Порівняння сучасних фарб та лаків за їх сляйміцидною активністю

Дніпропетровський державний університет

Імені Олеся  Гончара

 

Дипломна  робота

на тему «Порівняння сучасних фарб та лаків  за їх сляйміцидною активністю»

 

 

 

 

 

Виконав ст. групи ББ-09-1з

Загальський Вячеслав

Геннадійович

 

 

Науковий  керівник Шувуров О.О.

 

 

 

 

 

 

Дніпрпетровськ 2013

 

Вступ

ПИТАННЯ БІООБРОСТАННЯ ПЛАВЗАСОБІВ і поверхонь контактуючих зводними ресурсами У ПРОБЛЕМІ

ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ СУДНОПЛАВСТВА

      Затрати енергії під час руху судна залежать, в окремості, від властивостей

поверхні його підводної  частини, які обумовлюють, так званий, опір тертя. Зростанню 

опору тертя в  найбільшому ступені сприяє біообростання.

      Багаточисленними  працями і спостереженнями було  встановлено, що обростання 

може  більше, чим  вдвічі, збільшити опір тертя. Проте, названий фактор зниження

швидкості  судна  може зростати не тільки в присутності  макрообрастання, але й в 

присутності  первинної  плівки обростання, яка має слизувату  структуру і складається з 

бактерій, діатомових водоростей і найпростіших. Така слизувата  плівка швидко

утворюється на будьякої зануреної в воду поверхні.

     Внаслідок  її утворення судна можуть  збільшувати опір тертя на 0,5 % за добу

1

 Бактерії, які  розвиваються на обростаємої  поверхні, здібні до того ж  осаджу-

вати з води іони кальцію і магнію.  Внаслідок  утворюються вапняні плівки, які

складаються з CaCO3 , Mg(OH)2 , що ще в більшої мірі збільшує шершавість підвод-

ної частини корпусу  судна і підсилює опір тертя. Крім того, бактерії, діатомові водо-

рості і найпростіші, зазвичай сприяють розвитку мікроорганізмів, які прикріплюються і тим 

самим чинять найбільший збиток під час обростання суден. Бактерії є першими 

поселенцями на підводної  частині судна, навіть, якщо вона пофарбована  не

обростаючими фарбами.

 По відношенню  до різних біоцидів, що складають  рецептуру 

будь-якого необростаючого покриття, бактерії, а також діатомові  водорості мають дуже

високу стійкість.

       Обростання суден підсилюється, зазвичай, завдяки засміченості  води у місцях їхньої 

стоянки. Побутові стоки, які містять розчинені  органічні та інші живильні речовини,

створюють сприятливі умови для росту оброщувачів  і, в окремості, для мікроорганізмів 

первинної плівки обростання.

      Під  час судноплавства також відбувається  стихійний перенос гідробіонтів  з

одних водоймищ в  інші. Його екологічні та санітарно-гігієнічні наслідки не дослі-

джені, дарма що являють реальну загрозу, приводячи  часто до значного збитку.

Одним з засобів  неконтролюємого переносу гідробіонтів є судна, підводна повер-

хня яких під час  стоянки у акваторіях портів завантаження обростає комплек-

сом водних організмів. Під час транспортування у  порти призначення потрапля-

ють оброщувачі, тим  самим утворюють загрозу заносу і розмноження в місцевих

2

водоймищах чужорідних для них організмів, у тому числі  патогенних.

        

Стрибкоподібний характер кривої чисельності бактеріального обростання

можливо, певно, розглядати у відповідності з точкою зору генетиків/популяці-

оністів, які розцінюють подібні явища, що спостерігаються  у процесі розвитку попу-

ляцій різних представників  живого світу, як поява хвиль життя, тобто зміну

збільшення чисельності  популяції її спадом з послідуючим  формуванням стійко-

го біоценозу.

Дані зміни чисельності  бактеріального обростання після обробки  озонокис-

невою сумішшю свідчать про те, що озонування сприяє зниженню кількості мікро-

організмів на стеклах  обростання. При цьому найбільший, майже 100%/ний,

ефект досягається  озонуванням стекол, на одному сантиметрі поверхні котрих

кількість бактерій складає порядку тисяч клітин на 1 см2 . Озонування обростаємої

поверхні на 1 см2  котрої налічуються десятки тисяч  бактерій, забезпечує знижен-

ня їх чисельності  у 2,5/3 рази.

