海洋浮标水质监测站长时间浸泡于海水中,易受藻类、贝类、细菌等海洋生物附着(即生物污损),导致传感器检测精度下降、浮体阻力增加、管路堵塞等问题,影响监测站整体运行稳定性。预防生物附着需结合海洋环境特性与设备工作原理,从 “源头抑制 - 物理阻隔 - 定期干预” 三方面构建综合防护体系,减少生物附着对设备的影响。 
物理防护是预防生物附着的基础手段,核心在于通过材料特性或物理结构阻隔生物附着。首先是浮体与传感器表面材料优化,选用低表面能、抗附着的专用材料(如氟碳涂层、改性环氧树脂涂层),此类材料表面光滑、亲水性低,可降低海洋生物的吸附能力;传感器探头需采用特殊镀膜工艺(如二氧化钛纳米涂层),不仅能减少生物附着,还能通过光催化作用分解少量附着的生物黏膜。其次是物理阻隔装置设置,在浮体水下部分加装防护网或滤网(孔径根据常见附着生物体型设计),阻挡大型贝类、藻类孢子附着在关键部件表面;对于进样管路,可安装可拆卸式滤网,定期更换以防止管路内生物滋生堵塞。此外,部分浮标可配备低速旋转或振动装置,通过轻微的机械运动(如传感器探头缓慢旋转、浮体局部振动)破坏生物附着的初始条件,减少生物在表面的定植。 化学防附着方法需在安全环保前提下,抑制生物生长与附着。一是采用环保型防污涂料,在浮体水下表面、传感器外壳涂刷符合海洋环保标准的防污涂料(如不含重金属的有机硅防污涂料、生物降解型防污涂料),涂料通过缓慢释放低浓度防污剂,抑制细菌、藻类等微生物的生长繁殖,阻止生物膜形成;需注意涂料需定期补涂(通常每 6-12 个月一次),确保防污效果持续。二是局部化学处理,对于传感器检测区域等关键部位,可通过缓释装置少量释放环保型杀生剂(如季铵盐类化合物),控制局部水体中生物的生长密度;但需严格控制杀生剂释放量,避免对周边海洋生态环境造成影响,且需定期检测水体中杀生剂浓度,确保符合环保标准。 结构设计优化可从设备布局与功能设计上减少生物附着风险。浮标水下结构需尽量简化,减少凹凸不平的表面(如避免过多的支架、接口突出),降低生物附着的 “锚点”;传感器探头需设计为流线型,减少水流滞留区域,同时避免探头表面出现死角,便于后续清洁。进样系统需设置自动反冲洗功能,定期用高压海水或专用清洗液冲洗管路与传感器接口,清除管路内残留的生物孢子与分泌物,防止管路堵塞;部分浮标可设计成可升降式传感器模块,需清洁时将传感器提升至水面以上,避免水下操作的复杂性。此外,浮标供电系统可预留部分功率,为后续加装防附着设备(如超声波防污装置)提供支持,提升防附着方案的灵活性。 定期维护与监测是预防生物附着的重要补充,需建立常态化干预机制。首先是定期巡检,每 1-3 个月通过远程监控平台观察浮体外观与传感器数据变化,若发现传感器检测值异常(如浊度、溶解氧数据波动过大),需及时安排现场巡检,检查是否存在生物附着;现场巡检时需用专用工具清洁浮体表面与传感器探头,去除已附着的少量生物。其次是生物附着监测,在浮标上安装生物附着监测传感器,实时监测周边水体中藻类浓度、生物孢子数量等参数,预判生物附着风险,提前调整防附着措施(如增加反冲洗频率、补涂防污涂料)。此外,需根据不同海域的生物种类与附着强度,动态调整维护周期,如在赤潮高发期、贝类繁殖旺季,需缩短巡检与清洁间隔,确保防附着效果。 需注意,所有防附着措施需符合海洋生态环境保护要求,避免使用高毒性、难降解的化学物质,优先选择物理防附着与环保型化学防附着方法;同时,定期评估防附着措施的有效性,结合实际运行情况优化方案,在保障浮标监测性能的同时,减少对海洋环境的影响,实现设备稳定运行与生态保护的协同。
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