Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Влияние морских перифитонных бактерий на работу противообрастаемых красок в море Ковальчук Юлия Лукинична

Влияние морских перифитонных бактерий на работу противообрастаемых красок в море
<
Влияние морских перифитонных бактерий на работу противообрастаемых красок в море Влияние морских перифитонных бактерий на работу противообрастаемых красок в море Влияние морских перифитонных бактерий на работу противообрастаемых красок в море Влияние морских перифитонных бактерий на работу противообрастаемых красок в море Влияние морских перифитонных бактерий на работу противообрастаемых красок в море Влияние морских перифитонных бактерий на работу противообрастаемых красок в море Влияние морских перифитонных бактерий на работу противообрастаемых красок в море
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Ковальчук Юлия Лукинична. Влияние морских перифитонных бактерий на работу противообрастаемых красок в море : ил РГБ ОД 61:85-3/220

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Морские перифигонные бактерии как фактор биоповреждения прогивообрастающих красок 8

1.1. Бактериальная слизистая пленка и её роль в механизме работы прогивообрасгающих красок 8

1.2. Использование морскими бактериями органических компонентов прогивообрасгающих красок 15

1.3. Некоторые характеристики термопластичных прогивообрасгающих композиций (ТПК) 20

Глава 2. Материалы и методы исследований 29

Глава 3. Динамика выделения меди гермопласгичными композициями 38

Глава 4. Зависимость содержания карбонатов на поверхности ТПК от количества биоцида и продолжительности экспонирования в море 66

Глава 5. Влияние экологических факторов на работу ТПК в море 87

Глава 6. Культуральные, морфологические и физиолого-биохимические свойства перифигонных бактерий, выделенных с поверхности ТПК 106

Заключение 127

Выводы и рекомендации 132

Список литературы 134

Приложения 152

Введение к работе

Актуальность проблемы. Одной из важных проблем, возникших в период научно-технического прогресса, является проблема биоповреждений, связанная с ежегодно увеличивающимися потерями металла, размеры которых исчисляются в разных странах миллионами тонн. Обрастание - важная составляющая часть общей проблемы биоповреждений. В нашей стране ежегодный ущерб от обрастания судов и гидротехнических сооружений составляет десятки и сотни миллионов рублей, что связано с потерей скорости судов, засорением, перегревом и преждевременным износом систем, двигателей и т.д. САндреюк, 1982).

Поскольку основным средством борьбы с обрастанием пока остаются прогивообрасгающие покрытия, содержащие минеральные и органические токсины, изучение механизма действия таких покрытий в море является одним из важнейших вопросов проблемы борьбы с обрастанием.

Общепринято представление, что эффективность противо-обрастающего покрытия зависит с одной стороны от толщины покрытия и интенсивности отдачи им ядовитых компонентов, входящих в рецептуру краски, в частности, ионов меди, регулируемой свойством пленкообразующей основы; с другой стороны - тем воздействием, которое оказывает окружающая среда на покрытие, обусловленное различными факторами, в большинстве бактериальным воздействием (Долгопольская, 1970).

От эффективности и долговечности применяемых прогиво-обрасгающих покрытий во многом зависят технико-экономические показатели эксплуатации судов; улучшение эгих показателей непосредственно связано с повышением уровня использования рыбопромыслового и транспортного флота, предусмотренное в планах развития народного хозяйства на XI пятилетку.

Применяемые в отечественном судостроении для защиты подводной части судов ог коррозии и обрасгания многослойные комбинированные системы покрытий, состоящие из противокоррозионных слоев на основе эмалей ЭКЖС-40, XC-4I3 и др. и противообрасгающих на основе ХВ-53, ХВ-5І53 и др., обеспечивают такую защиту не более 1,5 лег. Основными недостатками этих систем является необходимость нанесения большого количества слоев, длительность сушки всех слоев, определяемая технологическими свойствами применяемых материалов, необходимость нанесения противообрасгающих эмалей только ручным способом.

