Upload
sipjo-josip
View
271
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Prezentacije iz balastnih voda, Bosiljka Mustac, UNIZD
Citation preview
Razlozi za zabrinutost - morem se prevozi više od 90% robe na Svijetu
BV su neophodne za stabilitet i strukturni integritet balast brodda
samo jedan bulk carrier od 200 000 tona može prevesti do 60 000 tona BV
godišnje se u Svijetu preveze od 3 do 10 milijardi tona BV i s njima više od 7 000 različitih vrsta.
Brodski vodeni balast može sadržavati: alge, ciste, ličinke školjkaša, riba, puževa i rakova, te bakterije i viruse.
BALASTNE VODE
UVOD
Bosiljka Mustać
Sveučilište u Zadru
Ocean (latinski oceanus; grcki α, prema grčkom bogu mora i voda Oceanu), u užem smislu jedinstvena, kontinuirana vodena masa golemih dimenzija, u širem smislu ukupna vodena masa mora na Zemlji koja pokriva skoro tri četvrtine (71%) Zemljine površine.
Oceani,rubna mora,sredozemna mora, poluzatvorena i zatvorena mora, estuariji, rijeke i jezera imaju specifična kemijsko- fizička obilježja i međusobno znantno različite ekosustave i bioraznolikost.
Podjela na oceane i mora
180 mil. km2 106 mil. km2
75 mil. km2
75 mil. km2
Rubna ili epikontinentalna mora
Sredozemna mora
Unutrašnja mora
Zatvorena mora
Salinitet Salinitet je rezultat ravnoteže između
evaporacije i precipitacije uz veliki utjecaj
strujanja vodenih masa
Oceanske struje prenose toplinu iz nižih u više geografske širine. U polarnim
područjima more se hladi, voda postaje gušća i ponire, stvaraju se hladne struje
vode višeg saliniteta koje teku suprotnim smjerom, ali u dubini. U području
ekvatora one izbijaju na površinu i zagrijavaju se te kruženje opet započinje.
PREGLED MORSKIH STANIŠTA
Protok energije i kruženje tvari u moru
1.Trofičke razine u ekosustavu
2.Proizvodnja i protok energije kroz
ekosustav
3.Kruženje tvari kroz ekosustav
4.Regeneracija hranjiva u ekosustavu
The Millennium Ecosystem Assessment (2005)
je utvrdio da je kroz prošlo stoljeće utjecaj
invazivnih vrsta posebice vidljiv na otočkim
područjima,te se predviđa da će utjecaj tih vrsta
rasti i biti sve intenzivniji na obalnim područjima i
u kopnenim vodama.
Danas su invazivne vrste (Invasive alien
species-IAS) prepoznate kao glavni razlog
smanjenja bioraznolikosti, te promjena u
funkcioniranju ekosustava.
Oceani i mora su oduvijek bili poveznica ljudi iz različitih područja, koristeći se kao rute za putovanja,trgovinu itd.
Danas se preko 90% svjetske trgovine odvija preko oceana (IMO, 2008).
S obzirom na porast trgovine morima, od manjeg broja drvenih jedrenjaka do današnjih mnogobrojnih motoriziranih i tehnički znatno opremljenijih brodova,danas se jasno vide posljedice na moru i morskim ekosustavima.
Učestali promet brodova između različitih dijelova svijeta ima utjecaja na okoliš,ali i na zdravlje ljudi, posebice vezano uz alohtono širenje areala vrsta.
Širenje invazivnih stranih vrsta je globalni
fenomen čiji utjecaj varira od lokalnog do
globalnog.
Stoga se danas ovom problemu pristupa
interdisciplinarno, kroz različite specifične
akcije na nacionalnim i međunarodnim
razinama.
Ipak, napredak u rješavanju problema sa
invazivnim,stranim vrstama u moru ili u
kopnenim vodama znatno varira među
zemljama.
Balastna voda može biti slatka, boćata ili
slana voda koju brodovi ukrcavaju radi
težine, odnosno stabilnosti i upravljivosti.
Nalazi se u posebnim ili teretnim
tankovima, a položaj, veličina i oblik
tankova mogu biti različiti.
Ukupni kapacitet balastnih tankova može
biti od nekoliko kubičnih metara kod
ribarskih brodica do nekoliko stotina ili
tisuća kubičnih metara kod teretnih
brodova, dok veliki tankeri mogu imati
kapacitet balasta i do 200 000 m3.
Povijest balasnih voda U prošlosti su brodovi kao balast koristili kamenje, drvo i pijesak, dok se od kraja 19. stoljeća koristi voda.
Prve naznake u vezi s prijenosom morskih organizama balastnom vodom postoje od početka 20 st.
1975. godine su prvi put zabilježeni živi organizmi u balastnoj vodi.
U uzorcima balastne vode pronađeni su različiti stadiji biljnih i životinjskih organizama, bakterije te suspendirane čestice taloga.
Debalastiranjem se ovi organizmi prenose i naseljavaju u novi morski okoliš. Prijenos vrsta balastnom vodom ograničen je smanjenim preživljavanjem organizama u balastnim tankovima, ali jednako tako poznato je da se brojnost pojedinih organizama povećava tijekom putovanja broda.
Balastna voda može sadržavati tekuće i čvrste
nečistoće različitog sastava te žive ili uginule
morske organizme.
Balastne vode često sadrže različite anorganske
kemikalije koje se koriste kod ispiranja tankova,
sredstva za zaštitu tankova od korozije, te naftu i
katran.
Razlozi za zabrinutost - morem se prevozi više od 90% robe na Svijetu
BV su neophodne za stabilitet i strukturni integritet balast broda
samo jedan bulk carrier od 200 000 tona može prevesti do 60 000 tona BV
godišnje se u Svijetu preveze od 3 do 10 milijardi tona BV i s njima više od 7 000 različitih vrsta.
Brodski vodeni balast može sadržavati: alge, ciste, ličinke školjkaša, riba, puževa i rakova, te bakterije i viruse.
Ekološki faktori
Ekološki faktori – sve komponente vanjskog okoliša koje djeluju na organizme
Značajke ekoloških faktora:
–Dinamični i stalno promjenjivi u intenzitetu, količini i načinu djelovanja
–Nikada ne djeluju pojedinačno, već zajedno kao kompleks faktora
–Mogu biti zamjenjivi i nezamjenjivi
–Mogu djelovati izravno i posredno preko drugih faktora
Ekološka valencija je amplituda kolebanja jednog ekološkog faktora
unutar koje je moguć opstanak vrste.
Ekološka valencija nije nepromjenjiva vrijednost, već ona varira u
ovisnosti o uvjetima pod kojima određeni faktor djeluje.
Ekološka valencija je određena kardinalnim točkama • Kardinalne točke:
Optimum – Intezitet ili količina danog faktora kod kojeg je njegovo djelovanje na organizam najpovoljnije
Maksimum – Najviši intezitet ili količina danog faktora kod kojeg je još moguć opstanak organizma
Minimum - Najniži intezitet ili količina danog faktora kod kojeg je još moguć opstanak organizma
- Stenovalentni organizmi (steno= usko) –imaju usku ekološku valenciju
- Eurivalentno organizmi (euri = široko) –imaju široku ekološku valenciju
Ekološka valencija
Kompleks faktora i pravilo minimuma
– Životni okoliš predstavlja kompleks ekoloških faktora
koji djeluju kao cjelina i na koje organizam odgovara u
cjelini
– Liebigovo pravilo minimuma (Liebig, 1840) –
Mogućnost opstanka i prosperiteta jedne vrste
određeno je faktorom koji se nalazi najbliže
minimumu, iako se svi ostali faktori mogu nalaziti u
optimumu ili biti blizu njega
– Opće pravilo djelovanja ekoloških faktora
(Thinemann, 1926) – Brojnost jedne vrste na jednom
mjestu određena je onim faktorom koji se u odnosu
na razvojni stadij s najužom ekološkom valencijom
najviše udaljava po količini i intezitetu od optimuma
(“Čvrstoću lanca određuje najslabija karika”)
PODJELA EKOLOŠKIH FAKTORA
1. Abiotički (fizički, kemijski) – Neovisni o gustoći organizama temperatura, svjetlo, kisik, tlak, hranjive soli, valovi, morske struje, pH itd.
2. Biotički (Biološki) – Ovisni o gustoći organizama interakcije između organizama (kompeticija, predacija, mutualizam itd.)
