船舶污底和壓載水是將海洋生物引入另一個地理性隔離水域的主要途徑，如果這些海洋生物因為自身強大的生存競爭力、缺乏天敵、當(dāng)?shù)剡m宜的生存環(huán)境等因素，在當(dāng)?shù)乜焖俅罅糠敝常秃苡锌赡芷茐漠?dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)，對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、經(jīng)濟以及人員健康帶來威脅。隨著國際航運產(chǎn)業(yè)不斷壯大以及人們對海洋環(huán)境保護意識的不斷增強，船舶所帶來的外來海洋生物入侵問題引起了社會各界的廣泛關(guān)注。

　　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構(gòu)成一定風(fēng)險，外來生物一旦被引入并傳播擴散，會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施新的管理要求，通過對國際航行船舶的預(yù)抵前報告的評估和現(xiàn)場檢查，來控制船舶外來生物入侵的安全風(fēng)險。

　　下面就有關(guān)船舶污底產(chǎn)生的原因、影響和危害、預(yù)防措施及清除方法進行簡要介紹。

　　生存在淺水層的部分海洋生物，比如細菌類、貝類、浮游生物等，都有附著在其他東西上生長的特性。船舶水線以下部分長期浸泡在水中，這些生物就有可能會吸附聚集在這些部位并“安家落戶”、滋生繁殖。

　　有人會問：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，它們會分泌一種黏性物質(zhì)，使自身可以牢牢地粘在附著物上，不僅不害怕海水的沖刷，還靠著水流帶來的新鮮營養(yǎng)物質(zhì)，它們年復(fù)一年地迎接水流挑戰(zhàn)，自身也在慢慢進化，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，比如附著在水流擾動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、停泊時間、航行區(qū)域、水的溫度、鹽度等周圍環(huán)境條件有關(guān)。

　　船舶塢修時，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;防污漆質(zhì)量較差，防污期短，無法有效減緩海洋生物的附著;海洋中海藻、貝類等的生長因氣候、海區(qū)不同而異，航行率越低、航區(qū)溫度越高，鹽度越大，則污底增長越快，停泊不動的海船更容易生長，尤其船舶在熱帶水域拋錨、裝卸貨物停留時間過久，會加速甲殼類海洋生物的附著生長;污底的產(chǎn)生在一定時期內(nèi)按線性規(guī)律增加，超過一定時期后其增長速度逐漸減緩;在淡水中航行的船舶要好一些，航行于淡水航區(qū)，如長江、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，使船底看起來像一個移動的海產(chǎn)品養(yǎng)殖場。

　　船舶污底的影響和危害

　　除了帶來生態(tài)入侵威脅，船舶污底還會對船舶的經(jīng)營成本、船舶安全帶來影響。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，進而引起燃油消耗及其對應(yīng)的污染物排放的大大提高，并且生物代謝帶來的局部微酸性環(huán)境會加速船底鋼板的腐蝕，影響船舶的海水冷卻系統(tǒng)、測深儀、計程儀及聲納等的正常工作，危及船舶安全。

　　根據(jù)Michael P. Schultz 2011年的一項研究發(fā)布的數(shù)據(jù)推斷，船體污損可能會導(dǎo)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天的時間里船底附著了大量的海洋生物，結(jié)果在航行過程中，航速從原來的18節(jié)降至13節(jié)，航行時間也比預(yù)計的多了10天，導(dǎo)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，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。船舶長期閑置導(dǎo)致了船舶污底嚴重程度顯著上升。

　　預(yù)防船舶污底的措施

　　小小的海洋生物會造成那么大的危害，人類自然會想盡辦法去對付，目前都有哪些方法可以用來預(yù)防污底呢?

　　(1)使用含有防污劑的涂料

　　最早的防污劑是通過釋放諸如三丁基錫、含有***之類的有毒化合物來殺死附著的生物，但2008年起國際上已經(jīng)全面禁用有機錫類防污涂層的使用，后期開發(fā)了氧化亞銅、***、酚醛等無錫防污劑，可以有效抑制甚至殺死海洋生物。但隨著這些***的緩慢滲出,也同樣會對海洋生態(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，其中有機硅樹脂低表面能防污涂料的應(yīng)用相對成熟，其能有效的降低海洋生物在船體上的附著率，但存在使用成本高的問題。

　　(2)采用船舶防海生物系統(tǒng)(Marine Growth Preventing System，MGPS)

　　MGPS 的用途是預(yù)防海洋生物吸附在船底、海底門、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(tǒng)主要有電解海水MGPS、電解銅鋁(鐵)MGPS和***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，同時隨著時間的推移，氯和金屬離子也給海洋環(huán)境造成一定的毒害，進而給人類的健康造成間接危害。***MGPS是利用***振動性質(zhì)和空化效應(yīng)產(chǎn)生大量小氣泡，當(dāng)小氣泡破裂時，會在周邊形成瞬間高壓和高溫，可以使海洋生物形成的附著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和生長，保護船體、海水管線及相關(guān)設(shè)備，具有環(huán)保、節(jié)能、易于維護等優(yōu)點。

　　表一 三種MGPS對比

　　裝置類型電解海水裝置電解銅鋁裝置***防海生物裝置

　　基本原理電解海水產(chǎn)生NaClO、HClO和Cl2，有效氯能殺滅海水中幾乎所有的細菌和海生物。通過銅陽極在海水中電解，產(chǎn)生微量銅離子，銅離子能有效抑制海生物在海水管系重點生長。利用***在水中的空化效應(yīng)，殺死海生物。

　　特點安全穩(wěn)定，技術(shù)成熟。結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。安全穩(wěn)定，安裝方便，適用范圍廣。

　　關(guān)鍵技術(shù)有效氯濃度控制，濃度低無法殺死海生物，濃度高會加劇管線腐蝕。銅離子濃度過低無效，海水用量大時，陽極消耗增加。根據(jù)實際情況設(shè)計***裝置布局方式及裝置數(shù)量。

　　缺點耗電量大;陽極容易結(jié)垢，燒毀電極。需定期更換銅棒、鋁棒，維護費用較高。***的空化效應(yīng)會加速管線腐蝕，剝落傳統(tǒng)的防腐涂層，需配合特定的防腐涂層使用。

　　費用初期投入費用較高，運行費用較高。初期投入費用較低，維護成本較高。初期投入費用較高，運行維護費用較低。

　　除了“毒涂裝”和MGPS外，人們還采用了其他方法對污底進行預(yù)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抑制船舶污底的形成，但并不能完全阻止海洋生物的附著，所以定期的船底清洗還是在所難免。

　　船底清洗有三種方法，一種是進入船塢采用高壓水槍、噴砂等方式清理(俗稱刮船底)，這種清理方式在時間、人力、物力、財力上耗費巨大，但可以徹底清理干凈。

　　第二種方法是雇用接受過腐蝕控制和問題識別方面培訓(xùn)，并能對船底狀況做專業(yè)評估的潛水員，采用高壓水槍對船體進行清洗或采用專用設(shè)備對船體進行刮擦。這種清理方式存在著作業(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法清洗等問題。

　　第三種方法是采用水下清潔機器人，通過無線遙控方式讓機器人在水下對船底進行清潔。尤其在疫情防控的特殊時期，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，不會影響港口的正常作業(yè)。

　　但水下清潔機器人對海底門格柵、螺旋槳、舵、側(cè)推器、海水出口管等部位清潔效果不是很理想，需要專業(yè)潛水員下水配合清潔。