海洋中生活著牡蠣、藤瑚等多種附著生物,當輪船在海中航行時,這些附著生物的幼蟲或孢子便吸附在輪船底部,建起自己永久的家,有時一條船上的吸附生物可達10公分厚,給行船帶來不便,同時吸附生物還會分泌出一種酸性物質腐蝕船底,如果是木船的話,它們還會在木板中蛀滿孔洞,這就是海洋生物污損。
為防止海洋生物污損,一百年前人們就開始使用氧化亞銅船舶涂料,雖然涂料中的毒素殺死了大量船底附著生物,可是海洋的污染卻加重了,一些科學家在鯨、海豚、北極熊等動物體內發現了三丁基烯等化學成分,這些正是涂料中使用最多的有毒物質。
為保護海洋環境科學家們進行深入研究,他們發現海洋附著生物喜歡酸堿度pH值為7.8左右的海水,于是科學家們研制了由丙烯酸物質和硅酸鹽構成的涂料,這種涂料可以在船底形成一層pH值為10以上的偏堿性海水,遇到這種海水,海洋附著生物就會避而遠之。
另外一種破壞來自海水腐蝕,進行海洋建設與開發離不開使用金屬材料,但這些材料長期處于海水中,會發生生銹、蝕孔、斷裂等現象,形成巨大危害。據1970 年到1981年統計,約有8%的海洋平臺出現過事故,其中大多數是因腐蝕造成的。我國1999年最新統計,腐蝕所造成的經濟損失高達2800億元,大致為國民產生總值的4%,其中海洋腐蝕損失占三分之一,因此,海洋腐蝕與防護已成為科學家研究的重要課題。
科學家們發現海水是一種含有多種鹽類,近中性的電解質溶液,并溶有一定量的氧,這就決定了大多數金屬在海水中遭受腐蝕的電化學特征。為此,科學家提出了電化學陰極保護技術,他們把鐵板和鋅板同時放入海水中,用一根導線連接,鋅就會失去電子被腐蝕,鐵得到電子獲得保護,在船舶平臺上加裝類似鋅板等活性較強的金屬,保護體就能得到有效的保護。除了陰極保護法,海洋腐蝕控制還有熱噴涂層法、添加緩時劑法,但陰極保護法投資小,見效快,保護周期長,在船舶、采油平臺、港口設施等都可以廣泛運用。在廈門市和平碼頭有三個鋼鐵躉船,原來只用油漆層防護,平均三至五年大修一次,中科院福建物質結構所二部,對其采用了陰極保護法,七年來保護效果良好。
海洋生物污損和海水腐蝕所造成的損失是巨大的,隨著對海洋研究的深入,人類一定會克服惡劣的海洋環境進一步開發海洋。
責任編輯:張春穎
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