PRILAGODBE ORGANIZAMA NA
UVJETE FIZIČKOG OKOLIŠA
Prilagodbe ili adaptacije – Prilagodbe ili adaptacije su strukturne i
funkcionalne modifikacije organizama koje idu u pravcu njhovog boljeg usklađivanja s okolišem
– 1. Evolucijske adaptacije – svojstva vrsta koja se
nasljeđuju, a rezultat su prirodne selekcije kroz dugi niz generacija
– 2. Individualne adaptacije – odgovor jedinke kroz ponašanje, fiziologiju ili razvitak
Morfološke konvergencije: Tipični
vretenasti oblik tijela morskog psa postigli
su i predstavnici ptica (pingvin), gmazova
(izumrli ichtiosaur) i sisavaca (dupin) koji
su se sekundarno vratili u morsko stanište
Adaptacije organizama uvijek su
rezultat kompromisa
Čovječa ribica
– Nijedan organizam nema na raspolaganju
neograničeno vrijeme, resurse ili energiju, pa
što dodjeli jednoj funkciji mora se uzeti drugoj
(trade-off):
Vrijeme potrošeno na oprez od predatora uzeto je
na uštrb vremena hranjenja
Energija potrošena na proizvodnju gameta ne
može biti upotrijebljena za rast
PRILAGODBE ORGANIZAMA NA
UVJETE FIZIČKOG OKOLIŠA
– Temperatura
– Salinitet
– Svjetlo
– Otopljeni plinovi
– Gibanja mora
TEMPERATURA
Izmjena topline između organizama i
okoliša
– Regulacija temperature tijela odvija se kroz
ravnotežu između dobitka i gubitka topline
– Organizmi to mogu postići morfološkim
prilagodbama, ponašanjem ili metaboličkom
aktivnošću
Utjecaj temperature na horizontalnu raspodjelu morskih organizama
Nagnutost Zemljine osi i njena rotacija oko sunca definiraju količinu sunčevog zračenja koje dospijeva do Zemljine atmosfere na različitim geografskim širinama rezultat čega je raspodjela površinske temeprature svjetskih mora, kao i njene sezonske oscilacije. Najveće godišnje varijacije temperature u morima prisutne su na srednjim geografskim širinama, dok su prema polovima i na ekvatoru minimalne.
Temperatura odjeljuje stenotermne
organizme jedne od drugih (“hladne”,
“tople” i “umjerene”)
Svi tipovi stenotermnih vrsta pomiješani su
s euritermnim (kozmopolitskim) vrstama
Općenito, raniji razvojni stadiji imaju uži
raspon temperaturne tolerancije od
kasnijih stadija
Tropski koralji graditelji koraljnih grebena ne mogu živjeti u područjima gdje minimalna zimska temperatura pada ispod 20oC
Školjkaš Pecten groenlandicus, srodnik mediteranske vrste Pecten jacobaeus(jakobova kapica) živi uz istočnu obalu Grenlanda gdje temperatura mora nikada ne prelazi 0oC. Ova vrsta ne može živjeti iznad 4oC
Utjecaj temperature na vertikalnu
raspodjelu morskih organizama
Budući da godišnja kolebanja temperature brzo opadaju s dubinom, temperatura utječe na vertikalni (batimetrijski) raspored vrsta
Tropska (ekvatorijalna) submerzija – pojava da stenotermne vrste hladnih voda pokazuju tendenciju spuštanja u dubinu na srednjim i niskim geografskim širinama (prate temperaturu koja im odgovara)
Vertikalna selekcija vrsta osobito je izražena u području plime i oseke, budući da su kolebanja temperature puno veća u zraku nego u vodi
Lokalna odudaranja temperature od općih uvjeta određenih geografskom širinom i dubinom su česta (npr. lagune, fjordovi, podmorski vrući izvori, pojedini dijelovi staništa itd.)
Extremne temperature – Morski organizmi u pravilu bolje podnose niže
temperature, dok je na visokim temperaturama raspon letalne zone znatno uži
– Morski su organizmi razvili različite prilagodbe za preživljavanje u uvjetima ekstremnih temperatura:
Pokretni organizmi mogu migrirati u druga područja, ili se vertikalnim gibanjem u vodenom stupcu pozicionirati u području optimalne temperature.
Proizvodnja trajnih stadija pomoću kojih se preživljavaju nepovoljna razdoblja (npr. ciste kod mnogih planktonskih organizama)
Proizvodnja glicerola ili drugih supstanci koje djeluju kao antifriz i sprječavaju smrzavanje tjelesnih tekućina (prisutno kod mnogih organizama koji žive u hladnim polarnim vodama)
Temperature utječe na brojne značajke
kod morskih organizama:
Razmnožavanje i razvitak
Veličinu
Brzinu metabolizma
Ponašanje
Utjecaj temperature na razvitak
organizama
– Individualni razvitak hladnokrvnih organizama
(organizama koji ne održavaju konstantnu
tjelesnu temperaturu) se u pravilu odvija brže
na višim temperaturama. Kako se tijekom
razvitka organizam mijenja, djelovanje
temperature na brzinu razvitka je različito za
pojedine razvojne stadije.
Utjecaj temperature na brzinu metabolizma morskih organizama
Respiracija, mjerena konzumacijom kisika, kod kopepoda Calanus finmarchicus
eksponencijalno se povećava u rasponu temperature od 0 do 20oC
Respiracija, mjerena konzumacijom kisika, kod dagnje Mytilus edulis povećava se u
rasponu temperature od 0 do 20oC (na ovoj temperaturi dostiže maksimalnu vrijednost) i
potom opada s daljnjim povišenjem temperature iznad 20oC
Utjecaj temperature na ponašanje morskih organizama
Pacifička srdela se na temperaturama između 8 i 10oC drži u skupinama (plovama), dok
se na temperaturama između 15 i 20oC plove raspršuju, a jedinke se povlače u veće
dubine
SALINITET
Salinitet kao ekološki faktor
Utjecaj saliniteta na morske organizme manifestira se kroz više aspekata: – Salinitet zajedno s temperaturom mora određuje gustoću morske
vode što je važno za vertikalno miješanje vodenog stupca, kao i za lebdenje planktonskih organizama (specifična težina)
– Salinitet daje morskoj vodi veliki osmotski potencijal na što su se organizmi morali prilagoditi
Salinitet je posljedica otopljenih soli u moru od kojih su mnoge važna hranjiva za primarne proizvođače
Specifična težina planktonskih organizama
– Specifična težina većine planktonskih organizama je
vrlo slična specifinoj težini vode (varira za ±1%) što olakšava njihovo lebdenje. Varijacije u gustoći morske vode rezultat su varijacija temperature i saliniteta
Mnogi pelagički organizmi i njihove ličinke zadržavaju se u vodenom stupcu na mjestima iste gustoće (na promjene temperature i saliniteta reagiraju na način da mijenjaju svoj vertikalni položaj kako bi se zadržali u okolišu iste gustoće
Život u ekstremno slanim staništima
Neka su staništa ekstremno slana
(solane, supralitoralne lokvice, Mrtvo more
– salinitet iznosi oko 230‰). Ipak neki su
se organizmi prilagodili životu i u takvim
staništima.