Требованиям, предъявляемым к покрытиям для подводной часги судов, наиболее полно удовлетворяют термопластичные композиции, обеспечивающие одновременную защиту как ог обрастания, гак и ог коррозии, наносимые одним толстым слоем по слою грунтовки и не содержащие органических растворителей. Применение систем окраски на основе гермопластичных композиций позволяет сократить трудоемкость окрасочных работ, резко повысить производительность груда за счет сокращения количества слоев и механизации нанесения, увеличить междоковое эксплуатационное время судна до 3-4 лег, улучшить санитарно-гигиенические условия груда маляров.Ежегодный экономический эффект ог применения термопластичных композиций составляет до 5 руб на І м окрашиваемой поверхности. Учитывая это, расширение применения ТПК является важной народно-хозяйственной задачей. Следует отметить,чго до настоящего времени вопрос о закономерностях поведения этих композиций в море и механизме их работы не изучен. Отсутствуют исчерпывающие данные о влиянии факторов среды на работу ТПК в море и тех взаимосвязях, которые возникают между поверхностью прогивообрастающего покрытия и мик-рообрасганием, начиная с формирования первичной бактериальной пленки, названной Ю.А.Горбенко(1969,1974) сообществом перифигонных микроорганизмов (СПМ).Эго снижает уровень использования ТПК для защиты подводной части корпусов от обрастания и тормозит работы по их совершенствованию.

Влияние морских микроорганизмов на работу прогивообрас-тающих красок на виниловой основе изучалось Долгопольской, Шапиро, Горбенко(1961) и Горбенко(1968,1971,1981). Было показано, что развиваясь на поверхности таких покрытий, гетеротрофные бактерии используют в качестве источника питания их органическую основу, выделяя при этом продукты метаболизма. Среди последних особый интерес представляют карбонаты, поскольку, отлагаясь на поверхности прогивообрасгающих покрытий, нерастворимые в морской воде, они оказывают влияние на интенсивность выделения биоцидов в окружающую среду.

Канифоль и парафин, входящие в состав гермопластичных прогивообрасгающих композиций являются прекрасным источником углерода и энергии для гетеротрофных бактерий, в го же время к соединениям меди они резистентны (Долгопольская, 1959).В связи с этим заслуживает внимания изучение взаимосвязи между скоростью выделения ионов меди ТПК в зависимости от численности гетеротрофных бактерий и количества карбонатов, отлагающихся ими на поверхности ТПК.

Цель и задачи исследования.Целью работы явилось выявление механизма работы термопластичных прогивообрасгающих композиций в море, в частности, роли морских гетеротрофных бак терий в этом процессе, наиболее эффективно действующих на органическую основу ТПК и выработка практических рекомендаций по совершенствованию рецептур композиций.

Основные задачи исследования решались посредством опре » деления и изучения основных параметров, характеризующих работу этих покрытий в море:

Динамики выделения меди в зависимости от численности гетеротрофных бактерий и количества карбонатов, отлагающих ся на поверхности ТПК.

Количества осаждаемых бактериями карбонатов в поверх» ностном слое ТПК в зависимости от содержания биоцида и продолжительности экспонирования образцов в море 3. Исследования морфологических, культуральных и физиоло гэ-биохимических свойств перифитонных бактерий, выявления видового состава бактерий, участвующих в процессе биоповреждения органической основы ТПК,

Научная новизна. Впервые получены экспериментальные данные о динамике выделения меди ТПК во взаимосвязи с количеством гетеротрофных бактерий и карбонатов. Выявлено количество осаждаемых бактериями карбонатов на поверхности ТПК и их влияние на эффективность композиций против обрастания.

Определены таксономические группы перифитонных бактерий, развивающихся на поверхности ТПК, установлены их физиолого-биохимические особенности. Получены материалы по биологическому обоснованию механизма работы термопластичных композиций в море.

Практическая ценность. Показано, что гетеротрофные перифитонные бактерии способствуют устойчивому и равномерному выходу биоцидов в окружающую среду.

Установлены диапазоны критических количеств осаждающих ся на поверхности ТПК карбонатов, что важно для ревения проблемы увеличения срока службы этих покрытий.

Сделанные в работе выводы и рекомендации использованы для повышения эффективности термопластичных композиций против обрастания за счет совершенствования их рецептуры. Использованная методика может быть применена для ускоренных испытаний различных термопластичных противообрастающих составов в море Внедрение, Результаты работы внедрены на ряде предприятий МРХ и МСП, получен экономический эффект в размере 5,49 рублей на один метр окрашиваемой поверхности. Работа удостоена бронзовой медали ВДНХ.

