Frontiere de curățare sau tratare în apă a vaselor Identificarea riscurilor de mediu și a științei

Procesele oceanului de coastă

Acest articol face parte din subiectul de cercetare

Cercetări marine interdisciplinare: noi instrumente și interfețe societale Vizualizați toate cele 8 articole

Editat de
Daniel Rittschof

Universitatea Duke, Statele Unite

Revizuite de
Justin I. McDonald

Departamentul Industrii Primare și Dezvoltare Regională din Australia de Vest (DPIRD), Australia

Eric Holm

Naval Surface Warfare Center Carderock Division, Statele Unite

Sonia Gorgula

Departamentul Agriculturii și Resurselor de Apă (Australia), Australia

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

frontiere

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Revizuiri de politici și practici ARTICOL

  • 1 Programul pentru specii invazive marine, California State Lands Commission, Sacramento, CA, Statele Unite
  • 2 Direcția Știința Biosecurității și Evaluarea Riscurilor, Ministerul Industriilor Primare, Wellington, Noua Zeelandă

Introducere

Biofoulingul este acumularea de organisme acvatice pe suprafețe imersate. Biofoulingul asupra navelor maritime este o povară continuă pentru proprietari și operatori (revizuită de Woods Hole Oceanographic Institute [WHOI], 1952), provocând impacturi asupra vitezei, manevrabilității, operabilității și durabilității. De exemplu, biofouling-ul pe corpul navei poate avea ca rezultat o viteză redusă la un anumit nivel de putere datorită rezistenței la frecare hidrodinamică crescută (Schultz, 2007; Buhaug și colab., 2009; Schultz și colab., 2011). Adică, este necesară o rată mai mare de utilizare a combustibilului pentru a produce puterea crescută necesară pentru a atinge o viteză dată. Un astfel de impact are implicații de anvergură, întrucât consumul crescut de combustibil influențează și emisiile de gaze cu efect de seră induse de transport (Organizația Maritimă Internațională [OMI], 2011).

Biofoulingul de nave este, de asemenea, o cale importantă pentru transportul uman de specii marine non-indigene (NIS). De exemplu, calea de biofouling este un mijloc potențial de transfer pentru mai mult de 80% din Noua Zeelandă și 60% din INS marine și estuare din California (Kospartov și colab., 2008; Ruiz și colab., 2011). Mai mult, o mare parte din INS marine în Hawaii, America de Nord, Port Phillip Bay (Australia) și Japonia au fost introduse probabil prin această cale (Eldredge și Carlton, 2002; Fofonoff și colab., 2003; Hewitt și colab., 2004 Otani, 2006).

Deși nu toate NIS au impacturi asociate, un subgrup de NIS are o gamă largă de impacturi asupra mediului marin și a oamenilor care se bazează pe acesta (a se vedea Ruiz și colab., 1997; Molnar și colab., 2008; Sorte și colab., 2010 ). Impacturile specifice generate de transferurile NIS marine asociate cu bioincrustarea navelor sunt de o îngrijorare globală crescândă, având în vedere că mediul marin este o parte esențială a multor valori economice, de mediu și socio-culturale ale lumii (Organizația Maritimă Internațională [IMO]), 2017; Organizația Națiunilor Unite pentru Alimentație și Agricultură [FAO], 2018; Carlton și colab., 2019). De exemplu, Hayward (1997) și Hayward și colab. (1999) au atribuit modificărilor majore de mediu din portul Waitemata, Auckland, Noua Zeelandă, bivalvelor ne-indigeni Magallana gigas și Arcuatula senhousia. Bivalva Mytilus galloprovincialis a provocat impacturi ecologice în Africa de Sud, inclusiv deplasarea speciilor și creșterea biomasei intertidale (Robinson și colab., 2005; Hanekom, 2008). Mai mult, biofoulingul NIS asupra crustaceelor ​​cultivate are efecte dăunătoare asupra creșterii și stării, precum și asupra aspectului, comercializării și costurilor de producție (Fitridge și colab., 2014; Forrest și colab., 2014; Davidson și colab., 2017).

tabelul 1. Acronime care descriu diferitele metode de curățare sau tratare în apă (VICT).

Există două abordări ale VICT:

Proactivă curățarea în apă (PIC) sau tratamentul (PIT), care în scopul acestei revizuiri include îngrijirea corpului (de exemplu, Tribou și Swain, 2015), este utilizat pentru a preveni sau reduce atașarea și creșterea microfoulingului (de exemplu, nămol) pe vas și pentru a îndepărta etapele nou atașate (adică microscopice) ale organismelor macrofouling. Beneficiul economic al eliminării stratului de nămol de către PIC a făcut obiectul multor studii (de exemplu, Schultz și colab., 2011) și, în timp ce amploarea beneficiului economic necesită o claritate suplimentară, PIC se aliniază la eforturile Organizației Maritime Internaționale (OMI) ) reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră prin optimizarea eficienței combustibilului navelor (Organizația Maritimă Internațională [OMI], 2011). PIT a fost, de asemenea, dezvoltat folosind căldura ca mecanism de acțiune (Inglis și colab., 2012). Un sistem proactiv de curățare și captare în apă (PICC) include captarea și tratarea efluenților. PIC (și PICC), folosind instrumente de curățare precum perii moi, jeturi de apă sau sisteme fără contact, este o componentă cheie a întreținerii continue a suprafețelor scufundate ale navei, deoarece previne acumularea de macrofouling și astfel minimizează riscul de biosecuritate (Departamentul pentru Ministerul Mediului [DOE] și Ministerul Industriilor Primare din Noua Zeelandă [MPI], 2015; Georgiades și colab., 2018).

Cantități accidentale de macrofouling se pot stabili pe suprafețele scufundate ale navei chiar și în cele mai bune practici de management (Georgiades și Kluza, 2017). Curățarea reactivă în apă (RIC) sau tratamentul (RIT) se utilizează pentru a îndepărta sau trata biofoulingul (de exemplu, macrofouling) de la astfel de vase și cele pentru care managementul preventiv a fost ineficient, cele care au fost întreținute inadecvat sau din zonele în care antivegetative acoperirile au fost slab aplicate sau s-au deteriorat. Macrofoulingul este mai dificil de îndepărtat decât un strat de nămol și poate conține o gamă diversă de organisme care sunt reproductiv maturi (Davidson și colab., 2013; Morrisey și colab., 2013; Departamentul Mediului [DOE] și Ministerul Primăriei din Noua Zeelandă Industries [MPI], 2015). RIC sau RIT nu sunt abordări de rutină adecvate pentru gestionarea bioincrustării vaselor din mai multe motive discutate în acest manuscris, inclusiv daune care duc la epuizarea prematură a acoperirii antifouling sau eșec. Cu toate acestea, RIC și RIT rămân instrumente de răspuns importante pentru a reduce probabilitatea de stabilire a speciilor din vasele macrofouled.

Indiferent de abordare (adică proactivă sau reactivă), sunt identificate două tipuri de riscuri de mediu care pot necesita gestionare (Figura 1):

figura 1. Identificarea riscurilor de biosecuritate [B] și contaminare chimică [C] asociate cu funcționarea sistemelor reactive de curățare și captare în apă (RICC) [Adaptat de la Morrisey și Woods (2015) și Alliance for Coastal Technologies Maritime Environmental Resource Center [ACT/MERC ] (2019)].

(1) Eliberarea și acumularea de mediu a contaminanților chimici asociați cu sistemele de acoperire antivegetative; și