Račić slaništar (Artemia salina)
koji živi u solanama može preživjeti salinitet
od 300‰). To postiže uz pomoć izuzetno
efikasnog sustava
za ekskreciju kojim velikom brzinom
izlučuje soli koje mu se
nagomilavaju u tijelu
SVJETLOST
Raspodjela solarne energije na Zemlji
Sunčeva radijacija je primarni izvor
energije za ekosustave
Intezitet radijacije i njegove sezonske
varijacije ovise o geografskoj širini (na
nižim geografskim širinama su manje
sezonske, a veće dnevne varijacije)
Prodiranje svjetla u more
Prodor svjetla u dubinu ovisi o:
Prozirnosti mora – u obalnim vodama
već do dubine od 25 m prodire svega 1%
svjetla; u prozirnijim oceanskim vodama
1% svjetla dopire do dubine od 100 m
Valnoj dužini svjetla – kraće valne
dužine prodiru dublje; crveno svjetlo se
apsorbira već u prvim metrima, dok
najdublje prodire plavo svjetlo
Utjecaj svjetla na vidljivost u morskoj sredini
Eufotički sloj – osjetilo vida je vrlo značajno za
organizme koji pomoću vida love ili izbjegavaju
predatora (dnevne vertikalne migracije zooplanktona kao
način izbjegavanja predatora koji love vidom)
Fotički sloj– karakteristične su dvije pojave:
Oči su zakržljale (zamjenjuju ih druga osjetila)
•Razvitak velikih očiju (“teleskopske oči”) –
mogu činiti 1/10 do 1/6 ukupne težine
cijelog organizma
Bioluminiscencija
• Bioluminiscencija (svjetlucanje) je vrlo raširena pojava kod
morskih organizama (nalazimo je gotovo u svim skupinama
morskih organizama od praživotinja do kralježnjaka)
• Ova je pojava osobito izražena kod dubinskih organizama i u
većim dubinama predstavlja jedino svjetlo
OTOPLJENI PLINOVI
1. Kisik
2. Ugljični dioksid
3. Sumporovodik
Kisik je neophodan za život većine organizama na Zemlji
Kisik može biti ograničavajući faktor u eutrofiziranim vodama, kao i u morskim sedimentima koji su, osim na samoj površini, vrlo često bez kisika (crna boja, miris sumporovodika)
Biljke općenito mogu tolerirati veće nedostatke kisika u odnosu na životinje jer im je respiracija znatno manja
Mnogi su morski organizmi prilagođeni životu u uvjetima snižene koncentracije kisika ili čak u uvjetima bez kisika
Eutrofikacija (obogaćivanje morskog okoliša hranjivima) ima za posljedicu pad koncentracije kisika u pridnenim slojevima što može uzrokovati pomor morskih organizama
Anoksija je potpuno odsustvo kisika
Hipoksija je smanjenje koncentracije kisika ispod fizioloških potreba organizama
Eutrofikacija
Opskrba kisikom može biti kritična kod
životinja u vodenim okolišima
– Raspoloživost kisika u okolišu može
ograničiti metaboličku aktivnost
– To se pogotovo odnosi na vodene okoliše
zbog niske topljivosti i spore difuzije kisika
– Organizmi koriste različite metode opskrbe
kisikom
Ugljični dioksid
Ugljični dioksid je produkt respiracije biljaka i životinja
Nephodan je za fotosintezu (rijetko je ograničavajući faktor za fotosintezu)
Važan je raspoloživost CaCO3u moru (taloženje se bolje odvija kod visoke temperature, visokog saliniteta i niske koncentracije CO2) – TROPSKE VODE –CaCO3se lako taloži, što rezultira velikim
udjelom organizama s ljušturama od vapnenca
DUBOKE VODE –karakterizira ih niska temperatura, visoka koncentracija CO2 i visoki tlak što ima za rezultat veliku topljivost CaCO3. Posljedica toga je redukcija skeletnih struktura kod dubinskih organizama
Sumporovodik
H2S je toksičan za većinu organizama, pa su vode bogate sumporovodikom vrlo siromašne životom (osim bakterija gotovo da nema drugog života)
Morski sediment je često anoksičan i sadrži H2S (crni mulj)
Organizmi koji žive u takvom sedimentu održavaju kontakt s vodom iznad sedimenta, ili oblažu svoje cijevi mukusom koji spriječava difuziju sumporovodika iz mulja u cijevi
Pozitivni utjecaji valova
Bolja opskrba hranom filtratora
Veća produktivnost izloženih obala (100-200%)
Bolje otapanje i miješanje atmosferskih plinova
Bolje vertikalno miješanje vodenog stupca (donos hranjiva, sprječavanje prezagrijavnja površinskog sloja
2. MORSKE STRUJE – stalna gibanja
mora
– Morske struje su rezultat kombiniranog
djelovanja vjetra, temperature i saliniteta
– Struje mogu biti:
Horizontalne i vertikalne
Površinske i dubinske (pridnene)
Plimne
Kompenzacijske
Utjecaj struja na morske organizme
Iako poput valova i struje djeluju na gibanje čestica u moru, njihovi se utjecaji razlikuju:
Struje u pravilu ne utječu na prodor svjetla u more (osim ako podižu sediment)
Struje ne modificiraju zonaciju u području plime i oseke
Struje nemaju takvu snagu kojom bi mogle oštetiti organizme
• Negativni utjecaji struja
Pridnene struje mogu podizati sediment što za posljedicu može imati:
• Abraziju stijena
• Zatrpavanje organizama
• Sprječavanje prihvaćanja ličinki
Pozitivni utjecaji struja
– Strujanje je neophodno za život mnogih
bentoskih organizama, osobito filtratora i
osobito nepokretnih organizama:
Struje donose hranjive čestice
Kod organizama koji kopaju tunele u sedimentu
struje donose kisik i hranjiva, a odnose ugljični
dioksid i produkte ekskrecije
Struje igraju značajnu ulogu u rasprostranjenju
planktonskih organizama i ličinaka
MORSKA DOBA – periodička gibanja mora
– S obzirom na djelovanje morskih doba, u području plime i oseke razlikujemo sljedeće razine mora:
– Jedan od glavnih načina na koje morska doba djeluju na organizme u zoni plime i oseke je trajanje razdoblja uronjenosti/izronjenosti pojedine razine obale u ovoj zoni
– Time se kontrolira trajanje nepovoljnih (insolacija i isušivanje) i povoljnih razdoblja (prehrana)
Pozitivni utjecaji struja
– Struje igraju značajnu ulogu u rasprostranjenju
planktonskih organizama i ličinaka
Bipolarnost nekih vrsta (prisutnost u vodama oko
obaju polova) rezultat je dubinskih strujanja od
sjeverne polutke prema južnoj
Plimne struje–Uslijed izmjene morskih doba nastaju plimne struje koje periodički idu prema i od obale–
Ove su struje važne za organizme iz dva razloga:
Poput valova donose hranjiva filtratorima i algama
•Važne su za rasprostranjenje organizama, jer ih raznose u dva pravca (osobito važno kod estuarskih organizama)
Habitati koji imaju slična prirodna obilježja i ekološke uvijete, u različitim dijelovima svijeta mogu biti naseljena s različitim biljnim i životinjskim vrstama.
Iako su dubina, salinitet i temperatura u npr. jugo-istočnoj Australiji slični onima duž istočne obale SAD-a, mali je broj vrsta zajednički njihovima biotama.
Ove razlike su najviše prisutne zbog “Ekoloških barijera” koje uključuju kopnenu i morsku odijeljenost, te mnoga geografska područja koja imaju specifičnu temperaturu, salinitet , morske struje i sl.
Ove barijere su omogućile različitim područjima da se razvijaju neovisno jedni od drugih,dovodeći do stvaranja različitih vrsta i ekosustava i
Iako vrste imaju tendenciju proširenja svojih areala, toje spor proces,posebice zbog spomenutih prirodnih barijera.
Danas su “ekološke barijere” uvelike smanjene ili ne postojeće zbog ljudskih aktivnosti, posebice transporta i brodova.
Organizmi se prenose puno dalje od njihovih uobičajenih kretanja i dolaze u nova područja, gdje mogu naći prihvatljive uvjete okoliša te nastaviti tu živjeti.
Sve veći i brži brodovi povećavaju rizik prijenosa i preživljavanja vrsta.
Drugi procesi također doprinose smanjenju barijera uključujući i klimatske promjene.
Promjene u okolišu koje su nastale kao rezultat klimatskih promjena, uključujući “globalno zatopljenje” te promjenu kretanja morskih struja, mogu također utjecati na povećanje transporta vrsta s jednog na drugo područje te povećati mogućnost preživljavanja.
Nadalje, ekosustavi koji su na neki način oštećeni, kao rezultat degradacije ili pretjeranog iskorištavanja okoliša,mogu biti i više osjetljivi na bioinvazivne organizme.
BIOLOŠKI ASPEKTI
BALASTNIH VODA
Vrste koje su premještene kao rezultat
ljudskih aktivnosti bilo namjerno ili
slučajno, u novo područje u kojem
prirodno ne obitavaju, se nazivaju strane
vrste.
Ima puno primjera za namjerno
prenošenje vrsta, uključujući
mnoge organizme koji se
koriste u marikulturi, kao što
su razni školjkaši i ribe.
Iako većina unesenih stranih vrsta nema veliki utjecaj na raznolikost i produktivnost lokalnog ekosustava, neke od tih vrsta mogu se pod određenim povoljnim uvjetima prilagoditi novom području i tu se u odsustvu svojih “prirodnih kontrolora” (predatori, paraziti, bolesti i sl.) trajno nastaniti, te drastično promijeniti ekosustav.
Takve vrste nazivamo invazivne strane vrste (invasive alien species -IAS).
