3840

Одной из крупнейших аварий в 2020 году стала разгерметизация РВС-30 000 на ОПО «Топливное хозяйство ТЭЦ-3» АО «Норильско-Таймырская энергетическая компания» с выливом дизельного топлива в объеме 25 325 м3 (21163,3 т при плотности дизельного топлива 812,5 кг/м3). Экспертной комиссией был установлен комплекс причин аварии [5].

Техническими причинами данной аварии были названы разрушение свай-стоек и разрушение монолитного железобетонного основания, что привело к просадке основания на 1,5 м под днищем резервуара. Организационными причинами аварии были названы недостатки проектирования и дефекты строительного производства. К прочим причинам были отнесены недостаточная поверка технологического регламента пользования и функционирования объектов техносферы данного профиля. Кроме этого еще зафиксировано несоблюдение рекламации при реализации освидетельствования и экспертизы ПБ объектов.

Выводы

1.Несмотря на снижение общего количества аварий, увеличивается число аварий, приводящих к появлению аварийных инцидентов техногенной составляющей ПБ.

2.По этой причине МЧС России подготовлены изменения в приказ Приказ МЧС РФ

№329 [6] и принятие новой редакции приказа ожидается в 2021 году.

Литература

1.Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.1997 № 116-ФЗ.

2.Нестеров Ю.Л. Аварийность и травматизм на опасных производственных объектах нефтегазового комплекса за 11 месяцев 2020 г. Ростехнадзор.

3.Отчет о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому

иатомному надзору в 2019 году.

4.Уроки, извлеченные из аварий http://www.gosnadzor.ru/industrial/oil/lessons/2020god/index.php.

5.Техническое расследование аварии на «ТЭЦ-3» АО «НТЭК»http://www.gosnadzor.ru/news/64/3337/.

6.Приказ МЧС РФ от 8 июля 2004 г. № 329 «Об утверждении критериев информации о чрезвычайных ситуациях».

ФГБУ «Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России» (Федеральный центр науки

и высоких технологий), ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), Москва, Россия

O.A. Morozova

ACCIDENTS AND INJURIES AT HAZARDOUS FACILITIES OF THE RUSSIAN

OIL AND GAS COMPLEX

The article provides information on the number of hazardous facilities of the oil and gas complex of the Russian Federation with a distribution by industry and hazard classes of objects. Information on accidents and injuries for the period 2012-2020 is provided. Information is provided on some accidents of the oil and gas complex for 2020, indicating the amount of economic damage.

Keywords: hazardous production facility, oil and gas complex, accident, injuries, economic damage.

Federal State Budgetary Institution «All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergency Situations of the Ministry of Emergency Situations of Russia» (Federal Center for Science and High Technologies), FSBI VNII GOCHS (FC), Moscow, Russia

420

УДК 667.6:574.586

А.А. Мосунов1, В.П. Евстигнеев1, О.С. Сизова1,2

НЕТОКСИЧНЫЕ ПРОТИВООБРАСТАЮЩИЕ ПОКРЫТИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ

В работе описано исследование различных типов противообрастающих покрытий, основанных на обогащении стандартного покрытия «Биопласт-52» наночастицами металлов и их оксидов (янус-частицы). Исследование биообрастания проходило на морском полигоне в Севастопольской бухте, анализ обрастания проводился путем изготовления смывов с поверхности и посева на питательной среде, контроль состояния поверхности в ходе эксперимента осуществлялся методами оптической микроскопии, инфракрасной и рамановской спектроскопии. По итогу эксперимента сделаны выводы об эффективном составе покрытий. Данные составы будут проходить дальнейшую проверку на устойчивость к агрессивной морской среде и длительность эффективного действия.

Ключевые слова: наночастицы, биобрастание, микроперифитон, микроскопия, спектроскопия.

Введение Морское биообрастание судов и гидротехнических сооружений является мировой

проблемой, которая до сих пор эффективно не решена. Защита подводной части судов от морского обрастания является одной из актуальных проблем современного судоремонта. Важность этой проблемы, в основном, определяется экономическими показателями доставки грузов судами и продолжительностью эксплуатации гидротехнических сооружений.