     Для  виявлення ступеня ефективності  дії озону на прикріплені і  неприкрі-

плені, тобто вільно живучі у воді бактерії, було проведене  порівняльне досліджен-

ня.

      Проведений  дослід показав, що вільно живущі  мікроорганізми більш чутливі  до дії 

озону, чим прикріплені  до твердої поверхні. Це пов’язано, можливо, з

тим, що бактерії, які  розвиваються на будьякій твердій поверхні, начебто захи-

щені шаром слизуватої речовини, за допомогою якої вони до неї кріпляться. Крім

того, відомо, що прикріплені  бактеріальні клітини знаходяться  в більш сприятливих

для розмноження  умовах.

      Найбільш  активна життєдіяльність бактерій  на оброщуваній поверхні діється  у 

мікрозонах, де, на відміну від навколишнього водного  середовища, підтримуються 

відносно стабільні  фізично-хімічні умови мешкання: окислювально/відновлюваний 

3

потен-

ціал, концентрація деяких хімічних речовин і , особливо, водневих іонів, визна-

чене співвідношення інших іонів, в котрих мають потребу  бактерії і т.д

     Вільно  живучі у воді бактерії опиняються  в менш сприятливих для своєї

життєдіяльності умовах, внаслідок чого більш уразливі до дії різних несприятли-

вих факторів і, в  особливості, до дії озоно-кисневої суміші.

     Під  час проведення озонування здійснювали  систематичний контроль

реакції середовища, оскільки більш чи менш значна зміна  рН діє, як відомо, на

життєдіяльність бактеріальних  клітин. Визначення величин рН води перед і

після озонування виявило  їх незмінність. Крім бактерій скла обростання дос-

ліджували на присутність  гідробіонтів тваринного і рослинного походження.

    Дані, надані  в таблиці 1, показують, що через  добу після початку досліду

інших гідробіонтів, крім бактерій, на дослідних стеклах  не виявлено.

На п’яту добу були зафіксовані поодинокі особі  сувійок і інфузорій. Пізніше

з’явилися гідроїдні  поліпи. У міру того, як збільшувалася  експозиція, кількість пере-

лічених гідробіонтів рівномірно збільшувалася.

     Слід  визначити, що сувійки і гідроїдні  поліпи належать до організмів,

які проводять своє життя в прикріпленому стані. На відміну від них інфузорія  ту-

фелька знаходиться  у безперервному і доволі швидкому русі.

    Гідрологічні  дослідження стекол обростання  після їх озонування виявили

відсутність інфузорій  і нежиттєздібність сувійок і  гідроїдних поліпів, яка оцінюва-

лась по втраті руху відповідно вічок і щупалець. Тобто  ефективність дії озоно/кис-

невої суміші на вказаних гідробіонтів була 100/відсотковою.

Під час виконання  роботи був, проте, врахований той факт, що під час про-

4

цесу озонування має місце барботування води, котре, як можливо було припус-

тити, чинить механічну  дію на гідробіонтів, а також сприяє їх вимиванню з

поверхні стекол обростання.

      Для  перевірки цього припущення  дослідні  стекла були піддані барботуван-

ню киснем у режимі, ідентичному тому, якого дотримувалися  під час озонування.

     Під  час проведеного експерименту  встановили, що чисельність бактерій  зменши-

лася вдвічі, неприкріплені  інфузорії біли відсутні, а сувійки  і гідроїдні поліпи по-

вністю зберегли свою життєздатність.

Таким чином, результати, отримані під час виконання роботи, дозволяють

констатувати, що при  дії озоно/кисневої суміші на спільність організмів первинно-

го обростання діється  зміна його чисельності завдяки  біоцидному впливу озону на

бактерії і прикріплені  гідробіонти, а також внаслідок  вимивання частини бактерій і

неприкріплених  інфузорій під час процесу  озонування, який супроводжується

барботуванням. Встановлено  також, що озонування

оброщуваної поверхні, яка характеризується чисельністю  бактерій порядку

тисячі клітин , набагато більш ефективне, ніж тоді, коли кількість бак-

терій зростає хоча б на порядок. При цьому вплив  озоно/кисневої суміші на

бактерії, які вільно живуть у воді і прикріплені до твердого субстрату, чи-

сельність яких однакова і досягає десятків тисяч клітин, більш дієва для пер-

ших з них.

