1．海鲜污染引出的课题
吃海鲜，已经成为现代城市人的时尚享受。但近年来随着海产品受到海水污染，其食用安全性问题已引起国家有关部门高度重视。
我国的科学家在过去的几年中，对我国从辽宁大连至海南三亚的18个海区进行了认真细致地调查，对采集到的44个海螺品种进行了研究，发现有30多个品种产生了性畸变，畸变种类的百分比高达68%，有的品种的性畸变率竟然达到100%以上。如畸变率达90%的疣荔枝螺，雌性长出了发育完全的雄性器官。由于海螺是最能富集吸纳海洋污染物质的海产品，世界各国都把海螺性畸变作为研究海洋污染的手段。
经测定这些海螺中37%含有丁基锡，三丁基锡化合物可以使软体动物产生畸变和性别变异，损害神经细胞和内脏。水生物对其中有机锡的富集能力极强，而且水产品中的丁基锡很难经过烹调过程消除，目前我国水域中的三丁基锡浓度远高于西方发达国家规定的标准。
三丁基锡主要是用于船舶的防污涂料，这种物质被认为是海洋环境中毒性最大的物质之一。专家们介绍说，船舶进出越频繁的港口，水质污染就越严重，海螺性畸变率就越高。研究发现，除海螺外，海洋生物中的贝壳类生物如牡蛎、蛤子等，也都非常容易被污染。
2．为何要使用三丁基锡
2.1 三丁基锡的作用
三丁基锡（Tributyltin）即TBT，是有机锡化合物的一种。从20世纪60年*开代**始作为船舶防污漆中的杀虫剂，它能有效地阻止海洋生物在船体上的附着，大大延长了船舶的坞修间隔，为航运业带来了巨大的利润。当今的船舶吨位越来越大，船体大面积沉浸于水下，为污着生物的附着提供了条件。尤其在热带海域，生物种类和个体数量都很丰富，如果不采取有效的防污措施，会使船舶附着生长大量的污着生物。有资料表明，船舶在热带水域不到6个月的时间，船体表面污着生物量就能达到150kg/m2。推算一下，一条具有40，000 m2水下面积的大型油轮，仅污着生物附着生长就能增加6000吨的重量。污着生物在船体的附着生长，一方面会增加船舶的重量，另一方面增加船舶航行的阻力，这两者都使船舶消耗更多的燃料。
2.2 三丁基锡的防污原理
所有的含TBT的防污漆的防污机理都是靠TBT的缓慢溶出释放到水中，驱除或杀死生物，以达到阻止它们在船体上附着的目的。
早期含TBT的防污漆，是将TBT分散到树脂基质中。当船体上的防污漆与海水接触时， TBT就会溶解进入海水中，杀死藤壶、软体动物和藻类等海洋生物。由于TBT是自由分散在防污漆中，属自由溶解型，无法控制其溶出释放速度，所以这种防污漆在开始时，TBT溶出速度很快，防止污着的作用明显，但到了后期，随着防污漆中TBT越来越少，防污作用也越来越小。一般是18-24个月，防污漆中的TBT就会耗尽。到60年代未，防污漆的生产有了一个重大的技术突破，就是把TBT化合到聚合物基体上形成共聚物。这种防污漆的特点是，当与海水反应时， TBT与聚合物一起释放，表层消耗完后，海水再与下一层TBT与聚合物的共聚体反应。这样，一层一层地消耗，从开始到最后，TBT的释放速度是均匀的，所以在整个有效期内防污性能是同样的。这种防污漆被称为“自消耗防污漆”。使用这种防污漆可使船体保持60个月不发生污着，大大地延长了坞修的间隔，很受航运界的欢迎。
2.3 三丁基锡的危害
TBT从防污漆中溶出进入水体后，一部分在水中光的照射和微藻作用下发生降解，速度较快，半衰期一般是几天或几周，生成毒性较小DBT（二丁基锡Dibutyltin）和MBT（一丁基锡Monobutyltin）；一部分在生物体内存留，这部分最终或经食物链传递给上一营养层，或死亡后沉降到海底；还有一部分通过吸附在颗粒物上沉降到海底。由此可见，除了在食物链传递的以外，TBT大部分是在海底沉积物中。沉积物中TBT降解速度很慢，尤其是在缺氧或无氧的条件下，半衰期可能要几年的时间。这样长时间在环境中残留，尤其集中在港口、泊位、修船厂和船坞等附近水域，致使沉积物中的TBT达到很高的浓度。
研究结果显示，三丁基锡对海洋生物的急性中毒最小浓度是10-1-10μg/l。实验表明，1μg/l TBT可导致虾的死亡率上升；0.1μg /lTBT作用12天能使巨蛎幼体全部死亡。我们应该知道人类是处于整个自然界食物链的最上层，这些海洋生物把三丁基锡等有毒物质富集在体内，最终会对人类的健康造成危害。
2.4 三丁基锡被禁用
1982年，针对由于TBT污染使牡蛎贝壳畸形致使市场价格大跌的局面，法国政府采取措施，禁止船长在25米以下的小船使用含TBT的防污漆；类似的禁令随后在英国、美国、新西兰、澳大利亚和挪威颁布。日本是一个航运业发达的国家，在港口水域调查中，发现其周围的水域也存在严重的TBT的污染。1989年，日本造船协会禁止船舶上使用含TBT的防污漆，1997年，全面禁止了含TBT防污漆的生产。