S obzirom da će strana vrsta teško biti podvrgnuta istoj prirodnoj kontroli koja je održavala populaciju ove vrste u njenom prirodnom okruženju, vrsta se, u odsustvu prirodnih neprijatelja, može izrazito brzo razmnožavati do točke da postane dominantna vrsta u
cijelom novom okolišu, najčešće na
štetu bioraznolikosti
ekosustava i nadalje čovjekovog
životnog prostora.
Vrste organizama koje se
prenose balastnim vodama R e l a t i v n a v e l i č i n a
Aprox. veličina Neki primjeri
Virusi 0,02 – 1 m Hepatitis virus: 0,02 m
HIV: 0,08 μm
Bakterije 0,25 – 5 m Pseudomonas: 0,5–0,62 m
Vibrio cholerae: 1 m
Protozoa 1 – 80 m Myxosporeans, 5–30 m
Gljive 1 – 100 m Aphanomyces
Cianobakterije (plavo-
zelene alge)
0,2 – 20 m Microcystis elegans, 2–6 μm
Spirulina subsalsa, 0,4–4 μm
Chroococcus limneticus, 6–12 μm
Fitoplankton >0,2 m Skeletonema costatum, 7–15 m
Thalassiosira eccentrica, 40-120
Cryptomonas, pseudobalstica, 18-30
Chrysomonas amphioxera, 10-19
Euglena proxima, 18-25 μm
Pfiesteria, 5-450 m (u stadiju ciste 7-60 m)
Gymnodinium (red tide), 20-25 m
Gonyalaux (red tide), 28-43 m
Zooplankton i drugi
organizmi
>30 m Zebrasta dagnja, 30-65 mm
Ličinke kopepoda, >20 m
Odrasli kopepodi, 1,6 – 3,2 mm
Različiti rakovi, 5 mm
Ličinke morskih ehinodermata, 0,7 – 2,3 mm
Riblja jajašca 0,5 – 5,0 mm
Riblje ličinke >2 mm
Npr. tropske alge Caulerpa taxifolia i Caulerpa racemosa u
Jadranu; Halophila stipulacea - zabilježena je u vodama
Albanije
Za sve je ove vrste karakteristično da su vrlo agresivne,
prekrivaju sve vrste podloga, te na taj način guše i
eliminiraju autohtone vrste alga, kao i sesilnih životinja
Caulerpa taxifolia Caulerpa racemosa Halophila stipulacea
Otrovne tvari koje luči smrtonosno djeluju na druge
alge i manje morske organizme
Caulerpa se prenosi sidrima, sidrenim lancima i
mrežama stoga je na mjestima gdje je ona
rasprostranjena potrebno spriječiti ribolov i sidrenje
brodova.
Ne zna se kako je dospjela u Jadran, gdje je
uočena od sredine devedesetih.
Najnovije vijesti govore da se povlači, može se još
povremeno pronaći na dubini od 20 do 25 metara.
Caulerpa taxifolia
Caulerpa racemosa
Caulerpa racemosa najvjerojatnije se širi morskim strujama.
Alga gradi gušća naselja, a i brže raste od C.taxifolie, tako da na četvornom metru može biti više od 2700 metara isprepletenog stabalca sa 28000 listića.
Do 2008. godine je u HR je prijavljeno 70 nalazišta ove vrste.
Ne može se ukloniti prekrivanjem crnim folijama.
Kontinuirano se uklanja jedino u Velikom Jezeru Nacionalnog parka Mljet.
Halophila stipulacea
Morske cvjetnica visoke morfološke i genetske varijabilnosti, prilagodila se različitim okolišima i ekološkim čimbenicima.
Izvorni habitat: zapadni Indijski ocean, Crveno more i istočna Afrika, Perzijski zaljev, jugozapadna obala Indije.
Smatra se da se proširila iz Crvenog mora nakon otvaranja Sueskog kanala (1869) i sada se nalazi u Mediteranu.
(Grčka, Malta, Italija, Albanija)
U novije vrijeme je utvrđena
u Karipskom moru.
Plavi rak, Callinestes sapudus, uobičajeno živi u Atlantskom
oceanu te uz obalu sjeverne Amerike, odakle se, vjerojatno
usisavanjem balastnih voda na velike tankere, proširio svjetskim
morima, pa je tako završio i u Jadranu. Hrani se uglavnom
školjkašima. Prvi je put u Jadranu ulovljen 1949. u venecijanskoj
laguni, a prvi primjerak u našim vodama ulovljen je na ušću
Neretve 2006. a nedavno je ulovljen u Privlaci. Vrlo je ukusan i
može narasti do 25 cm.
Međunarodna pomorska organizacija (IMO), sastavila je
listu od 10 najnepoželjnijih bio-invazijskih vrsta koji se
brodskim vodenim balastom šire svjetskim morima.
Najštetnije vrste koje se unose vodenim balastom su :
1. Asterias amurensis (Sjevernopacifička zvjezdača)
2. Dreissena polymorpha (Zebrasta dagnja)
3. Undaria pinnatifida (Azijska alga - kelp)
4. Caricinus maenus (Europski zeleni rak)
5. Neogobius melanostomus (Obli glavoč)
6. Gymnodinium catenatum (Toksični fitoplankton - alge)
7. Eiocheir sinensis (vrsta raka)
8. Cercopagis pengoi (Kladocera)
9. Vibrio Cholerae (virus kolere)
10. Mnemiopsis leidyi (Sjevernoamerički rebraš)
Dreissena polymorpha Evropski školjkaš Dreissena polymorpha proširila se u
sjevernoamerička Velika jezera i u 40% vodenih putova SAD-a. Smeta crpilištima vode za industriju - kontrolne mjere od 1989. do 2000.god. koštale su između 750 milijuna i jedne milijarde dolara.
-izvorni habitat: Rusija
-slatkovodni mekušac koji filtrira velike količine vode po danu.
-Nitima se drži za čvrste podloge, ima veliku reproduktivnu sposobnost, izrazito je kompetitorna za hranu i prostor.
-ženka proizvede do milijun jaja godišnje.
-gradi kolonije na autohtonim školjkašima, smanjujući njihovu sposobnost da se kreću, hrane i razmnožavaju što na kraju dovodi do smrti autohtonih školjkaša u roku od nekoliko godina.
-te uzrokuje poteškoće brodovima jer se
hvata na usisne košare.
-mnoge vrste riba i ptica se hrane ovim
školjkašem.
Dreissena polymorpha – Zebra Mussel
Rebraš Mnemiopsis leidyi, koji nastanjuje estuarije duž atlantske obale od Sjeverne Amerike do Argentine, uzrokovao je znatnu štetu u Crnom moru gdje je prvi put unešen 1982. – do 1988. opustošio je lokalno ribarstvo – pad ulova inćuna, sleđa, skuše – kada je ta vrsta iscrpila zooplankton kojim se hrani, uključujući i ličinke riba. U novije vrijeme je njezin broj dramatično opao, ali još opterećuje ekosustav –ista je vrsta otkrivena u Kaspijskom jezeru i Baltičkom moru.
-predator zooplanktona (uključujući meroplankton, pelagička jaja riba i njihove ličinke) degradira pelagički ekosustav Crnog mora, što se manifestiralo kao smanjena bioraznolikost, abundancija i biomasa glavne komponente pelagičkog ekosustava-zooplanktona
-smanjenjem broja zooplanktona, smanjio se i broj riba, a
povečala se abundancija fitoplanktona.
-Iznenadnim pojavljivanjem još jedne vrste rebraša, Beore ovata, koja se hrani s Mnemiopsis leidyi,
ponovo je uspostavljena ravnoteža.
-2006. god. je prvi put dokazana
prisutnost Mnemiopsis leidyi u Baltičkom moru.
Ekspanzija u distribuciji
Mnemiopsis leidyi
Lipanj, 2001.
Srpanj, 2001.
Kolovoz, 2001.
Rujan, 2001.
Gustoća i biomasa zooplanktona su se
smanjivali iz mjeseca u mjesec sa
povećanjem gustoće i brojnosti vrste
Mnemiopsis leidyi.
Prosječni dnevni ulov inćuna Clupeonella
engrauliformis se smanjio za dvije trećine
2001. godine u odnosu na 2000. god.
Smanjenje stoka populacije inćuna je
utjecalo na smanjenje populacije jesetre,
koja se hrani inćunima.
Astarias amurensis,
Sjevernopacifička morska zvjezdača koja je postala prisutna i u
južnoj Australiji i Novom Zelandu.