      Отримані  дані підтверджують існуючу думку  про те, що первинне обростан-

ня видаляється  легше, ніж старе, а також засвідчує  те, що більш доцільно не всту-

пати у боротьбу з вже існуючим обростанням, а  попередити його виникнення,

обеззаражуючи морську  воду. Біологічне обростання самим  фак-

том свого існування  утворює конфлікт між нормальною природою, призначеною

життєдіяльністю водних мікро/ і макроорганізмів і ефективним використанням

різних технічних  засобів, у тому числі плавзасобів, створених для експлуатації

5

у водному середовищі. До вирішення цього конфлікту, можливо, розумніше

всього йти шляхом попередження виникнення обростання. До числа можливих

засобів попередження обростання може бути віднесений озон.

Висновок нами робиться на підставі результатів сучасного  дослідження, які

узгоджуються з  існуючими в літературі даними про  дієвість озону з метою попе-

редження розвитку різних гідробіонтів в природних  водах  а також з ураху-

ванням спробу  використання повітря но озонової суміші для утворення пінно-

го шару, який чинить опір прикріпленню морських організмів до захищаємої по-

верхні.

Різноманітні біопошкодження в  водних середовищах

 

     Морське обростання. Морську воду лічать по праву називати живої вона

переповнена живими істотами та його зародками. 68 з 70 класів тварин живуть у 

море. Кожен який занурився  в воду предмет відразу атакують осідаючі зародки 

морських мікроорганізмів, водоростей, тварин місцем поселення  і перехоплення з 

товщі вод кисню їжі. Починається  обростання цього організмами обрастателями.

При доброму доступі їжі, тепла і кисню створювана тілами, будівлями

Виділеннями обрастателей кірка оброста швидко зростає. На ще живий

чиотмерший нижній шарорганизмов-обрастателей з товщі вод осідають дедалі

нові зародки.Отмершие та "слабкі стають здобиччю рухливих трупїдних і хижаків.

Йде сукцесія – придушення і заміщення одних видів іншими. Розвивається, старіє

змінюється за віком й  за минулими сезонами співтовариство організмів – 

біоценозобрастателей. У  зміні її складу беруть участь як саміобрастатели, і 

рухливі прибульці – мешканці оброста.

 

Будівництво островів природничих  захисних хвилеломів (наприклад,Барьерного

рифу Австралії), зміцнення  берегів, створення міцного каменю – черепашнику і 

будівельного вапняку  – не єдина користь 

від обрастателей. Беспозвоночні тварини -обрастателі –

6

наймогутніші фильтратори іседнментатори – очисники вод. З усіх мешканців моря і

вони найбільшою мірою освітлюють взмучену в шторм чи потоками з гір морську

воду, переводячи мутевие суспензії в донний мул, який у багатьох країнах із

днамелководій й використовують як чудове добриво. І саме очищають води і від

покидьків, і південь від  хвороботворних мікробів. Багатообрастателі вилучають із

нього і знешкоджують надлишки токсичних і шкідливих органічних і неорганічних

речовин, нагромаджуючи їх у тілах і переводячи в донні  відкладення. Водорості-

обрастатели завершують біологічне самоочищення вод, насичуючи їх киснем.

 

Кожен внесений в воду предмет  дозволяє осілим неюорганизмам-обрастателям

перехоплювати з повз що протікають вод розчинені і зважені речовини і харчові 

частки.Отброси їх життєдіяльності  також легко відносяться проти. Тому темпи 

зростання организмов-обрастателей нерідко значно вище темпи зростання тієї ж

видів в донних співтовариствах (>бентосе), де водообмін слабше, а води завдяки

життєдіяльності организмов-сусідей, біднішими їжею і киснем й багатше

шкідливими покидьками.

 

Запорука існування видов-обрастателей – величезна продуктивність їх зародків і

личинок: вони часом становлять '/р, до9/ю зважених у питній воді організмів

(планктону).Расселення обрастателей не тільки завдяки паренню і плавання

зародків рослин i личинок  тварин, а й поселення дорослих навиної ріками у

морі і дрейфуючій через  течій і вітрів деревині та інших  предметах.

 

Хто ж такі обрастателі? У процесі обростання беруть участь майже всі класи

мікробів, водоростей і безхребетних тварин. Це понад 3000 видів. Масовими