產(chǎn)品簡(jiǎn)介：
環(huán)境友好型海洋防污劑是應(yīng)用于海洋防污涂料中具有防污效果的助劑，為了保護(hù)海洋環(huán)境、維護(hù)海洋生態(tài)平衡，環(huán)境友好型海洋防污涂料已逐漸取代傳統(tǒng)的海洋防污涂料，成為未來海洋防污涂料研究的主導(dǎo)方向。環(huán)境友好的Sea-Nine中應(yīng)用的活性成分—DCOIT（異噻唑啉酮衍生物）的防污效率一杯實(shí)踐廣為驗(yàn)證，其可以再船體部位的附著生長(zhǎng)，從而降低能耗，節(jié)省燃油，保護(hù)大氣環(huán)境。
分子結(jié)構(gòu)：
背 景：
傳統(tǒng)的防污劑對(duì)附著生物有毒殺作用，造成不可恢復(fù)的損傷，且會(huì)污染環(huán)境，破壞生態(tài)平衡，而理想的海洋防污劑應(yīng)當(dāng)同時(shí)滿足：a.低濃度下具有活性；b.經(jīng)濟(jì)；c.對(duì)人體及其他有機(jī)體無害；d.具有廣譜性；e.無污染；f.具有生物可降解性。天然防污活性物質(zhì)來源于自然界，基本接近上述6個(gè)條件，可替代對(duì)環(huán)境有害的防污劑。
發(fā)展歷史：
19 世紀(jì)中期流行的防污劑主要是銅氧化物、砷氧化物和汞氧化物，因其毒性太大而早已被淘汰；20 世紀(jì)中期開始使用的防污效果出色的三丁基有機(jī)錫（TBT），因發(fā)現(xiàn)其危害海洋生態(tài)環(huán)境甚至人類健康而被國(guó)際海事組織（IMO）明確規(guī)定自2008 年1 月1 日起禁止使用。因此，近年來低毒或無毒防污劑的研發(fā)成為熱點(diǎn)，同時(shí)隨著高分子材料學(xué)科的迅速發(fā)展，一些防污涂料用功能性樹脂也陸續(xù)見諸報(bào)道。
性 能：
一、防污性能
對(duì)代表性海洋生物的防污效果
1. 抑菌性能
Willingham等人研究發(fā)現(xiàn)：含有Sea-Nine211的防污涂料對(duì)海洋細(xì)菌的粘膜形成具有較強(qiáng)的抑制作用，對(duì)Pseudomonasatlantica和Pseudomonasnautica的最小抑菌濃度MIC均為0.1mg/L。謝俊斌等人研究報(bào)道了異噻唑啉酮對(duì)異養(yǎng)菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌、變形桿菌、卡拉雙球菌、革蘭氏陽性菌、陰性菌、真菌和酵母菌具有良好的殺滅和抑制作用。
2. 抑藻性能
Willingham等人指出：Sea-Nine211防污劑對(duì)Enteromorpha藻和硅藻Amphoracoffeaeformis具有較強(qiáng)的殺滅作用，其半數(shù)致死量LD50分別為0.002mg/L和0.003mg/L。國(guó)內(nèi)江濤等人研究發(fā)現(xiàn)：異噻唑啉酮對(duì)湛江球形棕囊藻、海洋單細(xì)胞藻和棕櫚藻均有較強(qiáng)的殺滅效果。
3. 對(duì)藤壺的抑制
藤壺是世界上分布最廣、數(shù)量最多的海洋污損生物之一；也是對(duì)船底危害最大，出現(xiàn)頻率最高的污損生物；同時(shí)又是管道污損生物中最重要的組成部分。Sea-Nine211防污劑不像其他種類的無代謝殺菌劑，其對(duì)藤壺有較好的殺滅作用，Willingham等人指出：Sea-Nine防污劑對(duì)藤壺幼蟲的半數(shù)致死量LD50僅為0.34mg/L。
4. 對(duì)非目標(biāo)生物的毒性
Shade等人對(duì)Sea-Nine211的相關(guān)生態(tài)物種毒理效應(yīng)的研究發(fā)現(xiàn)：在流動(dòng)試驗(yàn)中，Sea-Nine211對(duì)虹鱒（Salmogairdneri）的96h半致死濃度為2.7μg/L，在靜態(tài)試驗(yàn)中其96h半致死濃度為9.7μg/L。OkamuraH等人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：Sea-Nine211對(duì)虹鱒的28d半致死濃度為14μg/L。
二、在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和分布