Менее чем за шесть месяцев пребывания в море поверхность, не защищенная противообрастающими средствами, может собрать до 150 кг биозагрязнений на квадратный метр. Биообрастание судов приводит к снижению их ходовых качеств и повышенному расходу топлива.

В отечественном и зарубежном судостроении и судоремонте для защиты подводной поверхности различных плавсредств, морских платформ для газо- и нефтедобычи, доков используются многослойные защитные покрытия [1]. Противообрастающий состав (краска, эмаль) поверхностного слоя такого покрытия защищает окрашенную поверхность от оседания гидробионтов-обрастателей, оказывая отравляющее действие на расселительные, ювенильные и даже взрослые их формы [2, 3].

Основной механизм защитного действия всех противообрастающих красок – выделение (выщелачивание) токсичных или реппелентных соединений, препятствующих гидробионтам-обрастателям оседать и развиваться на окрашенной поверхности. В качестве таких соединений, как в зарубежных, так и отечественных красках используются соединения меди (в основном оксид меди (I)), металлоорганические соединения олова, мышьяка, кобальта, никеля, цинка, ртути, природные органические соединения, обладающие реппелентным, наркотирующим действием на личинки обрастателей [3] и современные альтернативные безбиоцидные компоненты [4, 5].

Скорость выщелачивания различных токсикантов противообрастающими красками регулирует матрица состава, которая представлена разнообразными лакокрасочными материалами: дивинилацетиленовыми, виниловыми, перхлорвиниловыми полимерами, полимерами на основе акриловой кислоты (полиакрилаты), канифолью, парафином, латексами. Основная цель подбора компонентов для матрицы– обеспечить равномерное, достаточно эффективное выщелачивание биоцидов. В процессе своей эволюции противообрастающие краски создавались наосновенерастворимой (контактныеили диффузионныекраски)и растворимой матриц, затем появились самополирующиеся краски, разработанные английской фирмой International Paint MarineCoating «self-polishingcopolymer(SPC)».

Таким образом, противообрастающие покрытия с биоцидами являются наиболее надежным способом предотвращения биологического обрастания в настоящее время.

421

Преимуществами таких покрытий является простота нанесения, относительно низкая стоимость, возможность применения в разнообразных условиях.

Вместе с тем, используемые покрытия по экологической безопасности и эффективности не отвечают всем запросам практики. Биоциды оказывают значительное побочное влияние на «нецелевые», сопутствующие морские организмы [6]. Кроме того, противообрастающие краски выделяют соединения тяжелых металлов, что, очевидно, загрязняет морскую среду особенно в районах стоянки судов [7].

Для решения проблемы создания высокоэффективных противообрастающих покрытий требуются материалы, обладающие одновременно высокой эффективностью и низкой токсичностью, не вызывающих гибели «нецелевых» сопутствующих морских организмов, в отличие от противообрастающих покрытий, содержащих токсичные биоциды [8]. Среди одних из наиболее перспективных компонентов противообрастающих покрытий выделяют те, которые выполнены на основе нанокомпозитных материалов [9].

Известно, что наночастицы биоактивных металлов (железа и серебра) имеют явное преимущество перед обычными химическими противомикробными агентами (например, антибиотиками) из-за их более низкой склонности к индуцированию микробной резистентности.

Вработе [10] синтез наночастиц Fe, Cu, Ag и биметаллических наночастиц Fe/Сu и Fe/Ag проводился методом электрического взрыва проволоки. Принципиальная схема получения биметаллических наночастиц заключается в следующем: проволоки Fe и Cu или Fe и Ag, предварительно свитые между собою, подавались в направлении от заземленного

электрода к высоковольтному электроду, как и при ЭВП монометаллов. При замыкании электрической цепи через проволоки протекал импульс тока с плотностью 5·107 А/см2 за время порядка 1.5·10–6 с. Взрывное диспергирование проволок осуществлялось в атмосфере аргона при давлении 2·105 Па. Далее, полученные наночастицы, пассивировались медленным напуском воздуха в течение 48 часов. В результате электрического взрыва проволок из несмешивающихся металлов Fe, Cu и Fe, Ag были получены биметаллические янус-частицы, имеющие границу раздела металлических фаз.

