船舶污底和壓載水是將海洋生物引入另一個(gè)地理性隔離水域的主要途徑，如果這些海洋生物因?yàn)樽陨韽?qiáng)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?，就很有可能破壞?dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)，對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、經(jīng)濟(jì)以及人員健康帶來威脅。隨著國際航運(yùn)產(chǎn)業(yè)不斷壯大以及人們對海洋環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，船舶所帶來的外來海洋生物入侵問題引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。

澳大利亞海事安全局(Australian Maritime Safety Authority，AMSA）認(rèn)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(gòu)成一定風(fēng)險(xiǎn)，外來生物一旦被引入并傳播擴(kuò)散，會(huì)威脅本地的海洋生物棲息地，并對經(jīng)濟(jì)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(jì)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，通過對國際航行船舶的預(yù)抵前報(bào)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(xiǎn)。

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(jìn)行簡要介紹。

生存在淺水層的部分海洋生物，比如細(xì)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(huì)吸附聚集在這些部位并“安家落戶”、滋生繁殖。

有人會(huì)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(huì)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(jìn)化，除了黏性物質(zhì)越發(fā)強(qiáng)勁以外，還掌握了其他的生存技巧，比如附著在水流擾動(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(qū)域、水的溫度、鹽度等周圍環(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；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(dòng)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(shí)間過久，會(huì)加速甲殼類海洋生物的附著生長；污底的產(chǎn)生在一定時(shí)期內(nèi)按線性規(guī)律增加，超過一定時(shí)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(gè)移動(dòng)的海產(chǎn)品養(yǎng)殖場。

（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

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(huì)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(jìn)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(huì)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(jì)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(xiàng)研究發(fā)布的數(shù)據(jù)推斷，船體污損可能會(huì)導(dǎo)致全球商業(yè)船隊(duì)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(fèi)用。

我國曾有一艘停泊在意大利西西里島的遠(yuǎn)洋貨輪，在28天的時(shí)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(shí)間也比預(yù)計(jì)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(tái)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(yán)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(huì)造成那么大的危害，人類自然會(huì)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、含有砷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(jī)錫類防污涂層的使用，后期開發(fā)了氧化亞銅、氧化汞、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)展趨勢是開發(fā)低表面能的防污涂料以及仿生防污涂料，其中有機(jī)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(yīng)產(chǎn)生大量小氣泡，當(dāng)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物迅速剝落并擊碎生物的表皮細(xì)胞，能夠有效抑制海洋生物的附著和生長，保護(hù)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(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

表一 三種MGPS對比

  （圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

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(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(jìn)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(shí)間、人力、物力、財(cái)力上耗費(fèi)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(shí)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(jìn)行清洗或采用專用設(shè)備對船體進(jìn)行刮擦。這種清理方式存在著作業(yè)難度高、安全風(fēng)險(xiǎn)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(jī)器人，通過無線遙控方式讓機(jī)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(yuǎn)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(jī)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。