التلوث البيولوجي البحري: الأسباب، المخاطر، وطرق الوقاية

الكائنات الحية البحرية المُلتصقة هي ببساطة استيطان غير مرغوب فيه للكائنات البحرية على المعدات تحت سطح المياه. سواء كانت كائنات دقيقة مثل البكتيريا والدايَنات، أو كائنات كبيرة مثل المحار والقواقع البحرية والطحالب، سواء نمت على جسم السفينة أو على صناديق المياه البحرية أو على الأنابيب أو على البنية التحتية البحرية الخارجية، فإن هذه الظاهرة تسبب مشكلات. وعلى مر السنين، أنجزنا أكثر من ٥٠٠ عملية تركيب مُجدَّدة وصيانة سنويًّا، وفي كل حالة حدد فريقنا أن السبب الجذري للمشكلة هو تأثير الكائنات الحية البحرية المُلتصقة.

أسباب الكائنات الحية البحرية المُلتصقة

يحدث تسلسل بيئي متوقع، حيث تتكوَّن طبقة «تكييفية» من الجزيئات العضوية الكبيرة على سطح نظيف في البداية فور غمر المكوِّن في الماء. وخلال ٢٤ إلى ٤٨ ساعةً، تستعمر الكائنات الدقيقة السطحَ مُشكِّلةً غشاءً حيويًّا. وتليها البكتيريا والدياتومات قريبًا. وخلال ٤ إلى ٦ أيام، تستقر يرقات التلوث الكبير — مثل البحريات والديدان الأنبوبية والمحار — وتنمو بفعل الانجذاب إلى البيئة المجهرية الغنية بالمواد العضوية. ومن بين المعايير المهمة التي تؤثر في التلوث ما يلي:

درجة حرارة الماء: يحفِّز النمو البيولوجي كميات الحرارة المتزايدة الناتجة عن دفء مياه المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية، وقد تصل درجة التلوث الحيوي في المناطق الاستوائية إلى عشرة أضعاف ما تشهده المناطق المعتدلة والباردة.

الملوحة ومستويات المغذِّيات: تعزِّز المستويات العالية من المغذِّيات في المضائق والمناطق الساحلية ازدهار الطحالب وتزيد من وفرة اليرقات، مما يسرِّع معدلات التلوث.

نشاط السفن: السفن غير المتحركة أو التي تتحرك ببطء شديد تتعرّض للتلوّث البيولوجي بشكل أشدّ من السفن المتحركة باستمرار، والتي تواجه مقاومةً ناتجة عن السحب/الاحتكاك ما يحدّ من استيطان الكائنات الملوّثة. ومن الأمثلة الشائعة على السفن غير المتحركة أو البطيئة: منصات النفط البحرية، والوحدات العائمة لإنتاج النفط والتخزين والتفريغ (FPSOs)، وأنواع أخرى من السفن المرساة.

مادة السطح وخشونته: تتيح الأسطح الأكثر تفاعلًا كيميائيًّا أو الخشنة أكثر إمكانية الاستقرار واحتباس العناصر الغذائية، ما يُسرّع عملية الاستيطان.

ويسمح فهم هذه العوامل المشجّعة للمشغلين بتوقّع خطر التلوّث البيولوجي استنادًا إلى طرق الشحن وأنماط التشغيل والموسمية. وتستخدم شركة SME هذه المعرفة لتخصيص التدابير الوقائية لكل عميل.

المخاطر التشغيلية والاقتصادية

وبالتالي، فإن التلوّث البيولوجي ليس مجرّد مشكلة جمالية. بل يؤدي إلى تكاليف أداء ملموسة يمكن قياسها بدقة:

زيادة استهلاك الوقود: يزيد الفيلم اللزج الطفيف من خشونة هيكل السفينة، وبالتالي يزيد مقاومة الاحتكاك. وتعتبر المنظمة البحرية الدولية أن التلوث المعتدل يسبب زيادة في استهلاك الوقود بنسبة تتراوح بين ١٠٪ و٢٠٪، أما التلوث الشديد (مثل ازدهار الصدفيات) فقد يرفع استهلاك الوقود حتى ٤٠٪. وفي ظل ارتفاع أسعار الوقود، يُشكّل هذا عنصر تكلفة مهمًّا.