Использование морскими бактериями органических компонентов прогивообрасгающих красок

Развиваясь на поверхности предметов, погруженных в морскую воду, как указывалось выше, СПМ вызывает изменения в окружающей среде и непосредственно на предмете. Воздействие на окружающую среду проявляется посредством трансформирования растворенного органического вещества (РОВ) морс » кой воды, изменения рН и продуцирования витаминов (напри мер, В- ). Кроме того, в пленке СПМ накапливаются биогены, карбонаты, макро- и микроэлементы (Горбенко, 1977).

Изменения предметов, состоящих из органических материалов, происходят в основном за счет их утилизации. Трудно найти такие органические вещества, включая многие органические яды, которые в той или иной мере не утилизировались бы бактериями. Подвергаются воздействию СПМ и проти-вообрастающие краски В состав современных противообрастающих красок входят различные органические вещества: канифоль, парафин, церезин; синтетические смолы, такие как сополимер винилхлорид-винилацетат, перхлорвиниловая, глифгалевая и др. Перечисленные компоненты могут потребляться морскими микроорганизмами, благодаря универсальности действия и активности их ферментативных систем, что доказано на примере многих органических веществ.

Работами (Долгопольская, Шапиро, Горбенко, І96Г; Дол-гопольская, Гуревич, Шапиро, I960) установлено, что канифоль и парафин используются бактериями в качестве питательного материала.

Сообщение о микробном разрушении парафинов появилось в литературе в 1895 году ( Miyoshy, 1895 ). Автором было обнаружено резкое усиление флавинообразования при развитии на твердых парафинах микроорганизмов рода Candida. Был выделен шгамм c.tropicalis, образующий значительные количества рибофлавина только при росте на твердых парафинах, начиная с парафинов Q Q»

Позднее появился целый ряд работ по биоразрушению углеводородов парафинового ряда (Таусон, 1950; Биршгехер, 1957; Штурм,1958; Осницкая, 1959; Розанова, 1967; Иерусалимский, Скрябин, 1965; Klug, 1971; Traxler,1973 и др.).

Работами академика АН УССР Е.И.Квасникова, А.М.Жура-вель и Т.М.Клюшниковой (1971) было показано, что термофильные бактерии рода Bacillus обладают способностью усваивать индивидуальные углеводороды с длиной углеродной цепи от CJQ до Cg включительно.

Авторы А.Е.Крисе (1959) и О.Г.Миронов (1971) считают, что значигельная роль в разрушении углеводородов в природе принадлежиг микроорганизмам из гаксономически близких родов Streptomyces, Nocardia, Mycobacterium, Corynebacterium, Brevibacterium. Они используют углеводороды с помощью адаптивных энзимов и обычно развиваются и на других субстратах. А.Л.Барковский с соавторами, исследуя способность микроорганизмов различных групп разрушать ксенобиотики, установили, что представители рода pseudomonas активно разлагали н-парафины (Барковский, Осипенко, Кнороз, Корженевич, Пацевич, Турковская, Щуб, 1982).

Бактериями, окисляющими углеводороды в процессе денигрификации при загрудненном доступе воздуха, по мнению И.Л.Работновой с соавторами (1950), являются представители родов Achromobacter иpseudomonas. Развитие культур ускорялось при повгорных пересевах на углеводороды.Процесс денигрификации не сопровождался подщелачиванием среды. Бактерии располагались на поверхности углеводородов пленкой. Процесс биоокисления зависит от состава углеводородов.

Указывается, что бактерии Bacterium aliphaticum окисля ют н-гексан, н-окган, декан, гексадекан, гриоконган и гегра-конган, В ГО время как Bacterium paraffinicum окисляет только высшие члены этого ряда, начиная с гексадекана ( warhmann, 1962 ). Избирательную способность проявляют также грибы и дрожжи при окислении н-алканов в качестве субстрата окисления ( Lowery and all, 1969).

Большая работа по изучению углеводородокисляющих микроорганизмов была проведена О.Г.Мироновым ( 1969 а, б, в, 1970, 1971, 1975), А.А.Лебедь (1981). Выделенные из морской воды нефгеокисляющие микроорганизмы были отнесены к основным родам Pseudobacterium, pseudomonas, Bacterium, Vibrio, Achromobacter. Процессы окисления парафиновых углеводородов изучены достаточно полно.

