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Courtesy of Florida Yacht Management
澳大利亞海事安全局(Australian Maritime Safety Authority,AMSA)認為所有國際航行船舶對澳大利亞的海洋生物安全都會(huì )構成一定風(fēng)險,外來(lái)生物一旦被引入并傳播擴散,會(huì )威脅本地的海洋生物棲息地,并對經(jīng)濟和健康產(chǎn)生不利影響。因此,AMSA宣布從2022年6月15日至2023年12月15日,將對計劃進(jìn)入澳大利亞領(lǐng)海及碼頭航行、作業(yè)的國際航行船舶的船舶污底實(shí)施新的管理要求,通過(guò)對國際航行船舶的預抵前報告的評估和現場(chǎng)檢查,來(lái)控制船舶外來(lái)生物入侵的安全風(fēng)險。
下面就有關(guān)船舶污底產(chǎn)生的原因、影響和危害、預防措施及清除方法進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
生存在淺水層的部分海洋生物,比如細菌類(lèi)、貝類(lèi)、浮游生物等,都有附著(zhù)在其他東西上生長(cháng)的特性。船舶水線(xiàn)以下部分長(cháng)期浸泡在水中,這些生物就有可能會(huì )吸附聚集在這些部位并“安家落戶(hù)”、滋生繁殖。
(圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò ))
有人會(huì )問(wèn):船舶一直在大海里航行,海水就不能把這些海洋生物給沖走嗎?
以藤壺為例,它們會(huì )分泌一種黏性物質(zhì),使自身可以牢牢地粘在附著(zhù)物上,不僅不害怕海水的沖刷,還靠著(zhù)水流帶來(lái)的新鮮營(yíng)養物質(zhì),它們年復一年地迎接水流挑戰,自身也在慢慢進(jìn)化,除了黏性物質(zhì)越發(fā)強勁以外,還掌握了其他的生存技巧,比如附著(zhù)在水流擾動(dòng)較小的船底凹陷部位。
產(chǎn)生船舶污底的主要原因
船舶污底的程度與船體表面光潔度、船底涂料、船舶航行率、停泊時(shí)間、航行區域、水的溫度、鹽度等周?chē)h(huán)境條件有關(guān)。
船舶塢修時(shí),船體表面清潔不徹底、噴漆不均勻等產(chǎn)生局部粗糙或銹蝕,海洋生物容易附著(zhù);防污漆質(zhì)量較差,防污期短,無(wú)法有效減緩海洋生物的附著(zhù);海洋中海藻、貝類(lèi)等的生長(cháng)因氣候、海區不同而異,航行率越低、航區溫度越高,鹽度越大,則污底增長(cháng)越快,停泊不動(dòng)的海船更容易生長(cháng),尤其船舶在熱帶水域拋錨、裝卸貨物停留時(shí)間過(guò)久,會(huì )加速甲殼類(lèi)海洋生物的附著(zhù)生長(cháng);污底的產(chǎn)生在一定時(shí)期內按線(xiàn)性規律增加,超過(guò)一定時(shí)期后其增長(cháng)速度逐漸減緩;在淡水中航行的船舶要好一些,航行于淡水航區,如長(cháng)江、珠江等水域的船舶污底程度就相對較輕。
海洋生物大量聚集形成的船舶污底,使船底看起來(lái)像一個(gè)移動(dòng)的海產(chǎn)品養殖場(chǎng)。
(圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò ))
船舶污底的影響和危害
除了帶來(lái)生態(tài)入侵威脅,船舶污底還會(huì )對船舶的經(jīng)營(yíng)成本、船舶安全帶來(lái)影響。船舶污底使船體表面凹凸不平,大大地增加了航行阻力,使航行速度大大降低,進(jìn)而引起燃油消耗及其對應的污染物排放的大大提高,并且生物代謝帶來(lái)的局部微酸性環(huán)境會(huì )加速船底鋼板的腐蝕,影響船舶的海水冷卻系統、測深儀、計程儀及聲納等的正常工作,危及船舶安全。
根據Michael P. Schultz 2011年的一項研究發(fā)布的數據推斷,船體污損可能會(huì )導致全球商業(yè)船隊每年額外產(chǎn)生1.1億噸的碳排放,并多出60億美元的燃料費用。
我國曾有一艘停泊在意大利西西里島的遠洋貨輪,在28天的時(shí)間里船底附著(zhù)了大量的海洋生物,結果在航行過(guò)程中,航速從原來(lái)的18節降至13節,航行時(shí)間也比預計的多了10天,導致燃料消耗足足增加了500噸。
貽貝船海服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)平臺信息顯示,2020年以來(lái),肆虐全球的新冠肺炎疫情造成了多國“封國”“封城”,引發(fā)了港口擁堵,船舶停航。船舶長(cháng)期閑置導致了船舶污底嚴重程度顯著(zhù)上升。
預防船舶污底的措施
小小的海洋生物會(huì )造成那么大的危害,人類(lèi)自然會(huì )想盡辦法去對付,目前都有哪些方法可以用來(lái)預防污底呢?