انخفاض السرعة وتأخر الرحلات: عندما تنخفض كفاءة السفن بسبب تلوث الهيكل، تقل سرعتها وتزداد دورات المحرك وتطول مدة الرحلات لتلبية الجداول الزمنية المحددة.

التآكل المتسارع: كما يؤدي وجود الأغشية الحيوية إلى تكوين خلايا تهوية غير متجانسة تحت الرواسب، ما يسبب تآكلًا موضعيًّا على شكل حفر وتشققات في مناطق صندوق المياه البحري لأنظمة التبريد العاملة بماء البحر. وتُعد هذه المناطق مشكلةً لأنها تحتوي مناطق ذات تدفق ضعيف أو ركود، حيث يصبح البيئة أكثر عدوانيةً تجاه المادة الأساسية.

الانسداد وفشل المعدات: في أنظمة الأنابيب، قد تؤدي الملوثات الكبيرة الحجم إلى تضييق التدفق، مما يقلل كفاءة مبادلات الحرارة ويرفع متطلبات الطاقة اللازمة للضخ. وإذا تطورت هذه الأسباب إلى انسداد جزئي أو كلي للأنابيب، فقد يؤدي ذلك إلى ارتفاع شديد في درجة الحرارة أو توقف المنشأة عن العمل، ما يستلزم إصلاحات طارئة مكلفة.

العقوبات التنظيمية والتجارية: تعتبر السفن المُصابة بالكائنات الحية الملتصقة عاملاً رئيسياً في انتشار الأنواع الغازية. وبموجب النظام التنظيمي المفروض على الزيارات البحرية ضمن إطار سيطرة الدولة المرفئية، وبشكل متزايد عبر الهيئات البيئية، بات من الضروري الآن إجراء فحص بصري مباشر لقوس السفينة وتنظيف أسطحها. وستؤدي الإخفاقات في هذا الصدد إلى احتجاز السفينة وفرض غرامات وحرمانها من الدخول إلى المرفأ.

تشمل العديد من مشاريع الخدمات التي تقدمها الشركات الصغيرة والمتوسطة تنظيف الأنظمة المصابة بالكائنات الحية الملتصقة واستعادة حالتها التشغيلية.

طرق الوقاية: نهج متعدد الطبقات

حلول ذكية للحد من التلوث الأحيائي. تجمع استراتيجية التحكم في التلوث الأحيائي بين معالجات السطح، والأنظمة النشطة، وطرق التشغيل. ولا يمكن لأي خيار واحد أن يناسب جميع الحالات؛ إذ يرتبط اختيار الحل ارتباطًا وثيقًا بمسار المركبة البحرية، وتصميمها، ونظام الصيانة المطبّق عليها.

الدهانات المضادة للتلوث الأحيائي: في الوقت الراهن، تشكّل الدهانات المحتوية على مركبات بوليمرية ذاتية الترشيح (SPC) والدهانات السيليكونية المُحرِّرة للتلوث الأحيائي الحواجز الأولية التي تمنع الاستيطان. وتؤدي آلية تسرب المادة المبيدة المحتوية في دهانات SPC (مثل النحاس والزنك) إلى الحد من كمية الكائنات التي تستوطن السطح. أما الأسطح ذات التصاق منخفض، التي توفرها الدهانات السيليكونية المُحرِّرة للتلوث الأحيائي، فتتيح لحركة المياه غسل أي كائنات عالقة، وهي فعّالة جدًّا في السفن عالية السرعة. ومع ذلك، يجب استبدال هذه الدهانات دوريًّا أثناء الجفاف، وقد تواجه قيودًا على المواد المبيدة إذا استُخدمت في المناطق الخاضعة لقيود بيئية صارمة.

