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海洋污著生物

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海洋污著生物(marine fouling organisms),污著在船底和其他海中設施表面上的海洋生物,也稱為海洋附著生物和海洋污損生物。這類生物一般是有害的,且附著在人工設施的表面上,不同於海洋岩礁上的固著生物以及養殖的貝、藻類和鑽孔生物。

1研究簡史

隨著對海洋的開發和利用,特別是第二次世界大戰期間由於戰艦防污的需要,人們對生物污著的研究逐步地開展起來。美國1952年出版的《海洋污著生物及其防除》一書,奠定了海洋污著生物研究的基礎其後,各國相繼進行了大量的污著生物調查和研究。1972年蘇聯出版的《蘇聯各海的污著生物》和1984年中國出版的《海洋污損生物及其防除》(上冊)等著作,反映了60年代以來的新成果。

2種類組成

至1947年,世界已經記錄約有2000種海洋污著生物。目前,估計已發現有4000~5000種,在中國沿岸已經記錄有 650種左右。這些種類分別隸屬於海洋菌類、藻類以及海洋動物的各個主要門類。主要是硅藻(Bacillariophyta)和滸苔 (Enteromorpha)、石蓴(Ulva)、水雲(Ectocarpus)等。主要是海綿(如Mycale adhaerens)、水螅(如Tubularia mesembryanthemum)、 苔蘚蟲 (如總合草苔蟲Buulaneritina)、 管棲多毛類 (如美麗盤管蟲 Hydroideseleans, 圖1[ 香港養殖魚網上的污著生物──美麗盤管蟲和總合草苔蟲] 香港養殖魚網上的污著生物──美麗盤管蟲和總合草苔蟲)、 雙殼類軟體動物 (如近江牡蠣Ostrearivularis)、 蔓足類甲殼動物(如網紋藤壺Balanus reticulatus,圖2[廈門港船底的污著生物──網紋藤壺]廈門港船底的污著生物──網紋藤壺)和海鞘(如褶瘤海鞘Styela plicata)等的一些種類。由於船隻攜帶的結果,許多適應力較強的污著生物種屬廣泛分佈於世界海域。

3生物群落

污著生物群落的成員通常都要經歷由少到多、個體由小到大的發展過程。浸在海水中無毒物體的表面,一般經過1~2小時就會有細菌和硅藻附著。它們分泌粘液,連同原生動物、小型線蟲、輪蟲、海藻孢子及其他有機碎屑等,形成一層微生物粘膜,然後是開始肉眼可見的大型生物附著。經過發展和演替,大約在1~2年後,群落達到相對穩定的階段。污著生物群落中的生物是相互依存和制約的。按生活方式的不同,分為永久性污著生物、非永久性污著生物和活動性污著生物3 種類型。前兩類是群落的主體,后一類隨前二類的變動而增減。按個體大小,又可分為微型污著生物和大型污著生物兩類。

4環境的影響

附著基 ① 不同材料的附著基對污著的程度影響很大:黃銅、紫銅及含銅65%以上的某些銅合金組成的附著基,基本上不長污著生物。目前已試驗過幾百種其他工程材料的附著基,幾乎都受生物污著。但污著的強度有差別,如銀板、鍍鋅板僅在浸沒於海水的初期有防污能力。②附著基的平滑度也影響生物的附著量,如藤壺在有機玻璃上的附著密度遠遠少於石棉板上。③附著基的色澤不同,附著密度也不同,一般是附著基顏色愈深,附著量愈大。這是因為污著生物的幼體,對各種波長的光的適應力不同,如藤壺的無節幼體是向光的,其金星幼體卻是背光的。

5水流影響

相對於物體表面的水流速度超過1海里/小時,污著生物幼體一般就不會附著。即是說只有在船隻泊港期間,才會附上污著生物的幼體。但是幼體附著以後,便可以在流速較大的情況下繼續附著,並變態發育。在自然海域,水流暢通的環境因有利於攝食,所以污著生物的生長特別旺盛。

6附著季節

會直接影響群落演替的程序。按附著的季節分為3種類型4種形式:①一年中附著一段時間,可分為暖季附著和涼季附著兩種形式。這種類型在水溫年變化大的海域最普遍。②全年都附著,但各月的數量不同,這種類型主要發生在熱帶和一些亞熱帶海域。③一年中有兩個相間的附著期,這種類型一般發生在亞熱帶海域。

7危害

增加船艦航行的阻力;使海水冷卻管道和熱交換器的冷凝管管徑縮小,甚至完全堵塞;促進腐蝕和導致隙縫腐蝕;使海中的儀錶和機械失靈;吸收聲能,使聲學儀器減效或失效;增加海中建築物樁、柱的截面積,加大波浪和海流的衝擊力;改變水雷等水中浮體的定深;堵塞網孔;與養殖的貝、藻類爭奪附著基和餌料。

8防污

船舶的防污基本上都用防污塗料,有效期一般為1~3年。冷卻管道的防污,在20世紀30年代是注入氯,60年代以來已經用電解海水的方法制氯。海中換能器和熱交換器,則直接用紫銅管防污,還有用電脈衝、超聲波、淡水、熱水、毒物釋放器、毒性陽極電解、含毒橡膠包覆、噴鍍銅、包覆銅板、對物體表面通以氣泡或煤油、去除水中的溶解氧等方法,進行防污試驗。氧化銅用作防污劑已經有 100多年歷史,至今仍然是應用最廣泛的無機防污劑。近20年來,開始使用有機錫等有機化合物做防污劑。電解海水產生次氯酸鈉和部分初生態氧,對污著生物的幼體有毒殺作用。
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