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為自身強大的生存競爭力、缺乏天敵、當地適宜的生存環(huán)境等因素，在當地快速大量繁殖，就很有可能破壞當地生態(tài)系統，對當地的環(huán)境、經(jīng)濟以及人員健康帶來(lái)威脅。隨著(zhù)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(lái)的外來(lái)海洋生物入侵問(wèn)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。

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)。

表一 三種MGPS對比

  （圖片來(lái)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。

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。

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。