中文摘要：

外来有害微生物入侵性传播是海洋面临的四大威胁之一，船舶压载水是造成地理性隔离水体间的微生物传播的主要途径，至今尚无一种有效的治理方法。采用强电离气体放电的极端物理方法，把高密集度的氧、水分子电离离解成羟基等活性粒子，高传质效率地溶解于海水中，形成高浓度的羟基溶液。羟基具有广谱、快速、低浓度杀灭入侵微生物的特性，可直接注入到压载水输送管道中，实现在船上在线杀灭压载水微生物。在此基础上建立高能电子与氧、水分子电离碰撞及活性粒子在等离子体中的形成、演变及相互作用的数值模型；确定高能电子在放电空间内的占有率与分布规律；研究电介质材料结构、缺陷、杂质等对其镇流效应的影响；研究羟基致死外来入侵微生物的毒性和毒性机理；在船上进行20t/h的压载水中试实验等。以上成果的取得，将为治理船舶压载水外来微生物入侵性传播提供有效、廉价、无任何残留物的绿色新方法。

结论摘要：

船舶压载水的给排过程是造成地理性隔离水体间海洋生物传播的最主要途径。如何安全有效治理船舶压载水是目前国际海洋环境科学研究中的难点和热点。针对国家重要需求，围绕高气压强电场电离放电体系构建与调控机理、活性粒子输运与高效快速溶解方法、活性自由基致死外来入侵生物的机制问题展开研究，建立了气体放电/高效混溶协同制取活性自由基溶液的方法，有望实现在船上在压载水输送过程中快速杀灭外来有害微小生物。本研究进一步完善了高气压强电场电离放电体系的构建机理；建立了气体放电/高效混溶相协同的活性自由基溶液制取方法；阐明了气体电离放电阻断外来微生物入侵性传播的作用机制。依据项目成果申报国内国际发明专利4项，其中一项国内发明专利、一项国际发明专利已获授权；出版专著1部，编辑国际会议论文集1部；在国际核心期刊发表被SCI、EI收录的学术论文12篇，部分论文被转载或他人引用，研究成果受到IMO压载水管理项目组、美国俄勒冈州船舶压载水调查组等国际机构的高度关注。