أنظمة منع نمو الكائنات البحرية (MGPS): تطبيق صندوق البحر والمبرد. نظام إم جي بي إس مثالي لصندوق البحر وأنابيب التبريد. يتحكم نظام إم جي بي إس في الترسبات البيولوجية عبر الأنودات الكهربائية في صندوق البحر/نظام إم جي بي إس، حيث تُطلق كميات مضبوطة من أيونات النحاس والألومنيوم بشكل فعّال للسيطرة على استيطان اليرقات ومنع تراكم الغشاء الحيوي داخل الأنابيب وهياكل السفن. وعلى عكس طرق إطلاق الأيونات من الطلاءات، لا تُطلق الأيونات إلا عند تفعيل نظام إم جي بي إس، ما يوفّر نتائج أكثر دقة وتحكّماً. وقد وُفّرت أنظمة إس إم إي لمئات السفن حول العالم لتوفير حماية موثوقة.

الفحص والتنظيف المنتظمان: التنظيف تحت الماء الروتيني (باستخدام مركبات جوية عن بُعد أو غوّاصين) يزيل الغشاء الحيوي في مراحله الأولى ويمنع الترسبات الحيوية الكبيرة. ويجب اتخاذ الحيطة والحذر أثناء التنظيف لأن الطلاء قد يتضرر. كما يزداد الطلب على التنظيف تحت الماء باستخدام أنظمة التقاط الجسيمات، خاصة في الموانئ الحساسة بيئياً، لمنع دخول أي ترسبات حيوية و/أو جزيئات من الطلاء إلى البيئة.

الإجراءات التشغيلية: يتفاقم تراكم التلوث بسبب فترات الخمول الطويلة. ويمكن تأجيله من خلال تخطيط الرحلات البحرية بشكل أمثل، مثل العبور بسرعات عالية لتعزيز قوة القص على هيكل السفينة، والتنظيف الميكانيكي. أما في حالات التركيب الثابت طويل الأجل، فإن التجفيف المنتظم يُعدّ وسيلة فعّالة.

ميزة الشركات الصغيرة والمتوسطة في منع التلوث الحيوي

في شركة إس إم إي، نتعامل مع التلوث البيولوجي باعتباره تحديًّا شاملاً للنظام كاملاً، ونواجهه من خلال الخبرة الهندسية، والمكونات عالية الجودة، والخدمات الاستجابة السريعة. وتتألف فرقنا التي تضم أكثر من ١٠٠ فريق هندسي كهربائي وميكانيكي وداعم، من ورش عملنا في نانتونغ التي تبلغ مساحتها ٥٠٠٠ متر مربع، وهي فرق عالمية جاهزة للنشر لتوفير تقنيات مكافحة التلوث البيولوجي لأصولكم. ومن بين المنتجات والخدمات الأخرى التي نقدِّمها: أنظمة إدارة المياه البحرية (MGPS)، والمسوحات الميدانية (cloat surveys)، وحماية صناديق الدخول البحري القابلة للتثبيت لاحقًا (retrofit sea chest protection)، وصيانة أنظمة تبريد المياه. ويغطي ضماننا الذي مدته ١٢ شهرًا مشروعكم، وتشغَّل عملياتنا وفق أنظمة مُعتمدة وفق معايير الأيزو ٩٠٠١/١٤٠٠١/٤٥٠٠١. وهدفنا هو تقديم دعم فني مباشر لصالح أكثر من ٥٠٠ مشروع سنويًّا، وتوريد أكثر من ١٠٠٠ قطعة غيار للسفن حول العالم إلى الشركاء البحريين لشركة SP Management Contractor وال أحواض بناء السفن الصينية. لذا لا تتردد في التواصل معنا؛ فهدفنا هو تجاوز مخاوفكم من التلوث البيولوجي، وضمان تشغيلٍ نظيفٍ واقتصاديٍّ.