- ima veliku reprodukcijsku moć (razmnožava se spolno i
nespolno), a hrani se kamenicama, tržišno vrijednim i iskoristivim
školjkašima.
-unesena vodenim balastom iz Japana (živjela na 7-10 oC) u
obalne vode južne Australije (23 oC) i Tazmanije početkom 1980.,
izazvala je ozbiljne štete u ribarstvu i marikulturi. Tako je 1.500
km2 zaljeva Port Phillip zagušeno
velikim brojem zvjezdača biomase
veće od ukupne mase svih
zaljevskih riba.
In Tasmania, due to the plague of
these seastars, hunting days have
been organized, where volunteers
work together to physically remove
as many of the seastars as
possible. Efforts of this kind in
1993 resulted in the collection of
more than 30,000 seastars. During
the first attempts to remove the
seastar from Tasmania, many of
the seastars that were captured
were cut up and thrown back into
the sea. Unfortunately, each part
that was thrown back was able to
regenerate and grow a new
seastar as long as it had part of
the central disc remaining.
Izvorno stanište ove goleme alge je sjeverna Azija, a donesena je na područja
Europe, Argentine, južne Australije, Novog Zelanda i zapadne obale SAD-a. Svojim
širenjem može negativno utjecati na uzgajališta školjkaša, jer se prihvati i raste na
različitim tvrdim podlogama, a opasna je za domicilne vrste i nove morske
ekosustave.
U Japanu i Koreji ova se vrsta koristi već dugo vremena u akvakulturi i oni su i
danas glavni proizvođaći i najveći konzumenti ove alge.
Undaria pinnatifida- wakame alga
Undaria pinnatifida je smeđa alga koja naraste i do 3m.
Carcinus maenas-zeleni rak
Potječe iz Europe. Unijet je u područje Zaljeva San Francisco, u
južnu Australiju, Japan i južnu Afriku.
Prvi put je uočen na Zapadnoj obali SAD ranih 90-tih godina, a u
Australiji1990.
Izrazit je grabežljivac morskih beskralježnjaka, koji predstavlja
ozbiljnu opasnost za akvakulturu i morske ekosustave. Otporan je
na predatore zbog iznimno tvrdog oklopa i mijenja karakteristike
ekosustava. U sjevernoj Kaliforniji
već je istisnuo crvenog stijenkastog
raka vrste Cancer productus i
Cancer magister.
.
Ova eurihalina vrsta može živjeti u području gdje slanost varira od
4 do 52 ‰, i u rasponu temperature od 0 do 30 °C .
Predator je i hrani se mnogim vrstama, posebice školjkašima
(kamenicama), manjim rakovima i ličinkama riba.
U dijelovima Sj.Amerike gdje je plavi rak (Callinectes sapidus)
dominantan i autohton, brojnost Carcinus maenas se nije uspjela
povećati.
Neogobius melanostomus (Obli glavoč) Široko rasprostranjena vrsta u Mramornom moru i rijekama u blizini, te u Crnom moru.
1990 je uočen u Velikim jezerima u Sj. Americi i u različitim dijelovima Evrope.
Eurihalina vrsta koja se može naći u jezerima, estuarijima, rijekama i moru.
Ova vrsta glavoča ima sposobnosti dobre prilagodbe u degradiranim i oštećenim ekosustavima, što joj je pomoglo da bude još kompetitornija u odnosu na autohtone vrste.
Mnoge autohtone predatorske vrste u Velikim jezerima (grgeč i sl.) su se počeli hraniti ovom vrstom.
Ovaj glavoč se hrani sa zebrastom dagnjomDreissena polymorpha,
i iako se njena populacija ne smanjuje u
Velikim jezerima, ipak se na ovaj način
kontrolira.
25 vrsta parazita je uočeno na
ovoj vrsti u Velikim jezerima
Dunav!
Lake Erie Watersnake, je donedavno bila u popisu ugroženih vrsta
u Sj. Americi. Međutim unosom ovog glavoča u jezero, njezina
populacija (brojnost) je opet stabilna, a istraživanja su pokazala
da 90% njezine ishrane čini obli glavoč.
Eiocheir sinensis
Eriocheir sinensis (the Chinese mitten crab) je migratorni rak koji
živi u rijekama i jezerima, a razmnožava se te djelomično obitava u
moru. Prirodni habitat mu je Azija, gdje se uzgaja i u akvakulturi, a
invazivna vrsta je u Evropi i SAD-u. Za vrijeme svojih velikih
migracija utječe na privremeno lokalno istrebljenje beskralježnjaka.
Mijenja habitate uzrokujući eroziju svojim kopanjem jama i uzrokuje
velike materijalne štete lokalnom ribarstvu i akvakulturi.
Cercopagis pengoi (Kladocera)
Cercopagis pengoi je planktonski račić (vodena buha) čiji je prirodni habitat Crno more i Kaspijsko more. Preko balastne vode proširio se na vodene putove Istočne Evrope, Baltičko more i Velika jezera u Sj. Americi gdje se brzo prilagodio, povećao svoj habitat i brojnost.
Predator je koji se natječe s ostalim planktivorima.
Kroz ovu kompeticiju ima
potencijal da utječe na gustoću i
kondiciju zooplanktivornih riba i
ribljih ličinki.
Morski grgeč (Gymnocephalus cernuus)
Potječe iz Euroazije, a unijet je u Velika Jezera, te je prvi put
uočen 1980.godine.
Ima veliku reproduktivnu sposobnost i prilagođava se
različitim uvjetima okoliša. Smatra se ozbiljnim štetnikom
gospodarskog i sportskog ribolova.
Balastne i kaljužne vode mogu širiti patogene organizme, te toksične organizme koji mogu biti štetni za morske organizme i posljedično za ljude (promjene u rastu, ometanje hormonalnih ciklusa, defekti pri rođenju, pad imunog sustava, poremećaji koji uzrokuju tumore i genetske nenormalnosti, pa čak i smrt) - pod određenim povoljnim uvjetima toksične alge cvjetaju i lako se apsorbiraju u školjkaše koji se hrane filtriranjem mora i ispuštaju toksine.
Ti toksini uneseni u ljudski organizam mogu izazvati tzv. paralitičko trovanje (PSP – paralytic shellfish poisoning)
Gymnodinium catenatum
Toksični dinoflagelati Gymnodinium catenatum koji su balastnim vodama prošireni na mnoge lokacije diljem svijeta (Sredozemno more, Karibi, Indijski ocean, Australija).
-toksična alga koja može uzrokovati cvijetanje mora.
-najčešće se može vidjeti u dugim lancima malenih stanica.
-toksini koje proizvodi Gymnodinium catenatum mogu prouzročiti paralitičko trovanje (PSP).
-trovanja ljudi koji su se hranili kontaminiranim školjkašima i rakovima zabilježena su
u Novom Zelandu i Mexicu.
Gymnodium spp. i Aleksandrium spp.
toksični dinoflagelati
Paralitičko trovanje
Uzrokovano toksinima (saxitoksin i gonyautoksin).
Proizvode ih alge a akumuliraju školjkaši hraneći se
algama
Bolesti uključuju paralizu mišića, prestanak disanja i
rada srca
Ovi toksini mogu biti ispušteni u
more ali nisu uočeni veći problemi
u kontaktu s vodom.
Ishrana Artemia salina (Crustacea-Branchiopoda)
na dinoflagelatima Gyrodinium corsicum (Gymnodiniales)
i Chryptophyta Rhodomonas baltica
Crvena plima
Vibrio cholerae
Gram negativna bakterija koja izaziva koleru kod
ljudi.
Bakterija vibrio cholerae proizvodi toksin koji
napada crijeva. Ova bakterija je kroz povijest bila
izvor razornih epidemija po cijelome svijetu.
Bolest se proširuje u sredinama u kojima je niska
razina higijene, a prenosi se sa čovjeka na čovjeka.
Širi se konzumiranjem vode, morske hrane i druge
hrane zaražene izlučevinama osoba sa
simptomatskom ili asimptomatskom infekcijom.
1991. i 1992. godine je nađena u
balastnim vodama u pet teretnih brodova u
lukama SAD-a. Četiri broda su uzeli balast
u vodama zemalja inficiranih kolerom.
FDA je preporučio da Obalna straža naloži
svim brodskim agentima i kapetanima da
se balast izmjeni u otvorenom moru, prije
ulaza u luke.
