揭示清洗副产物(HCW)引起的浮游生物群落结构与功能变化

韩国海洋科学技术院(院长 Lee Huiseung,KIOST)查明了通过船体水下清洗机器人产生的清洗副产物(Hull Cleaning Wastewater,船体清洗废水)对海洋生物群落结构等产生的影响,并将研究结果发表在国际学术期刊上。

船体水下清洗机器人清洗副产物利用的封闭生态系统评估图示摘要。

船体水下清洗机器人清洗副产物利用的封闭生态系统评估图示摘要。

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附着在船体表面的船体附着生物会降低船舶航速,导致燃料消耗和碳排放量增加。为清除这些生物,长期以来一直采用防污涂料或利用水下清洗机器人的清洗技术。


然而,在水下清洗过程中产生的船体清洗废水中含有铜(Cu)、锌(Zn)等重金属以及大量悬浮物质,可能对近岸生态系统造成潜在危害。


所谓船体附着生物,是指附着或栖息在浸没于水中的船舶表面或水下结构物上的动植物和微生物(如藤壶、藻类等),包括细菌、真菌等,可能对海洋生态系统造成干扰。


对此,KIOST通过海洋水产部技术开发项目(研究与开发),正在开展包括评估船体清洗废水排入海域所致海洋生态系统风险在内的船体附着生物管理与评估技术开发工作。


海洋水产部技术开发项目的主题为船体附着生物处理技术开发,项目周期为2021年至2025年,总预算为234亿韩元。


特别是,KIOST南海研究所生态危害性研究部的 Baek Seungho 博士和 Lee Bora 博士研究团队,利用真实海水开展了1吨规模的中尺度生态系统模拟(mesocosm)实验,首次在全球范围内评估了在不同船体清洗废水稀释比例(对照组、1%、5%、10%)条件下,海洋植物浮游生物、动物浮游生物及附着性微型藻类群落的响应。


研究结果显示,当船体清洗废水浓度处于高浓度(5%以上)时,植物浮游生物的个体数量急剧减少,而动物浮游生物即使在1%浓度下也呈现出敏感下降的趋势。相反,附着性微型藻类则表现出较强耐受性,浓度越高,反而呈增加趋势。


此外,在高浓度船体清洗废水暴露条件下,多种物种共存的平衡被打破,只剩下部分具有相似特征的物种存活的现象出现。这表明海洋食物链趋于单一化,最终可能削弱海洋生态系统的健康状况和能量循环。


此次研究成果阐明了船体水下清洗机器人产生的副产物并非单纯的残渣,而是会影响海洋生态系统的复合污染源,预计将为国际海事组织(IMO)正在讨论的《船体附着生物管理指南》中关于船体清洗废水收集与处理标准的制定,提供科学依据。



KIOST院长 Lee Huiseung 表示:“船体附着生物既可能对水下环境构成威胁,也会对全球变暖产生负面影响,因此有必要进行国际层面的管理。KIOST今后也将持续开展船体附着生物海洋环境有害性评估等相关研究,为海洋生态系统保护作出贡献。”

韩国海洋科学技术院提供

韩国海洋科学技术院提供

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本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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