烟台近海海域典型污损生物调查及其防除研究

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海洋生物污损是人类从事海洋活动面临的重大挑战之一。如何有效解决海洋生物污损问题是人类开发利用海洋资源必须解决的一个难题。目前,在众多海洋生物污损的防除技术中,涂装海洋防污涂料是最经济、最方便、最有效的措施之一。然而,有机锡(TBT)、滴滴涕(DDT)被禁用后,低毒、高效、绿色、安全的环境友好型海洋防污涂料的开发是目前海洋污损防除领域研究的热点之一。本论文通过对烟台近海海域污损生物的调查,了解烟台近海海域主要污损生物季节变化特征;在此基础上,对常见的几种海洋防污剂(辣椒碱、Sea-Nine 211等)开展防污活性研究,比较和筛选适合烟台近海海域污损生物防除的海洋防污剂;以吲哚类化合物为研究对象,开展吲哚类化合物活性研究,阐述结构-效应的关系,筛选结构简单、活性高、易于开发的抗污先导化合物;同时,针对防污剂的活性评价,比较几种用于海洋防污材料评价的生物模型,开展并建立卤虫的实验室快速评价方法。得出的主要结论如下:海上挂板共鉴定分类大型污损生物34种,主要有优势物种为东方缝栖蛤、草苔虫、紫贻贝、藤壶、大室膜孔苔虫、牡蛎、麦秆虫、华美盘管虫、中胚花筒螅等。该海域全年都有污损生物附着,月板附着生物量为2.8~1500 g/m2;污损生物附着高峰期为5-11月份,夏秋季节污损生物种类及数量最多(5984.3 g/m2,23种;10231.5 g/m2,22种)。利用室内生物学方法及海上挂板实验对几种常见海洋防污剂进行活性评价,2,4,6-三氯苯基马来酰亚胺(TCPM)、Sea-Nine 211、吡啶硫酮类化合物的防污效果较好,说明这些化合物适合用于在北黄海地区生物多样性丰富的海域进行相关防污涂料的应用。开展对吲哚类化合物抗紫贻贝附着的生物活性研究,吲哚类化合物能够明显抑制紫贻贝幼体附着,其EC50值介于7.69~67.17 mg/L。吲哚(67.17 mg/L)>吲哚-3-甲醛(114.49 mg/L)>芦竹碱(259.5 mg/L),提示吲哚母环可能是吲哚类化合物活性中心。5-氯吲哚(9.47 mg/L)>5–氰基吲哚(9.85 mg/L)>5-溴吲哚(15.67 mg/L)>5-甲氧基吲哚(32.91 mg/L)>吲哚(67.17 mg/L)、6-氯吲哚(8.44 mg/L)>6-溴吲哚(14.9 mg/L)>6–氰基吲哚(17.17 mg/L)>6–氨基吲哚(35.36 mg/L)>吲哚(67.17 mg/L),说明吲哚类化合物结构存在取代基-活性的关系,同时,卤代吲哚类化合物存在取代位置-活性的关系,即6位>5位>7位,且氯原子在吲哚类化合物的结构中有着重要的作用,是良好的抗紫贻贝附着的活性基团;海上挂板实验,证明6位取代的卤代吲哚类化合物的抗污活性,其防污效果与环境友好型海洋防污剂辣椒碱、Sea-Nine 211相近,进一步验证了6位取代的卤代吲哚类化合物作为海洋防污剂开发的可能。以藤壶、草苔虫、紫贻贝、卤虫四种模式生物对几种吲哚类化合物活性研究,卤虫对吲哚类化合物的敏感性实验的结果和污损生物藤壶、草苔虫、紫贻贝附着抑制实验结果基本上可互相验证,且与海上挂板结果最接近,证明了卤虫敏感性用于筛选海洋防污剂的可靠性。因此,建立以卤虫为模型生物的活性物质筛选对新型海洋防污剂的研发将有非常重要的意义。
致谢第4-5页
摘要第5-7页
Abstract第7-8页
第一章 文献综述第12-34页
    1 海洋生物污损第12-14页
        1.1 海洋生物污损及其危害第12-13页
        1.2 污损生物附着机理第13-14页
    2 海洋防污技术与防污涂料第14-24页
        2.1 海洋污损防污技术第14-17页
        2.2 防污涂料的发展历史及趋势第17-19页
        2.3 环境友好型海洋防污涂料第19-22页
        2.4 环境友好型海洋防污剂的发展第22-24页
    3 吲哚类化合物研究进展第24-26页
        3.1 海洋生物源吲哚类化合物研究进展第24-25页
        3.2 合成吲哚类抗污化合物研究进展第25-26页
    4 防海洋污损性能评价研究进展第26-32页
        4.1 抑菌性评价第27页
        4.2 抑藻性评价第27-28页
        4.3 抗附着评价第28-32页
    5 本研究的目的和内容第32-34页
第二章 烟台近海海域典型污损生物调查第34-54页
    第一节 烟台近海海域典型污损生物调查第34-44页
        1 实验材料、仪器与试剂第35页
        2 实验方法第35-37页
        3 结果与讨论第37-43页
        4 小结第43-44页
    第二节 烟台近海海域典型污损生物附着因素的探究第44-53页
        1 实验材料、仪器与试剂第44-45页
        2 实验方法第45-46页
        3 结果与讨论第46-52页
        4 小结第52-53页
    本章小结第53-54页
第三章 常用海洋防污剂防污性能第54-70页
    1 实验材料、仪器与试剂第54-56页
    2 实验方法第56-59页
    3 结果与讨论第59-68页
    4 小结第68-70页
第四章 吲哚类化合物抗污活性研究第70-84页
    1 实验材料、仪器与试剂第71-72页
    2 实验方法第72-74页
    3 结果与讨论第74-81页
    4 小结第81-84页
第五章 海洋防污剂快速评价模式生物的筛选第84-96页
    1 实验材料、仪器与试剂第84-85页
    2 实验方法第85-87页
    3 结果与讨论第87-95页
    4 小结第95-96页
第六章 结论及展望第96-100页
    1 主要结论第96-97页
    2 创新点第97-98页
    3 展望第98-100页
参考文献第100-118页
个人简介第118-119页
攻读博士学位期间发表学术论文及申请专利第119-120页
    1. 论文第119-120页
    2. 专利第120页
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论文编号ABS2911520,这篇论文共120页
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