基于仿生的海洋结构物防污技术开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的及意义

现代社会的飞速发展离不开海洋，而我国作为一个海洋大国，拥有着1.8万公里的海岸线和299.7万平方公里的海疆面积，海洋对我国的经济、政治、军事、文化都有着十分重要的作用。从2016年全国海洋工作会议上公布的数据来看，仅2015年全年海洋生产总值近6.5万亿，占国民生产总值的9.6%，涉海就业人员超3500万人，极大地推动了我国海洋事业的发展。而围绕着海洋的开发和利用，都离不开海上平台、海底管道、防波堤等海洋结构物(ocean structure)的应用。但是，这类海洋结构物长久以来面临着海洋污损生物(marine fouling organism)所带来的威胁。

海洋污损生物又叫做为海洋附着生物，是生长在浸入海水中的所有材料表面的动物、植物和微生物的总称^[1]。污损生物粘附在海洋结构物材料表面造成的损坏或不良影响，称为生物污损(biofouling)。对生物污损的防除称为防污(antifouling) ^[2]。以海上钻井平台为例，下海后迅速被大量污损生物附着，不仅增加了拖拽时的载荷，而且增大了平台桩腿的粗糙度，加剧了波浪引起的动力载荷效应^[3]。 此外，污损还能影响海洋结构物的金属腐蚀过程和速率，导致附着区域氧浓度、ph值和其他溶解质浓度分布不均，造成穿孔腐蚀或局部腐蚀^{[4 5]}。由此产生的许多隐患，严重威胁到海洋结构物的安全，并需耗费大量人力物力用以防除。据不完全统计，全世界仅生物污损给各类海洋结构物造成的损失就可达到每年数十亿美元以上^[6]。因此，对于海洋结构物来说，防污是十分重要且必须的。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究内容及目标

为了抑制海洋污损生物对海洋结构物的附着，基于结构仿生防污机理，以具有防污性质的几种海洋贝壳为研究对象，测量贝壳表面形貌，观察其表面微观形貌。并提取表面特征参数，建立评定表面形貌特征的参数体系。比较不同种类贝壳间的表面形貌特征和防污性能，分析防污贝壳表面微结构的防污机理。

2.2 技术方案

3. 研究计划与安排

3.进度安排

第1—3周 ：查阅相关文献资料，完成文献综述报告和开题报告。

第4—5周 ：完成外文翻译，同时掌握海洋结构物仿生防污技术。

4. 参考文献（12篇以上）

参考文献

[1] jean-philippe maréchal，claire hellio.challenges for the development of new non-toxic antifouling solutions [j].international journal of molecular sciences，2009，10(11)：4623-4637.