60年代中期，以有机锡高聚物为代表的自抛光型防污漆技术的发明，标志着防污漆技术的新高度。

80年代后，取代有机锡自抛光型防污漆的产品,海洋污损防治技术研究进展郑彩璐1梁黎黎1赵卓2（1.大连经济技术开发区环境保护监测中心，辽宁大连116600；2.大连市甘井子区中小学生科技活动中心，辽宁大连116000）摘要：概述了海洋防污损技术的发展，传统的防污损试剂如有机锡、铜和汞及其化合物等，具有较大的生物毒性，对生态环境造成了严重的威胁，其中有些已被禁止使用。

介绍了当前环保新型防污涂料的特点及防污损的基本原理，并指出了防污涂料未来的发展方向。

关键词：船舶；防污涂料；防污剂；海洋生物；附着Abstract：The history of the antifoulants（TBT,Cu,Hg）was reviewed.The oceans and environment have been polluted by those that used in antifouling coatings,such as most of the toxic antifoulants TBT,Cu,Hg and other compounds,so that some of products have been banned.Progress on biocides and marine antifouling coatings by different types were discussed and the developmental trend of new low toxic and non-toxic antifouling paints was pointed out.K ey word s：ship;antifouling paint;biocide;marine organism;attachment中图分类号：X55文献标识码：A文章编号：1674－1021（2009）11-0048-03收稿日期：2009－08－03；修订日期：2009-11-02。

作者简介：郑彩璐，女，1981年生，主要从事环境监测工作。

48环境保护与循环经济其他新型防污漆技术和产品的研究已成为必然趋势，各类无锡防污漆产品已陆续推向市场。

无锡防污涂料以合成树脂为主要基料，以氧化亚铜和有机杀生物剂为主要防污剂的防污漆，已成为船舶防污漆市场的主流；其他低毒和无毒防污涂料，如低表面能防污涂料、无机防污漆等进一步发展［5］。

3传统海洋防污涂料针对上述各种海洋污损生物，人们曾探索多种防污方法，如防污涂料涂装法、超声波振动法、氯气注入法、海水电解法；铜—镍合金粘贴法、海水间歇加热法、低表面自由能材料粘贴法等。

其中在防污漆中使用能与海洋生物发生活性作用的防污剂（如锡、铜、汞、铅料）是国内外广泛应用的防污方法［6］。

传统型海洋防污涂料是以一定速度释放出毒料形成有毒环境来阻止海洋生物附着，显然，随着防污剂的不断释放，防污效果将逐渐降低［7］。

该防污剂加入到涂料载体中，通过在海水中溶解渗出或扩散等方式，抑制细菌、藻类繁殖生长或切断浮游生物从幼虫蜕变为成虫之间的一系列连锁步骤，达到防海生物污染的目的。

但毒料的释放对港湾的污染、海洋生态的破坏以及人类健康的威胁有着不可忽视的影响，人们期望获得不含毒料的防海生物材料。

自80年代初世界各国提出新的海洋环境保护法后，加速拓展一种新的防海生物污染领域。

有机锡防污剂污染海洋环境已被公认。

随着人们对海洋环境保护意识的增强，许多国家、国际海事组织已明文禁止传统海洋防污涂料的使用。

国际海事组织（IMO）会议决定从2003年1月1日起禁止使用有机锡防污涂料。

在“无毒”防污材料的开发与研制方面，已有人做过探索研究与尝试，尤其近几年针对船舶防污材料在研制高效无毒或低毒环保型防污涂料［6］。

4环境友好型海洋防污涂料伴随人们环保意识的提高，对环境友好型海洋防污涂料的研究也逐渐热门起来。

理想的海洋防污剂应当同时满足：（1）低浓度下具有活性；（2）经济；（3）对人体及其他有机体无害；（4）具有广谱性；（5）无污染；（6）生物可降解［8］。

4.1硅橡胶涂料70年代初就开始利用硅橡胶特性达到无毒防污的目的。

早期用于防污材料的实例是通过硅橡胶混炼，硫化成片材固定或粘贴到浸入海水的设备上。

用室温硫化硅橡胶作防污涂料是把它涂到船壳一部分，另一部分用商品防污涂料。

经12个月后检查船壳时，用室温硫化硅橡胶覆盖的船壳表面上没有任何污损生物，而在防污涂料表面上却有污损生物。

室温硫化硅橡胶防污材料无毒，在制造过程中无污染，使用中无毒性。

且船壳上硫化硅橡胶附层表面光滑，摩擦阻力小，不影响船速。

为了提高防污能力，可在硅橡胶中加入有机硅油、液体石蜡、凡士林等液态化合物，这类化合物在低温、室温海水中仍是液体，以包覆形成存在于硅橡胶中，并在海水中渐浸出，使表面润滑，海生物难以附着。