Некоторые характеристики термопластичных прогивообрасгающих композиций (ТПК)

Термопластичные противообрастающие композиции (ТПК) относятся к особой группе красок, не содержащих в своем составе расгворигелей и предсгавляющих при нормальной температуре твердую массу.

В литературных источниках приводятся названия и некоторые характеристики таких термопластичных композиций: "Моравия", M-I42, "Хог-пласгик", 42-3, 19-92, 15 ПР, 15 НРМ и др., применяемых в США, Италии, Франции, ФРГ; ЯН-7А, ТПК -868 - в СССР (Янов, 1962; Искра, Федоров, Кривенко, Марино-вский, 1970; Еременок, Попов, Шевченко, 1970; Морское обрастание и борьба с ним, 1957 J Ellinger, 1970).

В последние годы в зарубежных материалах сведения о них встречаются относительно редко. В отечественных источниках сообщалось, что на зарубежном рынке имеется термопластичная краска 423 (Искра, 1964), во Франции гагаврыбзаводы окрашиваются Хог-пласгиком (Искра и др., 1970), в Польше и Японии разрабатываются термопластичные краски для района переменной ватерлинии. В сборнике, изданном в США в 1957 году отмечается, что "...горячие пластические краски "Мейер-Айленд" превосходят по своим качествам все другие имеющиеся покрытия" (Морское обрастание...,1957).

Как правило, ТПК имеют весьма простую рецептуру (усложнение её эффекта не даег) и сосгоят в основном из канифоли как пленкообразующего, высокомолекулярных добавок - парафина, церезина, полиизобугилена, которые регулируют водопроницаемость и степень выщелачивания токсичных компоненгов, а также пластифицирует покрытие, снижая его хрупкость.

Токсичным началом этих композиций являются соединения меди окись, закись, резинаты, нафгенагы в сочетании с инертными наполнителями, например, силикатом магния. В некоторых составах используется стеариновая кислота, парижская зелень, окись ртути.

В табл. I приведены основные составляющие некоторых термопластичных композиций. Разработанная в США краска 15 НРМ, содержащая церезин, наносится при температуре 150С слоем толщиной 650 мкм по трехслойному антикоррозионному покрытию, расход краски по этой технологии составляет 850-1000 г/м Отмечается, что при толщине покрытия 500 750 мкм, срок защиты от обрастания составляет от двух до пяти лег (Морское обрастание и борьба с ним, 1957). В СССР инженером Дальзавода Н.А.Яновым была разработана термопластичная композиция ЯН-7А и, впоследствии Е.В.Ис-крой, ТПК 868. Свойства и методы нанесения их обстоятельно описаны авторами (Янов, Бреславец, І96Х; Янов, 1951, 1962; Искра, Вахрамеев/1953, Литвиненко,Фаворов, 1967). Область применения ТИК: - защита от коррозии и обрастания подводной части стальных судов, находящихся в эксплуатации и консервации; - защита от обрастания, древоточцев, набухания и гниения подводной части деревянных судов. В табл. 2 приведены физико-химические показатели двух красок ЯН-7А и ТПК-868. Сведения, содержащиеся в литературных источниках, поз» воляюг отметить целый ряд преимуществ ТПК по сравнению с обычными прогивообрасгающими красками: ТПК обеспечивают более длительную защиту судов от обрастания и одновременную защиту от коррозии и обрастания; наносятся одним слоем по грунту, что сокращает трудоемкость окраски подводной части судов в среднем в 2,5 ра-за (Самосгрелова, Ганенко, Мегельская, 1978); не требует затраты времени на сушку, гак как застывают в течение 3 5 минут; нетоксичны при нанесении и менее огнеопасны, т.к. не содержат органических растворителей, позволяют механизировать их нанесение; твердое состояние при обычной температуре обеспечи вает простоту хранения и транспортировки, срок хранения кон позиций практически не ограничен; при повторных докованиях не требуют полного перекрашивания за счет большого запаса токсина, достаточно восста новления покрытия на участках, где оно разрушено; улучшают санигарно гигиенические условия груда при подготовке судов к окрашиванию при доковом ремонте. Такие недостатки, как хрупкость при низких температурах, относительно большой расход материала на единицу по-верхносги (1,0 1,5 кг/м ), низкая температура плавления и относительная трудность нанесения на корпус судна при температуре 120-РюРс, ни в коей мере не умаляют достоинств термопластичных композиций, которые успешно применяются в отечественном судостроении, особенно на рыбодобывающих судах, принося ежегодный экономический эффект до 2,0 млн.руб. (Климова, Гоман, Старостина, Кудрин, 1979; Самосгрелова и др., 1978)»