На сегодняшний день основным трендом развития мировой науки в этом направлении является разработка новых, менее токсичных, но эффективных покрытий для профилактики биологического обрастания, основанных на применении наночастиц биологически активных металлов и их оксидов [8].

Внастоящее время для разработки покрытий, препятствующих биообрастанию,

используются такие биоактивные металлы как Ag, Cu, Zn и оксиды CuO, ZnO, V 2O5, Al2O3, MgO, TiO2 и Co3O4 и другие. Наиболее широко применяются оксиды металлов, так как их токсичность ниже, чем металлических систем.

Медь и оксиды меди являются распространенными биоцидами, широко используемыми в коммерческих морских красках препятствующих биообрастанию. Введение биоцидов на основе Cu, главным образом, достигается механическим перемешиванием жидкой основы с металлическими наночастицами. Недавние сообщения показали, что полимерные композиты c наночастицами Cu проявляют противогрибковые и антибактериальные свойства [11-13].

Однако эти материалы пока еще не оптимизированы из-за плохой управляемости процессом выщелачивания катионов металла. Это является существенным ограничением для применения биоцидов на основе меди вследствие растущей обеспокоенности экологических организаций по поводу возрастающего количества потенциально токсичных металлов, особенно меди, выщелоченных в морской среде из различных источников, которые включают противообрастающие краски [14].

Цинк и оксид цинка также оказывают токсическое действие на морские организмы и бактерии. Наночастицы ZnO имеют меньшую токсичность по сравнению с медью, оксидами

422

меди, серебром и металлическим цинком, что определило высокий интерес разработчиков к этому материалу [15].

Экспериментальная часть.

Общий план эксперимента был следующим.

От коллег из Института физики прочности и материаловедения СО РАН был получен набор пластин с двумя типами покрытия (эпоксидная смола и полиметилметакрилат, разведенный в ацетоне) с различными модифицирующими наночастицами, внесенными в покрытие в различных концентрациях (FeCuO 10 %, 5 %, CuO 10 %, 5 %, ZnO 3 %, 5 %, FeZnO 3 %, 5 %).

Первичный визуальный анализ покрытия, а также его исследование методом оптической микроскопии с увеличением х40 показали, что качество нанесения покрытия сравнительно невысокое. Поверхность имеет ярко выраженные неровности, что может привести к сильному обрастанию образцов, так как все микроскопические изъяны в качестве поверхности могут значительно облегчить процесс прикрепления гидробионтовобрастателей.

Имеющийся набор пластин позволяет провести эксперимент по следующей схеме:

1.Дублирующие рамки с пластинами выставляются в одной и той же точке Севастопольской бухты (для обеспечения идентичных условий обрастания).

2.Одна рамка будет находиться в воде на протяжении всего эксперимента (до конца ноября). Ежемесячно будет проводиться визуальный контроль процесса обрастания и фотографирование качественного состава обрастателей.

3.Вторая рамка будет также ежемесячно извлекаться из воды, но при этом с поверхности каждой пластины будет делаться смыв для анализа гетеротрофных бактерий имикромицетов, которые разрушают органическую основу покрытия.

4.Также с некоторой части этих пластин будет делаться соскоб покрытия, необходимый для физико-химического анализа изменений, происходящих с покрытием в водной среде и под воздействием гидробионтов, их продуцентов и отходов жизнедеятельности.

После двух месяцев экспонирования было принято решение проводить параллельно вторую линию исследований: модифицировать стандартное покрытие «Биопласт» некоторыми наночастицами металлов и их оксидов – Fe-ZnO, ZnO, CuO. Этот выбор был обусловлен тем, что данные частицы показали свою эффективность в микробиологических тестах, а также были более эффективными в первой части эксперимента. К экспонированию на полигоне были приготовлены три серии пластин, с покрытиями, модифицированными вышеназванными наночастицами.

Все полученные образцы пластин с модифицированным покрытием были подвергнуты анализу методами оптической микроскопии, а также различными спектроскопическими методиками с использованием оборудования ЦКП «Молекулярная структура вещества», входящего в Ресурсный центр СевГУ.

