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作者 Markus Hoffman博士，技術總監(jiān)，I-Tech AB公司，巴塞羅那

生物技術公司I-Tech AB和獨立海洋涂料咨詢公司Safinah Group于2020年進行的一項研究中，數(shù)據(jù)顯示，幾乎每艘經(jīng)過檢查和分析的船舶都對我們的海洋健康和航運環(huán)境造成了重大的生物安全威脅。

雖然硬污損導致燃料消耗達到了有害水平，但從生物安全的角度來看，“生態(tài)位”區(qū)域（如閥箱、推進器和格柵）的生物污染則產(chǎn)生了一些最顯著和最廣泛的風險。在航運業(yè)為全球經(jīng)濟生存和繁榮所做的持續(xù)努力中，在減少海運業(yè)對環(huán)境影響的社會和監(jiān)管壓力的背景下，正面應對生物污染和降低風險從未如此重要過涂料在線coatingol.com。

生態(tài)位區(qū)域：船舶運營的關鍵未知區(qū)域

雖然數(shù)據(jù)難以獲得，但生態(tài)位區(qū)域可能占全球航運船隊水下船體總表面的10%。 1 盡管船舶的所有方面都必須受到保護，以防止硬污損和生物污垢，但污損在生態(tài)位區(qū)域過度積累的風險可能意味著“關鍵任務”設備功能的顯著下降甚至失效。

我們以船舶的閥箱區(qū)域為例。此處的污垢堆積會影響船舶水冷系統(tǒng)箱式冷卻器的運行功能。箱式冷卻器的結(jié)構(gòu)復雜——它由安裝在船測閥箱中的U形管束以及入口和出口格柵組成——使其難以有效地進行清潔，且易于生物污損生物體的居住。此處的污垢如果足夠嚴重，就會影響熱交換的減少，并導致船舶溫度不能充分降低，或需要消耗更大的能源來獲得目標溫度。

生態(tài)位區(qū)域為何是生物污染生物聚集的有利環(huán)境，有幾個原因。如上所述，這些區(qū)域的設計結(jié)構(gòu)非常復雜，這使得進行生態(tài)位區(qū)域的清潔變得極其困難，甚至是危險的。如果在建造過程中沒有進行較好的涂層處理，那么在此之后進行涂敷和重涂的效果就會顯著降低。

涂層損壞也是一個常見的因素，因為相對于平滑的船體區(qū)域，生態(tài)位區(qū)域更容易受到湍流的影響。這可能會導致涂料的降解和失效。此外，生態(tài)位區(qū)域的性質(zhì)意味著，其有限的水流可能會降低某些需要足夠水流的殺生物防污涂層的作用。

因此，當涉及到生物污損時，我們不能忽視船體水下結(jié)構(gòu)的這些部分。然而，有一些跡象表明，全球航運界正在這么做。

問題評估

生態(tài)位區(qū)域的污染問題當然不是一個小問題，也不是一個可以或應該被忽視的問題。這種威脅的很大一部分不是來自平坦的水下表面上的硬污損，而是分布在整個船的水下結(jié)構(gòu)中的這些生態(tài)位區(qū)域。

研究發(fā)現(xiàn)，盡管船舶平坦的水下船體表面的硬污垢覆蓋范圍各不相同，但全球至少95%的商業(yè)船隊的生態(tài)位區(qū)域都具有嚴重污染。雖然這在所有船舶類型和用途中都是一個問題，但在低速行駛的船舶上問題更嚴重。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，45%的低活躍度船舶的硬污垢覆蓋率都大于10%。相比之下，在高活躍度船舶中，這一比例僅為27%。對于通常速度較慢的船來說，這是一個特別令人痛心的點，生物污垢和硬污垢之所以更多，部分原因是易于附著。例如，當乘客上船或下船時，小型船舶也會有更大的暫停和停船時間。

具有諷刺意味的是，這些類型的船舶最有可能使用某種形式的燃料技術來支持減排，例如，雙燃料發(fā)動機、混合動力發(fā)動機甚至全電動發(fā)動機等。盡管與使用重油燃料的其他大型船舶相比，這些船可能對航運的碳排放產(chǎn)生最低的影響，但它們?nèi)匀豢赡芡ㄟ^對生態(tài)位區(qū)域的污染，從而對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成有害影響。

船體生物污損通過其在入侵水生物種（IAS）運輸方面的作用，對海洋生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了嚴重的生物安全威脅。據(jù)國際海事組織（IMO）稱，船舶生物污損在運輸IAS時，與未經(jīng)處理的壓載水相比，即使不是更重要，也是一個可比擬的因素。事實上，在世界某些地區(qū)，有證據(jù)表明70-80%的入侵物種的引入都是通過生物污染產(chǎn)生的。

如果沒有數(shù)十年的研究、分析和各種條件來評估IAS的嚴重性，就很難深入了解該問題的長期影響。然而，一個有用的例子可能包括斑馬紋和斑驢貽貝在美國引入所造成的影響，據(jù)估計，僅此一項每年就造成約10億美元的損失和相關的控制費用。

考慮到這帶來的風險，以及解決生態(tài)區(qū)區(qū)域的困難程度，我們驚訝的發(fā)現(xiàn)，這并不是業(yè)界所公認的問題。有證據(jù)表明，這種情況可能很快就會發(fā)生改變。