Динамика выделения меди гермопласгичными композициями

Прогивообрасгающий эффект покрытий, применяемых для защиты подводной части конструкций, в большинстве случаев связан со скоростью выделения (выщелачивания) биоцидов в окружающую среду. Мнения многих авторов сходятся на том, что для предотвращения обрастания эта скорость должна быть постоянной и выше определенного критического уровня. Было установлено, что для медьсодержащих красок скорость выщела-чивания должна быть 8 12 мкг/см /суг (Морское обрастание..., 1957;Долгопольская и др.,І959;І960;І970;Гуревич и др.,1969; 1978; Горбенко, 1970; Saroyan,1969j Chriatie,1977).

Исследования по определению скорости выщелачивания из противообрастающих покрытий проводились в основном с красками на полимерных основах, относящихся к первому классу по классификации Е.С.Гуревича, Е.В.Искры, Е.П.КуцеваловоЙ (1978).

Что касается термопластичных противообрастающих композиций, го данные о количестве выделяемой ими меди практически отсутствуют.

Основным компонентом, обусловливающим выход ионов меди из прогивообрастающего покрытия, в том числе из ТПК, является канифоль, состоящая главным образом из смоляных кислот, имеющих общую формулу CjpHg OOOH (Комшилов,19б5).Эти кислоты, будучи нерастворимы в воде, растворяются в щелочи с образованием соответствующих солей. Вследствие этого канифоль заметно растворима даже при очень слабо щелочной ре-акции морской воды (рН=8,1) со скоростью 100-500 мкг/см в сутки (Морское обрастание и борьба с ним, 1957),

Представляют интерес основные производные канифоли, в образовании которых участвует карбоксильная группа. Это резинаты металлов продукты замещения карбоксильных групп кислот канифоли металлами. Резинаты тяжелых металлов гидрофобии, плохо растворимы в воде (Шампегье, Рабагэ, I960) и, очевидно, влияют на эффективность прогивообрасгающих покрытий.

Поскольку при изготовлении термопластичных композиций возможно образование резинатов меди, был проведен анализ лабораторных и промышленных составов ТПК, выполненный на кафедре химии Севастопольского приборостроительного института, который показал, что резинатов меди в составе ТПК образуется в пределах от 0,53 до 4,56$ (табл. 4).

Полученные данные показывают, что наличие в составах ТПК резинатов в количестве до 4,56$ не оказывали влияния на скорость выхода ионов меди из покрытия, которая была приблизительно одинаковой для составов с равным количеством биоцида и составляла 8,0« 8,5 мкг/см /суг.

Представляло также интерес проследить динамику выделе ния ионов меди термопластичными составами, экспонированными в море более одного месяца, а также изменение других показателей, характеризующих работу ТПК в море (изменение цвета и структуры поверхностного слоя ТПК, развитие бактериальной слизистой пленки на термопластичных составах) в сравнении с динамикой численности гетеротрофных бактерий, развивающихся на поверхности ТПК и количеством осаждаемых ими карбонатов.

Наблюдения за изменением цвета по "Шкале цветов" и смачиваемости поверхностного слоя ТПК показали, что через четверо суток все испытуемые составы начали работать; об этом можно было судить: а) по изменению смачиваемости поверхностного слоя ТПК из гидрофобной в гидрофильную; б) по изменению цвета поверхностного слоя композиций по сравнению с контрольным образцом, не погружавшимся в море. До погружения в море и в течение грех суток цвет по шкале цветности соответствовал номеру 90, После четырех суток 105, поверхностный фон стал более светлым.

К 30 суткам испытаний на всех составах, кроме ТПК с 30$ закиси меди, поверхностный слой изменился до защитно бурого цвета, что связано с развитием на этих составах мощной бактериальной пленки, состоящей из перифитонных бактерий (прилегающий слой), диатомовых и детрита (рыхлый слой).