国际海事组织于2001年10月5日通过《国际控制船舶有害防污底系统公约》，是一个全球强制性法律文件。《公约》提出从现在起，逐步分阶段禁止在船舶防污漆中使用TBT。到2003年1月1日止，在全球范围内禁止在船舶使用的防污漆中添加TBT，即新船和坞修的船舶不再使用含TBT的防污漆；到2008年1月1日止，禁止在船舶防污漆中出现TBT，也就是说所有船舶的防污漆应换成不含TBT的防污漆。为此，在决议中国际海事组织鼓励防污漆生产商继续研究，尽快生产出有效且不会对非目标生物造成危害的替代产品。决议还要求成员国政府建立用于评价防污漆的程序和标准，以保证新研制的防污漆是环境可接受的。
3．三丁基锡的替代产品――海洋9号
为了减轻海洋污染，保护人类最后一块干净的领地，针对海洋生物对船体及其他海洋设施的附着污损带来的一系列严重问题，世界各大涂料公司及研究机构纷纷投入大量人力物力加强研究，在三丁基锡替代产品的研究中取得了很多进展。
根据绿色化学的原则，这一替代产品必须符合以下条件：①广谱有效性，因为能在船体上附着生长的海洋生物种类很多，一个好的杀虫剂首先应能对所有的污着生物都有杀灭作用；②对哺乳动物低毒或无毒，既要保护海洋中数量较少且繁殖周期长的哺乳类，又要防止对人类的健康造成危险；③水溶性小，可以保证在水中有持久的效力且在水体中的浓度比较低；④在食物链中不积累，这对处于较高营养层的生物和人类不会产生危害；⑤在环境中不残存，易降解；⑥与防污漆的基本成分相容性好；⑦合理的价格，以便能得到推广。
目前的研究成果主要有：低表面能防污、高吸水不稳定表面防污、表面植绒防污、生物化学防污剂及仿生涂料、自抛光防污涂料、电解海水防污涂料、离子交换树脂型防污涂料等等。但最成功的当属美国罗姆一哈斯（Rohm & Haas）公司船舶防垢剂研究小组成功地研制了一种对环境绝对安全的涂料——“海洋9”（ Sea-NineTM）。
3.1 海洋9号的名称和结构 据资料介绍：Rohm & Haas公司G.L.Willingham等科研人员从3-异噻唑啉酮类中选出了140多种物质进行了船底防污涂活性试验，最后，一种被称为4,5-二氯-2-正葵基-4-异噻唑啉-3-酮(Sea-NineTM)的化合物被用于商业开发，结构式如下图，它在防垢、低毒、可降解等方面显示了诸多的优越性。
3.2 海洋9号的防污机理 Sea-NineTM防污涂料当它与微生物接触后，能够通过断开细菌和藻类蛋白质的键，导致生物细胞的死亡，能迅速地抑制微生物的生长；并能穿透粘附在船舶表面上生物的生物膜，使生物体剥离下来，同时它的杀生效率高，即使很少的量也能起到预期的效果。实验显示，Sea-NineTM投加浓度仅为60ppm时，可维持一周内细菌数不会回升。同时它与涂料、树脂乳液及其它材料相溶性好，对漆膜涂料的质量无不利影响。该涂料活性成份降解性好，在环境中易降解成为无毒物质乙酸，美国的罗姆一哈斯公司因开发成功该产品获得了1996年美国“总统绿色化学挑战奖”的设计更安全化学品奖。
为了比较Sea-NineTM和TBT的效力，罗姆一哈斯公司进行了大规模的环境试验。试验结果表明，Sea-NineTM 船底防污涂料降解速度非常快，在海水中需要半天，而在沉积物中只需要1小时。Sea-NineTM一旦进入沉积物，微生物非常快地将其分解。但是，TBT降解速度相当慢，在海水中需9天，在沉积物中则需要6-9个月。TBT的锡生物累积因子高达10000，然而，Sea-NineTM几乎为零。TBT和 Sea-NineTM船底防污涂料对海洋生物的毒性都非常大，但是，TBT具有蔓延的长期毒性，而Sea-NineTM没有长期毒性。因此，Sea-NineTM船底防污涂料的环境最大允许浓度为0.63＊10-9，而TBT的环境最大允许浓度为0.002＊10-9。Sea-NineTM已经在全世界范围内销售，目前已有上千条船涂上了含有它的涂料。Rohm & Haas公司获得了使用Sea-NineTM 船底防污涂料在美国环保署的注册，这是10年来第一个新的船底防污涂料的注册。
众所周知，自从合成化学显示其作用以来，为人类的进步创造了若干新的化学物质，并已经影响着人类的文明。但不容忽视的是，像三丁基锡防污涂料于20世纪60年*开代**始使用，2003年被禁用，时间长达40年，这说明人类认识一种化学物质的生态危害性需要一个漫长的过程。如何找到更多更好的绿色化学替代产品，我们人类任重道远！