Перед проведением натурного эксперимента все покрытия «Биопласт», модифицированные наночастицами, были подвергнуты принятому в рамках данного исследования регламенту исследования. В силу геометрических размеров образцов не было возможности провести микроскопирование поверхности. При визуальном осмотре можно было заметить достаточно качественное нанесение антиобрастающей краски на все образцы. Однако, как отмечает наш индустриальный партнер, ручное нанесение краски имеет недостаток, связанный с неоднородностью толщины покрытия на поверхности.

Для спектроскопических анализов были изготовлены небольшие соскобы краски с торцевой части пластин.

К сожалению, необходимо отметить чрезвычайную сложность состава покрытия, которая привела к невозможности получить сколь-нибудь пригодный для анализа

423

рамановский спектр. В тоже время следует отметить чрезвычайную сложность полученного методом ИК-спектроскопии спектра.

Севастопольская бухта относится к числу морских акваторий, подверженных антропогенному воздействию. Она является градообразующим элементом геосферы, служит базой черноморского флота РФ со своей промышленно-производственной и хозяйственной инфраструктурой, принадлежит к зоне активного судоходства и осуществления гидротехнических работ, что приводит к нарушению существующего равновесия. Ежедневно в бухту сбрасывается до 10-15 тыс. м3 неочищенных или условно-чистых вод с широким спектром загрязняющих веществ в концентрациях, значительно превышающих допустимые нормы [16, 17].

Вблизи локации установки рамки с экспериментальными покрытиями находится стоянка кораблей, причал городских катеров, действует выпуск сточной воды без очистки и функционирует стихийный городской пляж. Такая нагрузка не может не сказаться на условиях жизни гидробионтов, их видовом разнообразии и структурно-функциональных характеристиках образуемых ими сообществ, которые могут формироваться на образцах в течение времени экспозиции.

Рис. 1. Карта – схема Севастопольской бухты

Для микробиологического теста были приготовлены среды Чапека и Сабуро, посуда и среды были стерилизованы в автоклаве при температуре 125 °С.

После подъема и фотофиксации состояния экспериментальных пластин были выполнены смывы стерильным ватным тампоном с вышеуказанных образцов. После этого, была выполнена детальная фотофиксация состояния каждой пластины, и выполнены соскобы площадью около 1 см2 с каждой пластины, расположенных на одной рамке. Вторая рамка была поднята для фотофиксации состояния поверхности и визуального осмотра, рис. 2.

Кроме этого, был выполнен контроль состояния водной среды в районе полигона (измерения температуры, проводимости среды, показателя рН, солености).

424

Рис. 2. Рост гетеротрофной микрофлоры на различных сроках экспозиции при различных вариантах противообрастающего покрытия. Среда Горбенко

Результаты микробиологических исследований свидетельствуют о том, спустя три недели экспонирования в морской среде пластины с противообрастающим покрытием «Биопласт-52», модифицированным наночастицами, проявляют большую биоцидную эффективность по отношению к гетеротрофным микроорганизмам (МО) в сравнении со стандартным составом покрытия «Биопласт-52».

Так, на 21 день экспонирования на пластинах с добавками (ZnFe)O и ZnO содержалось примерно в 2.5 раза меньше МО, чем для стандартного противообрастающего состава. В случае наночастиц (FeCu)O – содержание МО оказалось более чем в 10 раз меньше.

Надо отметить, что схема эксперимента предполагала добавление наночастиц в стандартное противообрастающее покрытие, уже содержавшее биоцид – оксид меди (I). Другими словами, в эксперименте исследовалась эффективность модификации стандартного состава, но не чисто наночастиц. В случае постановки задачи об изучения биоцидного действия только наночастиц в составе принятых для судов противообрастающих покрытий, требуется предварительная работа по установлению оптимального сочетания других компонент покрытия – связующие вещества, растворители и наполнители. Такого результата можно достичь в рамках отдельной опытно-конструкторской работы.

С другой стороны, результаты свидетельствуют о том, что добавление наночастиц не приводит к чисто аддитивному увеличению биоцидного действия (увеличение содержания биоцидов приводит к пропорциональному усилению биоцидного действия). В модифицированном составе наблюдается нелинейное изменение эффективности состава, что требует отдельного исследования механизмов биоцидного действия модифицированного комплекса.

