生物淤積
編輯生物淤積或生物污垢是微生物、植物、藻類或小動物在船舶和潛艇船體等表面、進水口、管道、格柵、池塘和河流等設備不需要的地方積累,導致降解 該項目的主要目的。 當宿主表面是另一種生物并且這種關系不是寄生時,這種積累被稱為外生。 由于幾乎任何有水的地方都可能發生生物污垢,因此生物污垢會對船體和設備、醫療設備和膜等各種物體以及造紙、食品加工、水下建筑和水下建筑等整個行業構成風險。 海水淡化廠。
防污是專門設計的材料(如有毒生物殺滅劑涂料或無毒涂料)去除或防止生物污垢的能力。
海洋船舶上生物污垢的累積是一個嚴重的問題。 在某些情況下,船體結構和推進系統可能會損壞。 生物污垢在船體上的積累會增加船舶的流體動力體積和流體動力摩擦,導致阻力增加高達 60%。 阻力的增加已被證明會使速度降低多達 10%,這可能需要增加多達 40% 的燃料來補償。 由于燃料通常占海運成本的一半,防污方法可為航運業節省大量資金。 此外,生物污垢導致的燃料使用量增加會對環境產生不利影響,預計到 2020 年二氧化碳和二氧化硫的排放量將分別增加 38% 和 72%。
生物學
編輯生物淤積生物高度多樣化,遠遠超出了藤壺和海藻的附著范圍。 根據一些估計,由 4,000 多種生物組成的 1,700 多種物種與生物污垢有關。 生物淤積分為微污染——生物膜形成和細菌粘附——和大污染——較大生物的附著。 由于決定阻止它們沉降的獨特化學和生物學特性,生物體也被歸類為硬污垢或軟污垢類型。 鈣質(硬)污垢生物包括藤壺、結殼苔蘚蟲、軟體動物、多毛類和其他管狀蠕蟲,以及斑馬貽貝。 非鈣質(軟)污垢生物的例子有海藻、水螅、藻類和生物膜粘液。 這些生物一起形成了一個污染群落。
生態系統的形成
海洋污染通常被描述為生態系統發展的四個階段。 在第一分鐘內,范德瓦爾斯相互作用導致浸沒表面覆蓋有一層有機聚合物調節膜。 在接下來的 24 小時內,該層允許發生細菌粘附過程,硅藻和細菌(例如溶藻弧菌、腐敗假單胞菌)附著,開始形成生物膜。 到第一周結束時,豐富的營養物質和易于附著到生物膜中的特性使大型藻類(例如 Enteromorpha intestinalis、Ulothrix)和原生動物(例如 Vorticella、Zoothamnium sp.)孢子的二次定殖者能夠附著在自己身上。 在兩到三周內,三級殖民者——大型污垢者——附著了下來。 這些包括被囊動物、軟體動物和無柄刺胞動物。
影響
編輯政府和行業每年花費超過 57 億美元來預防和控制海洋生物污垢。生物淤積無處不在,但對航運業的經濟影響最大,因為船體上的污垢會顯著增加阻力,降低船舶的整體水動力性能 船,并增加燃料消耗。
在水基液體與其他材料接觸的幾乎所有情況下,也會發現生物淤積。 工業上的重要影響是對海水養殖、膜系統(例如,膜生物反應器和反滲透螺旋纏繞膜)以及大型工業設備和發電站的冷卻水循環的維護。 生物淤積發生在輸油帶水的輸油管道中,特別是輸油用過的油、切削油、乳化水溶性油、液壓油等。
受生物污垢影響的其他機制包括微電化學藥物輸送裝置、造紙和紙漿工業機器、水下儀器、消防系統管道和噴水滅火系統噴嘴。 在地下水井中,生物污垢的積累會限制恢復流速,就像海底管道的外部和內部一樣,通常通過管道清潔過程去除污垢。 除了干擾機制外,生物污垢還會發生在活的海洋生物體表面,這被稱為外生。
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