Jadransko more Jadransko more sa svojih 1244 otoka, otočića, hridi i grebena i gotovo 5835 km pomorskog dobra je izuzetno važan resurs RH i kao takav je od bitnog nacionalnog interesa za RH.
S obzirom na činjenicu da je Jadransko more toplo, plitko, gotovo zatvoreno more sa sporim izmjenama struja, ono je posebno osjetljivo na negativne utjecaje koji mogu izazvati balastne vode i druga onečišćenja.
Postojeću bioraznolikost Jadranskog mora potrebno je odgovarajućim mjerama i postupcima održavati i štititi.
Onečišćenjem i biološkim promjenama, bioraznolikost Jadranskog mora se trajno narušava.
Jadransko more je tipično oligotrofno more, odnosno more u kojem su koncentracije hranjivih tvari male, zbog toga su njegove vode uglavnom bistre i prozirne te mu daju karakterističnu plavu boju.
Jadransko more je plitko more, sa prosječnom dubinom od 173 m. Površina mu iznosi 138 595 km2, duljina 738 km, prosječna širina 159,3 km.
Jadransko more je izuzetno značajno kao prometni put ali i turističko i ribolovno kvalitetno područje.
Postoji velika vjerojatnost da se u skoroj budućnosti poveća promet velikih teretnih brodova Jadranom, te da se time poveća i ispuštanje balastne vode. Stoga je Jadran kao izrazito zatvoreno more izravno izložen riziku unosa alohtonih vrsta brodskom balastnom vodom.
Prema dostupnim podacima samo u sjevernom Jadranu se godišnje izljeva oko 8 mil. tona balastnih voda, od toga najviše u talijanskim lukama 80%, a ostalih 20% Hrvatska i Slovenija (projekt: Ballast water issues for Croatia-Possible Usefulness of Norwergian Experience and Expertise-. 2004.i 2005.)
U području sjevernog Jadrana, u zadnjih tridesetak godina, potvrđena su područja unosa novih vrsta putem balastnih voda, posebice područja Venecijanske lagune luke Kopar i Trst.
Jedna od mogućnosti je zabrana izmjene balasta u Jadranskom moru i proglašenjem posebno osjetljivim s obzirom na njegovu zatvorenost i plitkost u odnosu na druga mora, a sukladno usvojenoj Konvenciji o BV prema Svjetskoj pomorskoj organizaciji (IMO).
Brodovi su dužni napraviti izmjenu balastnih
voda po međunarodnoj konvenciji najmanje na
200 nautičkih milja udaljenosti od kopna, i na
200 metara dubine mora. Ukoliko je nemoguće
izmijeniti balast na udaljenosti od 200 nautičkih
milja (primjerice, obale Italije i Hrvatske što
omeđuju Jadran nalaze se međusobno na
manjoj udaljenosti od 200 Nm) moraju se riješiti
balastnih voda najdalje na 50 Nm od kopna.
Dopušteno im je da mogu izmijeniti balast no
pritom brodovi moraju imati plan upravljanja
balastom.
Pravilnik o upravljanju i nadzoru vodenog
balasta (NN 55/07).
Prema članku 5 ovog pravilnika brod koji
je ukrcao vodeni balast dužan je prije
uplovljavanja u unutarnje morske vode,
teritorijalno more ili zaštićeno-ekološki
pojas RH provesti neku od mjera
upravljanja vodenim balastom (izmjena
vodenog balasta, obrada, iskrcaj vodenog
balasta u prihvatne uređaje ili zadržavanje
vodenog balasta na moru).
ZBRINJAVANJE BALASTNIH
VODA
Promatrajući problem balasta naizgled se čini da postoji veliki broj mogućnosti obrade balastnih voda na brodu.
Međutim, ako se uzme u obzir da odabrane opcije moraju zadovoljiti ostale ekološke zahtjeve (rješavanjem jednog problema ne smije se stvoriti drugi), te da se predloženi sustav treba što bezbolnije uklopiti u postojeće brodske sustave, i to uz što manje troškove ugradnje i troškove obrade, može se zaključiti da na posljetku preostaje vrlo mali broj mogućnosti.
Da bi predložena metoda obrade bila prihvaćena ona mora zadovoljiti sljedeće zahtjeve:
Najvažniji čimbenici pri odabiru metode za obradu balasta:
Sigurnost – vezano uz pojavu nedozvoljenih naprezanja brodske konstrukcije, lokalna naprezanja uslijed porasta tlaka u tankovima i sl.
Ekološku prihvatljivost – vezano uz problem obrade kemikalijama – na prm. klor, natrijev hipoklorit i alohtone organizme.
Efikasnost u tehničkom smislu – postizanje ugibanja ili odstranjivanja što većeg broja potencijalnih invazivnih organizama.
Ekonomska isplativost
– Niske troškove ugradnje postrojenja za obradu i niske troškove iskorištavanja.
Praktična primjena – vezano uz trajanje obrade, automatiziranost procesa, kompleksnost izvedbe i mogućnost kvara ili zastoja uređaja.
Metode zbrinjavanja balastnih voda mogu se podjeliti na:
Rebalansiranje
1. Sekvencionalno
2. Protočno (metode: ispiranja, brazilska, AUBALEX)
Obrada
1. Mehanička (metode: filtracija, separacija)
2. Fizička (metode: grijanje, zračenje, ultrazvuk)
3. Kemijska (metode: dezinfekcija, ionizacija,obrade biocidima)
Odlaganje
1. Prihvat
2. Povrat
Rebalansiranje (Izmjena balastnih voda na
otvorenom moru)
Sekvencionalno
Protočno (metode: ispiranja, brazilska,
AUBALEX)
Mehanička obrada temelji se na mehaničkoj separaciji ili uklanjanju organizama i/ili sedimenata iz vode na osnovu veličine ili specifične težine.
Mehaničke obrade:
- filtracija
- separacija
- hidrociklonska separacija
- centrifugalna separacija
Fizikalna obrada koristi osjetljivost
organizama na različite fizičke faktore
Fizikalne obrade:
- ultraljubičasta (UV zračenje)
- toplinska
- ultrazvuk
- obrada pulsirajućom plazmom
- ionizirajuće zračenje
Kemijska obrada balastne vode podrazumijeva kemijsko djelovanje anorganskih i organskih biocida na balastne vode. Razmatranje ovih obrada pokazalo je da postoje potencijalni negativni efekti od akumulacije zabrinjavajućih ostataka.
Kemijske obrade:
- dezinfekcija
- organski biocidi (biokili)
Odlaganje:
-Prihvat
-Povrat
Izmjena balasta na otvorenom
moru
Najjednostavnija metoda
(mogučnost provedbe bez
ugradnje dodatne opreme)
Trenutno najviše u primjeni
Sigurnost
-naprezanja brodske konstrukcije (djelovanje
smičnih sila na mirnom moru –SWSF i uvjetima
valova-npr. lokalna naprezanja zbog porasta
tlakova u tankovima)
Tehnička djelotvornost
-što veće odstranjenje potencijalno opasnih
organizama (Međunarodna konvencija o kontroli
i upravljanju brodskim balastnim vodama i
sedimentima)
Posebice važno kod država sa rigoroznijim
zahtjevima (SAD, Australija, Kanada i Novi
Zeland)
Ekološka prihvatljivost
poduzete mjere u zbrinjavanju balastnih voda koje neće imati druge štetne posljedice (odabir lokacije uzimanja i ispuštanja balasta)
Ekonomska isplativost
Sigurnosne i zakonske odredbe moraju biti optimizirane radi uspostave ravnoteže između svih troškova rebalastiranja i ukupnih koristi.
Praktičnost primjene
Vrijeme trajanja rebalastiranja, automatiziranost procesa i sl.
Za djelotvornost metode balasta nužno je izmijeniti 95% sadržaja balastnih tankova
Australijsko istraživanje izmjene balasta na otvorenom moru je pokazalo da u 55.000 tona balastnih voda ima oko 100 kg sedimenata i morskih organizama.
Oko 50% je bilo organskog i 50% neorganskog sedimenta.
Od sveukupnog sedimenta 80% je bilo manje od 10 mikrona.
Tek trostrukim prepumpavanjem izmijenjeno je 96 % balasta.
5%planktonskih organizama iz ishodišno obalnog mora je preživjelo
Većina balastnih tankova ima jednu cijev koja pumpa vodu u oba smjera ali u različito vrijeme (sequential - empty and refill method). Dodatkom druge cijevi izmjena balasta se može ostvariti kontinuiranim pumpanjem vode jednom pumpom u tank dopuštajući da voda drugom cijevi izlazi iz tanka (overflow method). To je također sigurnija metoda budući da su onda balastni tankovi uvijek puni.