При каждом подъеме пластин для изготовления смывов и соскобов производилась фотофиксация состояния поверхности. Массив накопленных фотографий позволяет отследить процесс появления различных макрообрастателей на поверхности пластин.

425

В процессе обрастания участвуют почти все классы микробов, водорослей и беспозвоночных животных. Это свыше 3000 видов. Массовыми из них считают от 40 до 90 видов (не считая микроскопических бактерий, цианобактерий, диатомовых водорослей и грибов). Практически все обрастатели способствуют коррозии [18].

Было выявлено, что сообщество обрастаний проходит три стадии развития.

Первая стадия – развитие биопленки, состоящей из бактерий, диатомовых микроводорослей и простейших.

Вторая – поселение и смена видов прикрепленных форм макроорганизмов и их личинок.

Третья – развитие устойчивого сообщества организмов [19].

Адгезия микроорганизмов и образование биоплёнки на поверхности обусловлены образованием внеклеточных полимеров, главным образом полисахаридов [20-22]. Эти вещества гарантируют постоянство биопленки на субстрате, изолируя его поверхность от водного слоя. Дальнейшее развитие биоплёнки происходит за счёт метаболических продуктов бактерий, которые способствуют возникновению хемотактических сигналов для привлечения спор водорослей и личинок.

Для качественной оценки состояния микробиопленки обрастания осуществлялось фотографирование поверхности пластин. Исходные пластины, предоставленные коллегами из ИФПМ СО РАН, показали неудовлетворительные результаты: на 24 день образовалась устойчивая первичная бактериальная пленка, спустя месяц после экспозиции на некоторых пластинах начали образовываться колонии первичноротых – мшанки, что является индикатором перехода обрастания в фазу макрообрастания. Как следствие, спустя 3 месяца экспозиции на поверхности пластин образовались довольно высокая плотность макрообрастателей, прежде всего, амфибалянусов.

Для определения средней плотности макрообрастателей подсчитывали число экземпляров каждого вида на поперечной трансекте шириной 1 см на каждом образце.

Защитное действие 18-ти образцов покрытий, из которых 16 содержат в противообрастающем составе наночастицы, а 2 контрольных образца с различными органическими матрицами, изучено в летне-осенний период.

Основными обрастателями в период исследования были амфибалянусы.

Покрытие «Биопласт» продемонстрировало лучший результат (данные не приводятся). По фотографиям можно установить качественно лучшие противообрастающие свойства поверхности пластин с покрытием «Биопласт», модифицированным наночастицами. В частности, по сравнению со стандартным составом «Биопласт», на поверхности пластин с покрытием, содержащим наночастицы, менее выражена микропленка обрастания даже на второй месяц экспозиции.

Если для исходных пластин с наночастицами, предоставленными коллегами из ИФПМ СО РАН, уже в первый месяц на поверхности начали образовываться колонии мшанок, то для «Биопласт» спустя два месяца колоний этих организмов не образовалось. Наиболее показательным является сравнение с контрольными пластинами (оргстекло), покрывшейся ко второму месяцу очень плотной пленкой обрастания.

На первом этапе исследований был протестирован набор пластин с двумя типами покрытия (эпоксидная смола и полиметилметакрилат, разведенный в ацетоне) с различными модифицирующими наночастицами, внесенными в покрытие в различных концентрациях

(FeCuO 10 %, 5 %, CuO 10 %, 5 %, ZnO 3 %, 5 %, FeZnO 3 %, 5 %).

По результатам исследования спустя 3 месяца на всех пластинах образовались колонии мшанок, балянусов, на большинстве образцов встречались 1-4 крупные полихеты. На всех составах с добавками CuO наблюдается плотное 100 % равномерное обрастание по всей поверхности, что показало неэффективность действия покрытия с этой нанодобавкой. На пластинах с органической матрицей ПММА c добавками 5 % наночастиц FeCuO, FeZnO,

426

ZnO и 3 % ZnO , и образце с эпоксидной матрицей с добавкой 3 % FeZnO амфибалянусы преобладают только в верхней части окрашенной поверхности, а мшанки – в нижней. Вероятно, это связано с неудовлетворительным качеством подготовки образца и технологии нанесения противообрастающего покрытия на опытные образцы.