增加監(jiān)管有助于解決問題嗎？

無論細節(jié)如何，保護我們的水域免受生物污染帶來的生物安全風險的普遍法規(guī)即將出臺。事實上，我們看到越來越多的地區(qū)對抵達和停靠港口的船舶提出了新的要求，特別是已經(jīng)擁有一些內(nèi)陸法規(guī)的地區(qū)。

近年來，新西蘭當局采取了更嚴格的措施來保護其脆弱的海洋生態(tài)系統(tǒng)。2017年，33752 dwt的韓國散貨船“DLMarigold”號的船體被判定為具有生物安全威脅后，被迫離開了新西蘭海域，其水下船體表面覆蓋著密集的藤壺和管狀蠕蟲。根據(jù)2018年5月實施的新生物安全規(guī)定，所有抵達新西蘭的國際船舶現(xiàn)在必須擁有干凈的船體。

同樣，加州港口規(guī)定（截至2017年10月），所有300 gt或以上的船舶必須在日歷年首次抵達任何加州港口前至少24小時填寫并提交《海洋入侵物種計劃年度船舶報告表》。此外，自2018年1月起，船舶必須提交一份“生物污染管理計劃”，并在記錄本中記錄所有管理措施。

對許多人來說，這里的挑戰(zhàn)是擺脫繁文縟節(jié)。這些法規(guī)很可能是在船舶進入沿海水域時，圍繞船舶要求采取更嚴格措施的開端，并更加強調(diào)船體安全。

隨著監(jiān)管力度的不斷加強，開發(fā)和使用有效防污劑的需求日益迫切，防污劑是一種添加到涂料中以解決生物污染的物質(zhì)。然而，這里出現(xiàn)了一個新的挑戰(zhàn)，許多這些活性劑和其他用于減輕污垢的物質(zhì)在世界各地的使用面臨著越來越多的限制。對于涂料而言，則主要是因為活性劑的“生物滅殺性”。

殺菌劑的添加由助劑復合物中使用的潛在有害化學物質(zhì)的水平?jīng)Q定，包括用于阻止或消除硬質(zhì)污染和生物污染的大量化學物質(zhì)。船舶涂料中使用的許多殺菌劑，能有效殺死藤壺和其他形式的污垢。這加大了該行業(yè)發(fā)展環(huán)保和物種友好型體系的壓力，這些涂料體系不會損害海洋物種，同時也不會犧牲對船舶作業(yè)的保護，甚至是盈利能力。

雖然這些敏感性和要求似乎是一個挑戰(zhàn)——甚至可能是一個令人沮喪的原因——但有一些簡單的方法可以根據(jù)法規(guī)降低生物污染的風險，而且它們也并不像當前的問題那么復雜。

找到解決辦法

對于運營商和船主而言，要采取的第一步也是最明顯的一步是有效使用船舶開發(fā)階段的防污涂料，這將使船舶在未來的運營和維護中處于最佳狀態(tài)。在船舶生命周期的這一階段，應花費更多的時間和精力在特殊區(qū)域的涂層上，因為在這些區(qū)域，結(jié)構(gòu)可能會使應用和持續(xù)維護變得極其困難。

并不是所有的防污涂料都是一樣的。當考慮哪種涂料最適合船舶作業(yè)時，相比于船舶的平滑區(qū)域，具有較高拋光率的涂料可能更適用于低水流條件下真正需要提高質(zhì)量的生態(tài)位區(qū)域。

重要的是，當涉及到變化和各種法規(guī)時，運營商和船主應努力充分掌握所有的事實。就不同地區(qū)而言，監(jiān)管挑戰(zhàn)可能有所不同，歐盟（EU）走在嚴格的海洋環(huán)境監(jiān)管行動中的最前列，圍繞殺菌劑的監(jiān)管規(guī)定也日益嚴格。由于成員國必須就如何批準產(chǎn)品展開辯論，因此這里的監(jiān)管環(huán)境尤其復雜。

I-Tech的活性劑Selektop?已獲得歐盟的七年批準，該批準仍在進行中，預計將在2023年初通過續(xù)期。該助劑是一種替代形式的殺菌劑，主要是因為它排斥藤壺和其他形式的生物污染，而不是滅殺它們，因此對其實施和獲得監(jiān)管機構(gòu)的批準有較大的益處。

Selektope不是一種典型的殺菌劑。它是一種驅(qū)除劑，而不是污垢物種的滅殺劑，此外，該藥劑在低濃度下也非常有效，它降低了添加它的任何涂層的整體生物殺滅負荷。從監(jiān)管角度來看，這是一個顯著的主要優(yōu)勢。

結(jié)論 

與航運業(yè)面臨的大多數(shù)挑戰(zhàn)一樣，生物污染最終將需要多種解決方案和支持方來幫助保護船舶的運營和環(huán)境。正如我們在其他部門和問題中所看到的那樣，協(xié)作思維和尋找可行解決方案的統(tǒng)一思維，將大大提高海事處理生物污染及其有害影響的能力。

訪問https://i-tech.se/ ，了解更多信息。

參考資料： 

1 Moser, C.S.; Wier, T.P.; First, M.R. et al.Quantifying the extent of niche areas in the global fleet of commercial ships: the potential for “super-hot spots”of biofouling.Biol Invasions 19,1745-1759(2017). https://doi.org/10.1007/s10530-017-1386-4.