Sekvencijalna metoda - rebalastiranje (engl. Re-ballasting)
Metoda izmjene balastne vode kada se isprazne pojedini balastni tankovi (sekvencijalno) i napune morskom vodom koja sadrži mali broj organizama.
Cjelokupna količina balastne vode određenog tanka se ispusti do usisa i u taj tank se ukrca čisti balast otvorenog mora, te se smatra da organizmi u njemu neće preživjeti u obalnim vodama.
Balastni tankovi se prazne i pune jedan po jedan. Osnovni nedostatak ove metode je postizanje opasno velikih vrijednosti smičnih sila između praznog i susjednog punog balastnog tanka, tako da je za brodove velike nosivosti neprihvatljiva.
Kod većih brodova moguća je primjena dijagonalne sekvencijalne metode izmjene balasta koju je istražio Lloyd Register.
Dijagonalna sekvencijalna metoda je zasnovana
na izboru redoslijeda izmjene balasta
istovremeno po dužini i širini broda.
Metoda je djelotvorna za smanjenje momenta
savijanja i torzijskih momenata.
Uzastopnim pražnjenjem i punjenjem odabranih
dijagonalno postavljenih parova tankova može
se kontrolirati naginjanje broda.
Koja će se metoda u praksi primijeniti ovisi o
smještaju balastnih tankova, njihovom
kapacitetu, utjecaju na uzdužnu čvrstoću
broda,utjecaju na uvjete plovidbe itd.
Uređaj AUBALEX
Metoda AUBALEX (Automatic Ballast Water Exchange System) se koristi tijekom plovidbe na otvorenom moru.
Metoda podrazumijeva manje strukturne intervencije u brodskom trupu, ali je primjenjiva i za postojeće brodove.
Bazirana je na trajnim izmjenama balasta za vrijeme cjelokupne plovidbe broda, a koristi se otporom kretanja broda kao potiskom za izmjenu balastne vode. Morska voda u balastne tankove ulazi kroz posebne otvore na pramcu broda u kojima se zbog otpora mora, u balastnom sustavu stvara tlak veći od otpora tromosti balastne vode u tankovima. U tankove se dovodna izmijenjena balastna voda unosi direktno, dok se u tankove iznad vodne linije prepumpava sustavom pumpi.
S obzirom da su na otvorenom moru ekosustavi srodniji, primjenom ove metode zagađenje je minimalno jer se cjelokupna izmjena balasta zadržava u istom,odnosno sličnom ekosustavu.
Metoda prepumpavanja (engl. Flow through)
Postupak izmjene balasta istovremenim ukrcavanjem čiste balastne vode i iskrcavanjem stare.
Metoda izmjene balasta pri kojoj balastne pumpe upumpavaju vodu usisanu iz oceana u balastne tankove. Tankovi su uvijek napunjeni do vrha morskom vodom, a višak vode izlazi kroz odušnike smještene na vrhu tanka ili kroz poklopce tankova. Da bi se snizio tlak u tanku (i naprezanje konstrukcije), odnosno visina dobave, osim dvije pumpe treba otvoriti i ostale otvore koji se nalaze na tanku - otvore za inspekciju (engl. manholes, hatchways). Da bi se postigla 95% izmjena balastne vode potrebno je kroz tank prepumpati trostruko veću količinu. To znači da ako je volumen tanka 5 000 m3 kroz tank je potrebno prepumpati 15 000 m3 za postizanje 95% čistoće. Balastnom pumpom kapaciteta 2 000 m3/h potrebno je oko 7 sati i 30 min. za postizanje zadane izmjene. Svaka balastna pumpa može se koristit za po jedan tank, što znači da se s dvije pumpe mogu odjednom obraditi lijevi i desni tank.
Osim relativno puno utrošenog vremena za
postizanje određene čistoće balasta, nedostaci
ove metode su:
Poslije trostruke izmjene balastne vode ostaje
još 5 % starog balasta
Količina ispuštenih morskih organizama nije
proporcionalna izmjenjenim količinama balastnih
voda jer dio organizama migrira u sedimentne
nakupine na dnu ili u ostale prostore odakle se
teško ispiru
Često nije precizno definirana granica područja
koje se naziva “otvoreno more”
(kriterij prema Konvenciji je 200 nautičkih milja od
obale,odnosno 50 nm, i na dubini od 200m)
Morska strujanja mogu uzrokovati prijenos morskih
organizama ispuštenih na otvorenom moru u
područja povoljnija za razvoj, bliža obali
Metode prepumpavanja ne mogu se trajno koristiti
bez dodatnih tehničkih intervencija u balastne
sustave postojećih brodova, jer su balastni
cjevovodi i sonde neprilagođeni takvom načinu
rada, zbog čega se javlja povećani tlak na
stjenkama tanka.
Trostruko duži rad balastnih pumpi donosi i puno
veće troškove
Unatoč nedostacima,protočna metoda se pokazala
kao najsigurnija, posebice za velike brodove.
Brazilska metoda ispiranja (Brazilian dilution method)
Posebna metoda prepumpavanja kojom se izbjegavaju visoki tlakovi na stjenke balastnih tankova.
Čisti balast se upumpava kroz cjevovod za pranje tankova koji se nalazi na vrhu tanka, a miješana balastna voda iz tanka se odvodi balastnim cjevovodom (engl. inlet/outlet pipe).
Osnovna prednost metode ispiranja balasta u usporedbi s metodom prepumpavanja je visoka propusnost balastnih cjevovoda, pa nema štetnih tlakova, ali za primjenu ove metode potrebna je adaptacija sustava cjevovoda za pranje tankova. Nedostatak ove metode je smanjeno miješanje starog i novog balasta u usporedbi s protočnom metodom, pa je i manja efikasnost u izmjeni organizama.
Osnovna prednost Brazilske metode ispiranja balasta u usporedbi s metodom sekvencijalne izmjene je što tank ostaje trajno napunjen vodom čime se onemogućava utjecaj slobodnih površina na stabilitet broda kao i utjecaji promjene rasporeda masa na brodu, što također znači da u mirnoj vodi nema promjena smičnih sila i momenata savijanja.
Za tanker za prijevoz sirove nafte nosivosti 101 900 tona rebalastiranje (Sekvencijalna metoda) je metoda koja je najučinkovitija, a ujedno i najbrža zbog čega su troškovi izvođenja najmanji, u usporedbi s ostalim metodama izmjene balasta. Međutim, zbog porasta smičnih sila i momenata savijanja u mirnoj vodi ova se metoda ujedno smatra i najopasnijom.
Uspoređene su dvije metode izmjene balasta na putovanju tankera za prijevoz sirove nafte nosivosti od 101 900 tona
Brazilska metoda ispiranja balasta ima jednake troškove izvođenja kao i metoda ispiranja prepumpavanjem. Razlog tome je što su to obje metode ispiranja balasta. Dok je prednost brazilske metode postizanje manjih naprezanja u tankovima, njezin nedostatak je nešto slabije miješanje vode u tanku što rezultira manjom efikasnošću u miješanju vode i izmjeni organizama. Zbog toga se preferira prepumpavanje balasta kao najprikladnija metoda.
Odabir metode obrade balasta
1. Učinkovitost otklanjanja neželjenih organizama
2. Utjecaj na strukturni integritet broda
3. Utjecaj na sigurnost posade i putnika
4. Nesmetanja standardnih operacija i postupaka
na brodu
5. Veličina i cijena opreme za pročišćavanje
6. Lakoća upravljanja opremom za pročišćavanje
7. Potencijalno štetni utjecaj na okoliš
8. Lakoća pregleda opreme od strane lučkih vlasti
Prednosti izmjene balastnih voda na otvorenom moru:
zbog provođenja izmjene tijekom samog putovanja, brod gubi relativno malo vremena
nije potrebna nikakva dodatna oprema ni obuka posade tako da su kapitalni troškovi mali, a sam proces je jednostavan za provedbu
provedba zakona o izmjeni balastnih voda može se lako kontrolirati jer su vode otvorenih mora uglavnom slanije od priobalnih, a tu razliku lako mogu kontrolirati lučke vlasti
Nedostaci su:
teško je potpuno ukloniti sve sedimente sa dna balastnih
tankova
organizmi uhvaćeni za bokove tankova neće biti
pravovremeno uklonjeni
izmjena balastnih voda po valovitom moru je nesigurna
za brod
Odlaganje: Prihvat i Povrat
Izdvajanje ukrcajnih balastnih voda podrazumijeva da izvozne luke i terminali moraju omogućiti prihvat balastnih voda koje su dopremljene iz obalnih mora drugih regija.