С другой стороны, это показывает малую токсичность покрытия по отношению к морским организмам. Этот параметр является важным, для дальнейшего практического использования данных покрытий. Однако для однозначного подтверждения его малой токсичности необходимо провести специальные исследования, которые планируются в ближайшее время.

Анализ данных спектрометрических исследований состояния покрытий показал, что при формировании биопленки на поверхности субстрата биодеградация верхнего слоя (его органической структуры) оказалась незначительной. Во всяком случае, биоразрушение существующих химических связей в покрытии и образование новых не проявилось в изменении соответствующих ИК и рамановских спектров.

Качественный анализ результатов фотофиксации пластин с покрытием «Биопласт» продемонстрировал качественно лучшие противообрастающие свойства поверхности пластин с покрытием «Биопласт», модифицированным наночастицами. В частности, по сравнению со стандартным составом, на поверхности пластин с покрытием, содержащим наночастицами, была менее выражена микропленка обрастания, даже на второй месяц экспозиции.

В этой связи для пластин с модифицированным покрытием «Биопласт» проводилось более детальное изучение сообщества микроорганизмов-обрастателей. В образцах изучалась динамика численности гетеротрофных бактерий и микромицетов, а также таксономический состав микроводорослей.

Изучение численности гетеротрофных микроорганизмов на различных сроках экспозиции экспериментальных пластин показало, что через 3 дня после установки наименьшая численность наблюдалась в вариантах с добавлением наночастиц ZnO и FeCu. На 14 день количество гетеротрофов значительно увеличилось во всех вариантах, а на 21 день их численность достигла максимума в варианте без наночастиц (контроле). В то же время, в вариантах с наночастицами количество микроорганизмов наоборот снизилось, и было минимальным в присутствии наночастиц FeCu.

Выводы 1. В целом результаты мик робиологических исследований свидетельствуют о том,

спустя три недели экспонирования в морской среде пластины с противообрастающим покрытием «Биопласт-52», модифицированным наночастицами, проявляют большую биоцидную эффективность по отношению к гетеротрофным микроорганизмам в сравнении со стандартным составом покрытия «Биопласт-52».

2. Установлено, на 21 день экспонирования на пластинах с добавками (ZnFe)O и ZnO содержалось примерно в 2.5 раза меньше микроорганизмов, чем для стандартного противообрастающего состава.

3. В случае наночастиц (FeCu)O – содержание МО оказалось более чем в 10 раз меньше.

4. Последующий анализ показал, что через два месяца экспозиции численность гетеротрофов вновь возросла, что, вероятно, связано с накоплением в сообществе обрастателей органических веществ.

427

Литература

1.Chambers et. al. Modern approaches to marine antifouling coatings // Surface and Coatings Technology. 2006. V. 201(6). P. 3642-3652.

2.Раилкин А.И. Процессы колонизации и защита от биообрастания / СПб: Изд-во С.-Петербург. ун-та. 1998. 272 с.

3.Dobretsov, S., Xiong, H., Xu, Y., Levin, L., Qian, P.Y. Novel Antifoulants: Inhibition of Larval Attachment by Proteases // Mar Biotechnol. 2007. V. 9. P. 388-97.

4.Lewis J.A. In: Wood head Publishing Series in Metals and Surface Engineering Advances in Marine Antifouling Coatings and Technologies. 2009.

5.Dobretsov S., Thomason J.C. The development of marine biofilms on two commercial non-biocidal coatings: A comparison between silicone and Fluor polymer technologies // Befouling. 2011. V. 27(8). P. 869-880.

6.Thomas K.V., Brooks S. The environmental fate and effects of antifouling paint biocides // Biofouling. 2010. V. 26(1). P. 73-88.

7.Inbakandan et al. Silver Nan particles with anti micro fouling effect: a study against marine biofilm forming bacteria // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2013. V.111. P. 636-643.

8.Callow J.A., Callow M.E. Trends in the development of environmentally friendly fouling-resistant marine coatings // Nature Communications. 2011. V. 2. P. 244. doi: 10.1038 /ncomms 1251.

9.Al-Fori M. et al. Antifouling properties of zinc oxide nanorod coatings // Biofouling. 2014. Т. 30. №. 7. С. 871-882.

