近日,中國科學(xué)院海洋研究所極端環(huán)境腐蝕與防護(hù)技術(shù)研究組在國際著名學(xué)術(shù)期刊Science發(fā)表Letter文章。文章系統(tǒng)評估了銅基防污涂料在海洋環(huán)境中的慢性與累積性風(fēng)險(xiǎn),并強(qiáng)調(diào)在全球變暖和海洋酸化的背景下,其生態(tài)威脅被嚴(yán)重低估,突出了綠色防腐防污材料與技術(shù)開發(fā)的必要性和緊迫性。

海洋生物污損是各類海洋生物(如微生物、藻類以及藤壺、貽貝等無脊椎動(dòng)物)在船舶、海工裝備和其他浸海設(shè)施表面附著生長的現(xiàn)象,每年造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)百億美元,是制約全球海洋產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大共性難題。防污涂料技術(shù)是目前減少海洋生物污損最為經(jīng)濟(jì)高效的方法。在有機(jī)錫涂料因?qū)Ψ悄繕?biāo)生物的毒性被全面禁用后,銅基防污涂料成為目前應(yīng)用最廣泛的船舶與海洋工程防污材料。盡管銅曾被視為有機(jī)錫的安全替代,然而,研究表明其在使用過程中釋放的銅及其復(fù)合物(如氧化亞銅和吡啶硫酮銅)會長期累積于海洋環(huán)境,損害非目標(biāo)生物的嗅覺、免疫與發(fā)育功能,并通過食物網(wǎng)放大其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。文章同時(shí)指出,氣候變化將顯著增強(qiáng)銅的生態(tài)毒性,因此,現(xiàn)有的基于水體濃度的單一風(fēng)險(xiǎn)評估標(biāo)準(zhǔn)存在局限,可能導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)被系統(tǒng)性低估。
文章提出應(yīng)將銅的生物有效性、沉積物持久性以及氣候變化疊加效應(yīng)納入環(huán)境評價(jià)考量,建立更加科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)評估體系,并推動(dòng)銅替代型綠色防污技術(shù)的研發(fā)與政策優(yōu)化,促進(jìn)海洋生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。
該文第一作者為中國科學(xué)院海洋研究所海洋關(guān)鍵材料全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室楊璐華特別研究助理,通訊作者為中國科學(xué)院海洋研究所海洋關(guān)鍵材料全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張瑞永研究員,共同作者為山東大學(xué)微生物改造技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李順研究員。