Более длительные испытания составов ТПК с 25% закиси меди показали, что изменение цвета поверхностного слоя прекращается после 30-40 суток. Появление защитно-зеленой окраски, по-видимому, связано с интенсивным растворением пленкообразующей основы ТПК под действием гетеротрофных бактерий и морской воды, а также выделением ионов меди, часть из которых осаждается бактериальными клетками (Дол » гопольская, Гуревич, Шапиро, I960).

В течение всего срока испытаний велись наблюдения за изменением микроструктуры поверхностного слоя ТПК при увеличении бинокуляра 28-30 . В связи с наличием остаточных напряжений в термопластичных композициях последние с течением времени подвержены растрескиванию (риж, 1978).

Наши многочисленные наблюдения в течение одномесячных и годовых серий, а также предварительные опыты по о предел е-» нию оптимального режима приготовления гермоплаогичных составов показали, что трещины появляются на экспериментальных образцах с покрытием ТПК, приготовленных с отклонениями от технологического регламента» На исследуемых композициях в период нахождения их в море трещин и микротрещин не наблю-далось Характер расположения зерен закиси меди на поверхности ТПК изменялся во времени» До погружения в море частицы CfogO имели карминно»красный цвет и были скрыты в основе композиции, 5 дальнейшем происходило изменение цвета зерен в желто«оранжевый По мере растворения пленкообразующей ос новы частицы закиси меди постепенно оголялись, становились рыхлыми, увеличивались в размере (рис. 2).

Строго проследить изменение размеров частиц закиси меди в процессе работы композиции не представлялось возможным, поскольку заводом изготовителем порошок её выпускается в широком диапазоне размера с частицами от 10 до 160 мкм, но все же была предпринята попытка подсчитать соотношение видоизмененных зерен этого соединения меди по отношению к первоначальному состоянию.

После б месяцев пребывания композиций в море на их поверхности находились частицы размером от 35 до 55 мкм, к 150 суткам наибольший размер частиц закиси меди составлял І00»І50 мкм. Количество их в одном поле зрения при увеличе-нии 30х составляла до начала испытаний 3-4 шг#,а через 3 месяца 6-8 шг,, к 150 суткам 10 шг

Зависимость содержания карбонатов на поверхности ТПК от количества биоцида и продолжительности экспонирования в море

Факт отложения карбонатов в результате жизнедеятельности микроорганизмов установлен и изучен многими исследователями (Андрусов,3ернов,1914; Красина, 1936; Исаченко,1948; Калиненко,1949; ТаусонД950; РозенбергД950; Омелянский, 1953; Калиненко,МефедоваД956; Кузнецов,1958;Алекин,Мориче-ва,19б1;Надсон,1967;Алекин,Ляхин,1968;Горбенко,Демина,1970; Ал екинДагунин ,1974; Горбенко Д977; Drew, 1914jKellerman, 1914; Berkeley,19l9;bipman,1924;Molish,1925jBavendamm,1932). Известно,что нормальные процессы жизнедеятельности сообщества перифитонных микроорганизмов, такие как фотосинтез, денигрификация, сульфатредукция, разложение органических остатков организмов и другие обязательно сопровождаются отложением карбонатов (Иваненков, 1966), что подтверждается 26 химическими реакциями. Количество осаждающихся карбонатов увеличивается при возрастании численности микроорганизмов сообщества, величины РОВ, трансформированного СПМ и массы слизистой пленки (Горбенко, 1977).

Обнаруживаются карбонаты почти на всех погруженных в море предметах как искуственного, гак и естественного происхождения, в том числе и на прогивообрастающих красках (Калиненко, Мефедова, 1956; Горбенко,1977). Развиваясь на них и отлагая на поверхности красок карбонаты, морские микроорганизмы оказывают влияние на их эффективность. Несмотря на множество работ в области осаждения карбонатов на поверхности прогивообрасгающих красок, следует отметить, что количественные определения по содержанию карбонатов в поверхностном слое термопластичних прогивообрасгаю-щих композиций не проводились. Имеется информация лишь об отложении карбонатов на жидких лаковых прогивообрасгаемых покрытиях.