10.Ложкомоев А.С., Лернер М.И., Первиков А.В., Казанцев С.О., Фоменко А.Н. Разработка биметаллических наночастиц Fe/Cu и Fe/Ag для создания перспективных биодеградируемых материалов с антимикробным эффектом // Российские нанотехнологии. 2018. Т. 13. № 1–2. С. 20–27.

11.Palza H., Quijada R., Delgado K. Antimicrobial polymer composites with copper microand nanoparticles: Effect of particle size and polymer matrix // Journal of Bioactive and Compatible Polymers. 2015. Т. 30. №. 4. С. 366-380.

12.Jaramillo A. F. et al. Comparative Study of the Antimicrobial Effect of Nanocomposites

and Composite Based on Poly (butylene adipate-co-terephthalate) Using Cu and Cu/Cu2O Nanoparticles and CuSO4 // Nanoscale research letters. 2019. Т. 14. №. 1. С. 158.

13.Swar S. et al. A comparative study between chemically modified and copper nanoparticle immobilized Nylon 6 films to explore their efficiency in fighting against two types of pathogenic bacteria // European Polymer Journal. 2020. Т. 122. С. 109392.

14.Türe H. Development of copper-doped bioglass / alginate composite membranes: Preliminary results on their characterization and antimicrobial properties // Materials Today Communications. 2019. Т. 21. С. 100583.

15.Schiff K., Diehl D., Valkirs A. Copper emissions from antifouling paint on recreational vessels // Marine Pollution Bulletin. 2004. Т. 48. №. 3-4. С. 371-377.

16.Al-Fori M. et al. Antifouling properties of zinc oxide nanorod coatings // Biofouling. 2014. Т. 30. №. 7. С. 871-882.

17.Совга Е.Е., Мезенцева И.В., Хмара Т.В., Слепчук К.А. О перспективах и возможностях оценки самоочистительной способности акватории Севастопольской бухты // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. 2014. С. 153-164.

18.Биоповреждения в водных средах http: //biofile.ru/bio/17489.html Copyright © BioFile 2007-2016.

19.Карпов В.А. Биокоррозия в морской среде и основы применения защитных покрытий. Автореф. дис. на соиск уч. степени доктора техн. наук /М. 2012. 47 с.

428

20.Stoodley P., Sauer K., Davies D.G., Costerton J.W. Biofilms as complex differentiated communities // Annu. Rev. Microbiol. 2002. 56. Р. 187‒209.

21.Orvain F., Galois R., Barnard C., Sylvestre A., Blanchard G., Sauriau P.G. Carbohydrate production in relation to microphytobenthic biofilm development: an integrated approach in a tidal mesocosm // Microbiol. Ecol. 2003. 45(3). P. 237‒251.

22.Van Colen C., Underwood G.J.C., Serodio J., Paterson D.M. Ecology of intertidal microbial biofilms: Mechanisms, patterns and future research needs // J. Sea Res. 2014. 92. Р. 2‒5.

1ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет (СевГУ)», Севастополь, Россия

2ФГБНУ «Институт природных и технических систем (ИПТС)», Севастополь, Россия

A.A. Mosunov1, V.P. Evstigneev1, O.S. Sizova1,2

NON-TOXIC ANTI-FOUNDING COATINGS OF HYDRAULIC TECHNICAL

CO-WEAPONS BASED ON METAL NANOPARTICLES

The paper describes a study of various types of antifouling coatings based on the enrichment of a standard coating «Bioplast-52» with nanoparticles of metals and their oxides (Janus particles). The study of biofouling was carried out at the sea site in the Sevastopol Bay, the analysis of fouling was carried out by making swabs from the surface and sowing on a nutrient medium, the control of the surface condition during the experiment was carried out by methods of optical microscopy, infrared and Raman spectroscopy. As a result of the experiment, conclusions were drawn about the effective composition of the coatings. These formulations will be further tested for resistance to aggressive marine environment and duration of effective action.

Keywords: nanoparticles, biofouling, microperiphyton, microscopy, spectroscopy.

1Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «Sevastopol State

University (SevSU)», Sevastopol, Russia

2Federal State Budgetary Scientific Institution «Institute of Natural and Technical Systems (IPTS)»,

Sevastopol, Russia

429