因此硅橡胶防污寿命可提高2～3a［6］。

4.2含高吸水性树脂涂料含高吸水性树脂的防污涂料是以氯丁橡胶、聚丁二烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶为基料，加入丙烯酸盐类聚合物。

因漆膜中含有高吸水树脂，所以吸收海水后即发生膨胀。

涂在船壳上的漆膜表面在海水中因亲水集团的缔和作用，使涂层形成一光滑表面，能有效防止海生物附着［6］。

4.3低表面能防污涂料低表面能防污涂料就是利用涂料的低表面能、不粘性，使海洋污损生物不易在其表面附着，即使附着也不牢固；污损生物在水流、船壳振动及自重等外力作用下由船壳表面脱落，以达到防污的目的［6］。

该类涂料因不含毒剂而受人们青睐，研究比较热门。

主要有氟碳树脂、有机硅树脂以及氟硅树脂三大类［7］。

4.4可溶性硅酸盐涂料海洋生物通常在强酸或者强碱的环境下难以生存，其较适合的生存环境是中性或微碱性海水。

以碱式硅酸盐为防污剂制备的涂料廉价又无毒，但是防污的有效期不长，物理和化学性能差，有待进一步改善，距离实际应用还很遥远。

JungbaeK等制备了含蛋白酶原的硅酸盐材料，该材料在水和有机溶剂中稳定存在并具有防污活性，有待发展成工业防污涂料［6］。

4.5仿生涂料及天然防污剂仿生涂料来自人们对某些海洋生物具有天然抗生物附着特性的认识，如海豚、鲸鱼和海绵等虽然长期生活在海水中，却很少有海洋生物附着在表面。

研究表明，海豚、鲸鱼等是通过分泌一种特殊的化学物质，或者通过特殊的表面结构来抑制其他海洋生物附着在身上，仿生涂料的设计灵感源于此。

在仿生防污涂料的研究方面，华盛顿大学的KarenWooley取得了一定的进展，其研制的涂膜是通过模仿海豚皮肤的外形和组织来达到减少海洋生物附着的目的［9］。

该工作打破了人们对于粗糙表面不具有防污49性的传统观点，从他们的研究工作中可以得到启示，具有微相分离并具有疏水和疏油两种特性的聚合物可以用来研制防污涂料。

在对仿生防污涂料研究的同时，人们也注意到一些陆上植物（如桉树、栎等）以及海洋植物（主要是海藻）内含有防污活性的天然化合物。

目前，尚不清楚它们的防污机理。

天然防污剂通常对海洋生物不会构成毒害作用，且防污效果较好，但是提取非常不容易且含量较少，正是由于这个缺陷，天然防污剂作为工业产品至今未见报道［7］。

4.6导电涂料在船舶上涂上导电性涂料后，通过微小电流来使海水电解，产生次氯酸钠，借此达到防污目的［7］。

4.7不含有机锡的自抛光海洋防污涂料有机锡防污涂料会对水环境造成危害，很多国家80年代就开始禁止在长度小于25m的船上使用该类涂料［10］。

于是有机锡的替代品也就相应问世。

替代有机锡防污剂的主要有有机铜、有机锌、有机硅烷等［7］。

4.8辣素涂料辣素防污剂的防污涂料属于一种环保型的防污涂料。

我国国家海洋局第二海洋研究所研制成的防污涂料，是从辣素中提取生物活性物质与有机黏土复合而成，不会杀灭附着的海洋生物，只起驱赶作用，经实船涂敷试验表明，辣素防污漆具有明显防污效果。

与化学类涂料添加剂相比，辣素类防污涂料不会毒害附着生物，导致生物变异，也不会破坏海洋食物链或造成海水水体污染［11-12］。

5结语随着海洋生态环境日益受到重视，对海洋工程防污技术提出了更高要求，尤其国内外防海生物污损技术正向着无毒、低毒方向发展。

研制开发低毒、持久、环保的生物防污材料，其目标不仅在于提高防污损生物附着有效时间和不降低舰船、海洋工程覆盖材料的声学性能，满足我国舰船和水下设施正常运行的需要，同时还要减少或根除防污材料对环境的危害。