环境友好海洋防污体系的研究进展
马春风,刘光明,张广照

Progress in the Development of Environmentally Friendly Marine Anti-Biofouling Systems
Chun-Feng MA,Guang-Ming LIU,Guang-Zhao ZHANG
表1 环境友好海洋防污体系分类
类别 特点 主要成分 适应场合
防污材料 低表面能材料 基于材料表面的物理作用进行防污,不含有防污剂 有机硅,有机氟高分子材料 高速行驶的船只(>15海里/小时)有效
抗蛋白吸附材料 基于海洋污损是由蛋白质、糖蛋白等在基体表面吸附开始的这一产生机理发展的 聚乙二醇,两性离子聚合物 能有效地抑制细菌、绿藻孢子、硅藻细胞以及藤壶幼虫的附着。在复杂生物多样性的海洋环境中能否有效尚有待海洋实验
表面微结构材料 仿海洋生物具有的天然抗污结构 纳米级凹凸形貌或微小的菱形凸起物 微结构制备工艺复杂、构建面积有限,大规模使用有一定问题
生物降解材料 基于生物降解高分子在海洋环境下可以通过酯键的水解和酶解作用发生主链断裂,从而形成动态表面原理防污 聚酯,聚酸酐类高分子材料 适用于动静态防污。在降解速度比较快的情况下,材料仅凭降解就可具有很好的防污效果,但此时材料的服役期较短。将生物降解高分子与环境友好防污剂结合,形成一种多功能的海洋防污材料是最佳途径
防污剂 天然防污剂 基于在海洋环境中,许多海洋生物或藻类植物表面可以通过分泌活性物质,避忌或抑制污损生物吸附生长这一原理发展的 从海洋生物或陆生植物中直接提取,例如生物碱、肽类化合物、有机酸、萜类、酚类、吲哚类等 天然产物防污剂在生物体中含量较低、提取工艺复杂、低产率等问题,限制了其进一步的应用
人工合成防污剂 通过从自然界的生物中提取具有较好防污活性的物质,然后研究这些防污活性物质的结构与防污效果的关系,找到防污活性官能团,再进一步通过人工合成此类防污活性化合物或其结构类似物 2-(对-氯苯基)-3-氰基-4-溴基-5-三氟甲基-吡咯(ECONEA)、4, 5-二氯-2-辛基-4-异噻唑啉酮(DCOIT),丁烯酸内酯类(butenolide)化合物 在海洋中半衰期短、易降解,释放于海水后能很快分解或降解为无毒化合物,不在生物体内产生积累。可有效解决天然产物防污剂在生物体中含量较低、提取工艺复杂、低产率等问题