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安利~海水养殖网箱防污损生物的处理方法
发布时间:2024-05-24 20:20:16 来源:贝博ballapp 作者:BB贝博ballbet网页登录

  目前,防污涂料得益于自抛光技术的成熟,主要是以氧化铜、氧化亚铜和杀菌剂等为防污剂的自抛光涂料,对网箱的防污损生物附着效果一般为6个月左右,并占防污涂料市场份额的80%以上。

  国外对海水养殖网箱的防污损生物技术较为领先,且拥有标准化的管理模式和智能化系统,使得网箱养殖的人工成本大大减少。

  对于小型网箱,通常使用换网并采用自然风干、阳光暴晒、水枪冲洗等方法去除网衣上的附着污损生物。

  对于大型网箱,底部的污损生物大多由潜水员进行清污,上中层的污损生物则利用高压水枪和自动船只等进行原位清污;同时还可以选择金属合金网箱进行养殖,或配备网箱洗网机进行清洁。

  中国的网箱防污损生物技术与国外的相比起步较晚,养殖用的网箱多采用渔用合成纤维制成。这些海水网箱网衣通常不具备防止污损生物附着的功能,导致在使用一段时间后,网箱网衣上附着很多污损生物。

  目前,国内解决海水网箱污损生物附着问题的方法主要包括人工清洗、刮除和水枪冲洗等,或者将网箱网衣转到海面以上,通过太阳暴晒后再机械清除。

  而采用涂料防污和大型金属合金网箱的养殖户相对较少,国产网箱洗网机等相关设备也大多处于初级样机试验阶段。对海水养殖网箱污损生物的处理方法从广义上可以分为人工清除法、机械清除法、生物防污法、涂料防污法,以及金属合金网衣防污法等。

  由于计算机集成和自动控制技术在渔业装备上的应用,网箱洗网装备得到了快速发展。网箱洗网装备是专门清洁网箱网衣上污损生物的机器,也被称为网箱洗网机,在防污技术分类上属于机械清除法。

  网箱洗网机的工作原理可分为高压水射流清洗式、旋转刷洗式或两者相结合,主要有机械毛刷洗网机、射流毛刷组合洗网机和高压射流水下洗网机等。

  加拿大MarineHarvest公司及挪威MPI公司的洗网机是半自动的,以高压水流为动力,但需要人工移动才能完成洗网作业;

  日本洋马公司开发的NCL型智能养殖网清洗机器人,能够实现水下50m深的智能化巡航清洗,最大清洗效率达1600m²/h;日本YANMAR公司开发的带缆潜水网衣清洗机器人,配备了姿态控制系统,能够沿着养殖网面自主行走,实现自动化清洁;

  挪威的AKVAFNC8型网衣清洗机,在不影响清洗效果的前提下,通过降低水压而最大限度地降低网衣材料的磨损程度;

  澳大利亚AuroraMarine公司开发的网衣清洗设备,将清洗系统集成于清洗工作船上,清洗装置与网面能够有效地贴合,从而实现对网衣的自动化清洁。

  国内对洗网机的研究大多处于理论探索或初级样机试验阶段,用于洗网工作的高端智能化洗网机尚未实现量产销售。

  目前,网箱洗网机具备高效率清洁、低网衣损耗等特点,并配备水下监控装置、压力传感器、计算机等元件,正朝着全自动智能化的方向发展。网箱洗网机主要在日本、欧美等渔业发达国家产业化应用,且其技术、装备也被垄断;受国产洗网技术相对落后、进口洗网机价格昂贵、对海况环境要求严格等因素的影响,网箱洗网机在国内并没有得到广泛的推广应用。

  防污涂料拥有防止污损生物附着的能力,通常由防污剂、高分子树脂、溶剂、填料和助剂等组成,其中防污剂和高分子树脂是关键部分。根据防污涂料的设计,可分为防污剂缓释型、污损释放型及新型仿生防污涂料三大类。

  防污剂缓释型防污涂料能够结合到成膜物中,通过对防污剂的缓慢释放,在涂层表面形成一层可毒杀植物孢子与动物幼虫的防污层,以达到对污损生物的防除效果,如无铜环保防污涂料、非金属有机防污剂、无机防污剂等。