理想的防污劑需要滿足以下條件以保證對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響在可控范圍之內(nèi)，包括：在環(huán)境中可以迅速降解；在環(huán)境中快速分布，對(duì)非目標(biāo)海生物的生物累積性小；在使用濃度下，對(duì)非目標(biāo)生物種類的毒性小。
由于DCOI具有疏水性，進(jìn)入環(huán)境后，不易在水中富集，而更傾向于在固體相中沉積（如巖石等），具有以下特點(diǎn)：
1) DCOIT容易吸附在固體類沉積物中，其吸附系數(shù)（Koc）可以達(dá)到15000；
2) DCOIT的代謝產(chǎn)物也容易吸附在固體類沉積物中；
3) 由于土壤、固體沉積物表面具有多種微生物，促使吸附在其表面的DCOIT更快地進(jìn)行代謝分解；
4) 基于固體表面的毒性試驗(yàn)證明DCOIT分解產(chǎn)物的毒性較小。
三、代謝
1) 厭氧環(huán)境中的代謝：半衰期均小于1h。其代謝產(chǎn)物可以迅速沉積，并且緊密附著在固體沉積層中；
2) 好氧環(huán)境中的代謝：半衰期小于1h，代謝產(chǎn)物發(fā)生快速沉積。
四、降解
水解機(jī)理：在偏酸性或者堿性條件下，降解模式均被催化，而在中性環(huán)境中降解最慢。在天然海水中（其包含多種微生物），Sea-Nine的水解半衰期大大加快。根據(jù)美國(guó)環(huán)保署的測(cè)試建議（EPA，1982），其半衰期小于24h，顯然Sea-Nine的水解（降解）在海水中被大大加速，這是由于其中的微生物代謝作用起到了極大地加速效果。
光解機(jī)理：在天然海水中，pH值為中性的條件下，Sea-Nine在自然光照以及無光照條件下的半衰期分別為322h和1913h。對(duì)比水解半衰期，Sea-Nine的光解速度要慢于水解速度，相對(duì)來說，光分解機(jī)理在Sea-Nine的降解模式中不是主要分解途徑。
五、 對(duì)環(huán)境的影響
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生物類型 |
污染類型 |
表征手段 |
活性/×106 |
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Pseudomonas atlantica |
細(xì)菌 |
MIC（最低有效抑制濃度） |
0.1 |
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Pseudomonas nautical |
細(xì)菌 |
MIC（最低有效抑制濃度） |
0.1 |
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Amphora coffeaeformis |
硅藻 |
LD50（半致死劑量） |
0.003 |
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Enteromorpha intestinalis |
藻類 |
LD50（Spore germination） |
0.002 |
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Balanus Amphitrite larvae |
藤壺 |
LD50（Spore germination） |
0.34 |
發(fā)展方向：
異噻唑啉酮類化合物是一種重要的工業(yè)殺菌劑和海洋防污劑，為使此類化合物得到實(shí)際的推廣應(yīng)用，在今后的研究中應(yīng)受到更多的重視，希望在以下 3 個(gè)方面繼續(xù)有所突破：
1) 異噻唑啉酮類化合物在環(huán)境下分解后生成不同的降解產(chǎn)物，需進(jìn)一步研究產(chǎn)物的組成、結(jié)構(gòu)、毒性、去向以及與環(huán)境的作用等問題；
2) 對(duì)反應(yīng)級(jí)數(shù)、動(dòng)力學(xué)參數(shù)（如降解速率、半衰期）的確定是定量評(píng)價(jià)降解反應(yīng)的關(guān)鍵，所以反應(yīng)動(dòng)力學(xué)仍然是主要的研究方向之一；
3) 進(jìn)一步研究異噻唑啉酮類化合物對(duì)非目標(biāo)生物體的毒理效應(yīng)，如對(duì)水體魚類有限的生物累積性和最小毒性，為篩選理想的殺菌劑提供理論依據(jù)。