(1)使用含有防污劑的涂料
最早的防污劑是通過(guò)釋放諸如三丁基錫、含有砷之類(lèi)的有毒化合物來(lái)殺死附著(zhù)的生物,但2008年起國際上已經(jīng)全面禁用有機錫類(lèi)防污涂層的使用,后期開(kāi)發(fā)了氧化亞銅、氧化汞、酚醛等無(wú)錫防污劑,可以有效抑制甚至殺死海洋生物。但隨著(zhù)這些毒素的緩慢滲出,也同樣會(huì )對海洋生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生污染。
目前防止船舶污底的發(fā)展趨勢是開(kāi)發(fā)低表面能的防污涂料以及仿生防污涂料,其中有機硅樹(shù)脂低表面能防污涂料的應用相對成熟,其能有效的降低海洋生物在船體上的附著(zhù)率,但存在使用成本高的問(wèn)題。
(2)采用船舶防海生物系統(Marine Growth Preventing System,MGPS)
MGPS 的用途是預防海洋生物吸附在船底、海底門(mén)、海水管道、海水冷卻器等狹窄通道以及在這些地方滋生繁殖并產(chǎn)生腐蝕。
常用的系統主要有電解海水MGPS、電解銅鋁(鐵)MGPS和超聲波MGPS,或者是聯(lián)合使用。
電解海水MGPS、電解銅鋁(鐵)MGPS、電解海水和電解銅鋁(鐵)聯(lián)合防海生物裝置等方法都是利用電解產(chǎn)生有效氯和有毒的金屬離子殺死海生物,需要消耗并定期更換電極,同時(shí)隨著(zhù)時(shí)間的推移,氯和金屬離子也給海洋環(huán)境造成一定的毒害,進(jìn)而給人類(lèi)的健康造成間接危害。超聲波MGPS是利用超聲波振動(dòng)性質(zhì)和空化效應產(chǎn)生大量小氣泡,當小氣泡破裂時(shí),會(huì )在周邊形成瞬間高壓和高溫,可以使海洋生物形成的附著(zhù)物迅速剝落并擊碎生物的表皮細胞,能夠有效抑制海洋生物的附著(zhù)和生長(cháng),保護船體、海水管線(xiàn)及相關(guān)設備,具有環(huán)保、節能、易于維護等優(yōu)點(diǎn)。
除了“毒涂裝”和MGPS外,人們還采用了其他方法對污底進(jìn)行預防,比如使用含有生物活性物質(zhì)的涂層、人為改變海水生物周邊生存環(huán)境的溫水/淡水處理法、冰凍法,或者直接使用不易被生物附著(zhù)的船體材料等等。
清除船舶污底的方法
雖然人們采用了各種各樣的方法來(lái)抑制船舶污底的形成,但并不能完全阻止海洋生物的附著(zhù),所以定期的船底清洗還是在所難免。
船底清洗有三種方法,一種是進(jìn)入船塢采用高壓水槍、噴砂等方式清理(俗稱(chēng)刮船底),這種清理方式在時(shí)間、人力、物力、財力上耗費巨大,但可以徹底清理干凈。
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第二種方法是雇用接受過(guò)腐蝕控制和問(wèn)題識別方面培訓,并能對船底狀況做專(zhuān)業(yè)評估的潛水員,采用高壓水槍對船體進(jìn)行清洗或采用專(zhuān)用設備對船體進(jìn)行刮擦。這種清理方式存在著(zhù)作業(yè)難度高、安全風(fēng)險大、清洗效率低、作業(yè)覆蓋范圍小、可能損傷船體漆面、對于深吃水的船舶底部無(wú)法清洗等問(wèn)題。
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第三種方法是采用水下清潔機器人,通過(guò)無(wú)線(xiàn)遙控方式讓機器人在水下對船底進(jìn)行清潔。尤其在疫情防控的特殊時(shí)期,采用遠程控制技術(shù),清洗作業(yè)不需要跟港口及船上人員接觸,疫情安全可控,不會(huì )影響港口的正常作業(yè)。
但水下清潔機器人對海底門(mén)格柵、螺旋槳、舵、側推器、海水出口管等部位清潔效果不是很理想,需要專(zhuān)業(yè)潛水員下水配合清潔。
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