  含防污剂的涂料是网箱使用最多和防污效果最好的防污涂料,目前符合中国、欧盟、美国和日本环保标准要求的防污产品只有吡啶硫酸锌、异噻唑啉酮和三嗪类三种。

  污损释放型防污涂料主要为有机硅系列、有机氟系列以及其改性产品等低表面能防污材料,当其作为防污涂料涂膜在网箱网衣上时,会形成一层浸润性较差的表面,使海洋生物难以附着或附着不牢固,在经过风浪、水流等外力冲刷后,可轻易地从网箱网衣上脱落,而达到防污损生物附着的目的。

  新型仿生涂料即天然产物防污剂,是一种新型的无毒防污剂。天然活性物质能够作为防污剂或模拟海洋生物所具有的天然防污表面结构而实现对污损生物的防治。

  目前,科研人员已对多种陆生植物、海洋生物进行了研究,获得了多种具有防污活性的天然活性物质,包括辣椒素类化合物、桉树提取物、有机酸、无机酸、内酯、甾醇类等天然化合物。天然产物防污的作用机制十分复杂,是多种机制综合作用的结果,包括毒素作用、生长抑制、附着抑制、抑制、干扰神经传导和驱避作用等。

  天然产物防污剂的研究内容比较多,但成功的商业化应用例子却很少,还存在着许多技术难题亟待解决,如提高防污剂与高分子树脂的相容性、防污剂可控释放性时间、天然防污剂的分离和提纯水平,实现低量高效等。

  传统海水养殖网箱的网衣通常由合成纤维网衣材料加工而成,如聚乙烯(PE)网衣、聚丙烯(PP)网衣、聚酰胺(PA)网衣、聚酯纤维(PET)网衣、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)网衣等,这些网衣材料因具有延展性好、力学强度高、耐磨性好、比重轻、制备方便等特点,而被广泛应用于水产养殖领域。

  海水养殖网箱往往缺乏防污损生物附着的能力,而金属合金网箱恰好能够解决这一问题。铜合金、铝合金、钛合金等特种金属合金材料具有抑制污损生物生长、发育、繁殖的作用,因此使用金属合金网衣制成的网箱能够有效抑制污损生物的附着。

  金属合金网按编织网衣所用基体材料,可分为铜合金网、锌铝合金网、钛合金网、镀锌金属网等。其按网衣制作方法,金属合金网可分为斜方网、编织网、拉伸网和焊接网等,其中斜方网是金属网线以放线、弯曲和螺旋穿插等方式进行相互勾连而制成的;编织网是将金属网线以水平和垂直两种方向相互紧密交叉;拉伸网是将金属板冲切出一定长度、一定间距的细长狭缝,再拉伸、压平;焊接网是将金属网线以经纬线的方式相互交叉组合在一起,并将网线交叉点进行焊接固定。

  目前,金属合金网衣网箱已在日本、智利和中国等国家的水产养殖业中投入试验或应用。日本的全金属合金网衣网箱一般由锌铝合金网衣和金属框架组成,其中网衣由双层电镀工艺制成的锌铝合金网线编织而成,最里层为铁线芯层,中间层镀上铁锌铝合金层,最外层镀上特厚锌铝合金镀层,这种三层结构具有高抗腐蚀能力;网箱框架则采用镀锌管材焊接而成,具有高强度的力学抗击能力;该金属合金网衣网箱能够抵抗恶劣的海况(如台风12级,海浪5m),并具有一定的抗污染、抗附着、防腐蚀能力。中国的铜合金网箱主要为黄铜UR30,含铜约65%、含锌约35%,外加少量的锡、镍、铝。

  此外,镀锌金属网具有结构稳定、防污损生物性能佳等优点,但制作成本高、重量大且不耐海水腐蚀等限制了其在大型网箱上的应用。钛网的强度与不锈钢材相当且耐腐蚀能力强,但与铜合金、锌铝合金等金属合金网衣相比,未采用特种装配技术的钛网对海风、海浪的抗打击能力较差,容易造成不可逆的损耗,加上其造价过高,目前在国内外均未被大规模的推广应用,只能被应用于港湾内的养殖生产,使用范围受限。为保证金属网的耐腐蚀能力和使用寿命,现阶段用于海水养殖的金属网箱主要为锌铝合金网箱、铜合金网箱。

  来源:海洋与渔业杂志,数智海洋节选自《海水养殖网箱防污损生物技术的研究进展》原刊于《渔业研究》2024年4月 国家自然科学基金青年基金项目 国家自然科学基金项目,转载请标明出处。

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