Обнаружено, что вместе с образованием мощной бактериальной слизистой пленки на медьсодержащих красках, на их поверхности отлагаются карбонаты, которые реагируют с ионом меди, образуя соединения типа СиСОо.СифН) (Морское обрастание и борьба с ним, 1957).

Поскольку соединения такого типа плохо растворимы в воде, го увеличение их количества, очевидно, будет подав » лять процесс выделения меди краской в воду. В конечном счете это приведет к тому, что медьсодержащая краска станет выделять медь в количестве, меньшем 10 мкг/см /суг, криги чески допустимого для защиты от обрастания.

В связи с этим представляло интерес выяснить количественное содержание карбонатов в пленке ТПК в зависимости от процентного содержания закиси меди и продолжительности экспонирования в море, учитывая биотические и абиотические факторы среды в стационарных и эксплуатационных условиях, а также при искусственном движении воды.

Количество карбонатов, отлагающихся на поверхности ТПК, испытываемых в стационарных условиях, за три месяца экспозиции изменялось в пределах 2,25 4,23$ в осенний, 0,09-3,96$ в зимний, 1,98-4,6Є# в весенний и 2,95-9,50$ в легний сезоны 197& 1979 гг (рис. 8-ІІ). Наибольшее количество осаждавшихся карбонатов приходится на легний период -9,50 0,253$ и наименьшее - на зимний 0,09 і 0,202$.

Полученные данные согласуются с результатами исследований сезонных изменений содержания карбонатов в перифиго-не Севастопольской бухты Черного моря в 1968 году. Количество их в летний период через 30 суток испытаний составляло наибольшую величину - около 26$, а зимой она была намного меньше (Горбенко, 1977).

Постановка образцов на длительный период, более, чем на два года, показала, что с увеличением времени экспозиции термопластичных составов в море количество карбонатов на их поверхности, как правило, возрастало до определенной величины, затем, либо оставалось приблизительно на одном и том же уровне, либо несколько увеличивалось(рис.4,5).Имелась связь карбонатов с макрообрасганием. При осаждении на поверхности ТПК карбонатов в количестве более 10$, на поверхности композиций обнаруживались мелкие балянусы диаметром 1-2 мм, в количестве 2-4 шг на 10 см . ТПК с 10 и 15$ закиси меди после б и 8 месяцев испытаний соответственно обросли балянусами, мшанками, оболочниками, гидроидами. На этих покрытиях карбонатов также было более 10$ (табл.10).

На ТПК с 20$ закиси меди после 12 месяцев экспозиции в море наблюдались редкие балянусы диаметром 2-3 мм, которые к концу испытаний увеличились в размере до 7 мм. Для сравнения в качестве контроля были взяты штатные термопластичные составы: ЯН-7А, изготовленная на Дальзаво-де и содержащая 20$ окиси меди и ТПК-868 с 40$ закиси меди, производства завода "Химпром",г.Севастополя, содержащая в качестве пленкообразующего полиизобутилен П-20. Поведение этих составов несколько отличалось от исследуемых лабораторных образцов.

Так, на термопластичном составе с 20$ окиси меди количество карбонатов постоянно увеличивалось и после двух лет испытаний достигло более 35$. После 20 месяцев на поверхности образцов, покрытых этим составом стало около 12$ карбонатов; поверхность образцов покрылась мелкими баляну-сами, количество которых оставалось приблизительно одинаковым на протяжении всего срока испытаний, а размеры увеличились до 5-7 мм в диаметре.

На ТПК-868 с 40$ закиси меди после 6 месяцев испытаний количество карбонатов оставалось приблизительно одинаковым в пределах 7 Є$(табл. 10). В целом можно считать,что с увеличением времени погружения ТПК в море, количество карбонатов, осаждающихся на них увеличивается» Ход кривых на рис.4, 5, 8-ІІ также свидетельсвуюг об этом.

На термопластичной композиции, содержащей Z% закиси меди, в составе которой парафин был частично заменен цере-зином-80, к б месяцам испытаний количество карбонатов, осаждаемых бактериями, возросло до 14%; на поверхности образцов появились легко снимаемые циприсы балянусов, которые спустя два месяца смылись морской водой. Количество карбонатов к эгому времени снизилось с 14% до 7-9$. После 26 месяцев испытаний состав начал обрастать балянусами.

Похожие диссертации на Влияние морских перифитонных бактерий на работу противообрастаемых красок в море