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人类在对海洋资源开发利用的同时,也面临着严重的海水腐蚀和海生物污损问题。现行的防污方法如涂料法、电解法仍存在耐久性、能耗和环保等方面的问题。阴极电流法是一种新型的水环境中金属构筑物生物污损防治技术,它兼具保护金属免遭海水腐蚀和防止海生物污损的优点。通过对其防污机理的研究,可以促进这一技术的发展。本论文首先利用电化学和传质过程相关理论研究了阴极电流在金属表面产生的电化学效应,结果显示施加阴极电流后,靠近金属表面的扩散层内构建了低溶氧、高pH值的环境。保护电流密度与极限扩散电流密度的比值越大,O2和OH-浓度梯度越大。以东方小藤壶为研究对象,研究了17℃C,21℃,25℃下溶解氧浓度对藤壶Ⅱ期幼虫相对活动率的影响。结果表明,在17～25℃之间,幼虫相对活动率随溶解氧浓度下降而下降,温度越高幼虫对低溶解氧环境的耐受力越差。进行了阴极极化以及pH值和溶解氧浓度对微生物膜附着的影响实验,结果表明,阴极电流产生的O2和OH-浓度梯度效应对微生物膜附着有抑制作用。pH值达到9.5以上时,微生物的附着受到显著抑制；海水溶解氧浓度为0.5mg/L时,微生物附着数量有所下降。小球藻在不同极化电位下的生长曲线表明,体系的极化状态会对小球藻个体的生命活动和种群的增殖产生影响。阴极极化电位负于-870mV时,细胞大量死亡解体,种群数量变化呈现下降的趋势。基于O2和OH-浓度梯度效应的实验表明,阴极电流会抑制金属表面区域内藤壶Ⅱ期幼虫的生命活动,同时抑制微生物膜在金属表而的形成和小球藻的种群增殖,达到抑制藤壶污损的效果。