Poteškoće su velika količina vode koja se doprema s brodovima, posebice tankera, odlaganje tih voda u izdvojene prostore,a zbrinjavanje nekom od metoda obrade, uzrokovalo bi dodatno zadržavanje broda u luci.
Prva i jedna od rijetkih luka koja je instalirala takve uređaje je Vancouver, gdje se može zbrinuti oko 1000m3 bal. voda na sat.
Povratak i ispuštanje balastnih voda u istom lučkom bazenu u kojem su bile ukrcane, moguće je kod putničkih brodova koji plove plovidbenim redom i vračaju se u luku polaska.
Kod tankera koji koriste Hydrastatic Balance Loading koncept, odnosno brodovi koji ukrcavaju manje količine tereta nego što to omogućuje njihova korisna nosivost (npr. A.F.R.A.Max tankeri).
Ti brodovi u luke uplovljavaju samo djelomično nakrcani, pa ne moraju iskrcavati bal.vode na otvorenom moru ili izlaznom terminalu, jer razlika korisnih nosivosti omogućava povrat dijela tih voda u luku gdje su bile ukrcane.
Dva su glavna nedostatka kod ovog postupka: Ipak je u praksi veća količina balasta od razlike između nosivosti i stvarno ukrcane količine tereta i dodatna nepotrebna težina na brodu uzrokuje druge gubitke, npr. gubitak u brzini.
Jedan od najefikasnijih načina koji bi spriječio širenje neželjenih organizama bio bi da se zabrani ispuštanje balastnih voda u lukama.
U tom slučaju balastne vode bi se ispumpavale u posebne balastne tankove smještene u lukama ili pokraj njih.
Ta opcija uključuje filtriranje te terminalni, kemijski i radijacijski tretman balastnih voda kako bi se uništili svi živi organizmi.
Problem tog rješenja je skupoća izvedbe i nedostatak prostora za izgradnju balastnih tankova u već postojećim lukama.
Takva postrojenja mogla bi biti instalirana i na brodovima, ali to je još skuplja opcija.
Obrada balastnih voda filtracijom ili separacijom
Filtracija je proces koji se kontinuirano provodi kroz
mrežicu propusnu samo za tekuću fazu i čvrstu fazu
promjera čestica manjega od promjera mrežice.
Čvrste čestice većeg promjera ostaju na
mrežici i u talogu koji se stvara uz mrežicu.
Strujanje kroz filtar obično se provodi iz sredine prema
obodu filtra.
U filtraciji brodskoga vodenog balasta odvajaju se
organizami od balastne vode s pomoću poroznih
materijala. Na filtrima će zaostati naslage organizama
kojih je količina proporcionalna propusnosti filtra.
Što je propusnost manja, veća je efikasnost odvajanja,
ali to ima za posljedicu manji protok kroz filtar. Proces
filtracije zahtijeva periodičko čišćenje filtra u radu. Izbor
propusnosti filtra ovisi o tome koji se organizmi žele
odstraniti.
Primarni procesi obrade balasta
Kroz procese primarnih metoda uklanjaju se veći
organizmi i sediment, te je balast spreman za
daljnju obradu.
Obrada balastnih voda filtracijom ili
separacijom
Prednost filtriranja vode prilikom punjenja balastnih tankova je
što filtrirani biološki organizmi ostaju u njihovom prirodnom
staništu. Ako se balast filtrira prilikom pražnjenja tankova,
potrebno je ispravno odlaganje filtriranih mrtvih organizama.
Filtracija:
Brza pješčana filtracija
Pješčanom filtracijom odstranjuju se organizmi i
ublažava zamućenost vode. Odstranjivanje organizama
zasniva se na mehaničkom filtriranju organizama koji su
veći od pora filtara, zadržavanju manjih čestica i
organizama u porama, taloženju u aktivnom sloju filtara,
porastu flokulacije i biološkoj degradaciji. Ova metoda
može imati primjenu u kopnenim postrojenjima.
Ova metoda se već koristi za otpadne vode
Membranska filtracija
Membranski filtri mogu ukloniti bakterije i viruse iz vode ako
imaju veličinu pora manju od 0,1 μm.
Zbog visokih kapitalnih troškova i troškova u radu,
membranskim se filtrima koristi samo za manja
postrojenja za obradu pitkih voda na kopnu.
Granularna filtracija
-osniva se na prolasku balastne vode kroz zrnate filtre.
-učinkovito se počišćivanje postiže kada se prilikom filtracije
koristi sredstvima za koagulaciju koja vezuju fino raspršene
čestice potpomažući njihovo zadržavanje na filtru
-sredstva za koagulaciju mogu biti metalne soli, kao što su
aluminijev sulfat i željezni sulfat
-kroz zrnate filtre balastna voda prolazi slobodnim padom u
otvorenim bazenima ili tankovima
-zbog relativno velike zahtijevane površine ova metoda nije
primjenjiva na brodovima, već u postrojenjima na kopnu
Antiosmotska filtracija
-zasniva se na prolasku balastne vode kroz vlaknaste membrane
veličine otvora od oko 0,01 μm. Membrane su složene u kartice
koje tvore module
-uiltrafiltracijom i antiosmotskom filtracijom moguće je iz balastne
vode ukloniti i gotovo sve viruse
-iako su troškovi za ovu metodu veliki, ipak se ti troškovi sve
većom primjenom polako smanjuju i neki istraživači preporučuju
ugradnju antiosmotskih uređaja na cruisere
-putnički brodovi imaju relativno mali kapacitet balasta, zato kod
njih mali kapacitet i dugo trajanje obrade balasta
nisu od većeg značenja
Samočistivi mrežasti filtar s povratnim ispiranjem
Sedimentacija ili taloženje
-odvija se u tanku uz pomoć gravitacije (po potrebi se
mogu dodati koagulati). Obrađena voda se uvijek
usisava sa vrha tanka a sedimenti i organizmi periodički
se prazne s njihova dna pripadajućim cjevovodom.
Flotacija
– ubrizgavanju malih mjehurića zraka pri ulasku bv u tank
– dodavanja sredstva za zgrušavanje (koje vezuje čestice i zrak)
– novonastali mjehurići sa česticama plutaju na površini
Učinkovita za odstranjivanje
alga - 3 do 4 puta brža od
sedimentacije sa manjom
površinom tanka
Hidrociklonska separacija
Načelo rada zasniva se na ubrzanju čestica i odvajanju lakše faze od teže zbog razlike gustoća. Centrifugalna sila potiskuje organizme i sedimente zbog njihove mase prema stjenci hidrociklona, te klize sve do donjeg izlaza, a pročišćeni balast ostaje u središnjem dijelu.
Prilikom ugradnje na brodu pripaziti da:
stoji vertikalno
se koristi samo pri uzimanju balasta
Hidrociklonskom separacijom se ne može postići efikasnost odstranjivanja organizama kao kod filtracije, ali:
– nema gubitaka protoka balastne vode
– nema gubitaka vremena čišćenja filtra
– nema nikakvih pokretnih dijelova
– zanemarivo održavanje
– mali gabariti
– niska cijena
– mogu se koristiti za brodske balastne sustave najvećih kapaciteta
Centrifugalna mehanička separacija
Slični rezultati kao kod hidrociklonskog separatora, ali je
složenije konstrukcije jer sadrži rotirajuće dijelove na
mehanički pogon (uglavnom elektromotore)
Centrifugalna dinamička separacija
Osniva se na odjeljivanju tekuće i čvrste faze unutar
bubnja koji rotira bez vanjskog pogona, već se
koristi energija tekućine. Talog se kupi na periferiji
bubnja i periodički čisti nakon zaustavljanja
separatora.
Prednost dinamičkog separatora u
usporedbi s mehaničkim je znatno
jednostavnija konstrukcija.
OBRADA BALASTNIH VODA
FIZIKALNIM METODAMA
Fizikalna obrada balastnih voda:
- ultraljubičasta (UV zračenje)
- toplinska
- ultrazvuk
- obrada pulsirajućom plazmom
- ionizirajuće zračenje
Fizikalne metode obrade balasta su uglavnom
prihvatljive sa stanovišta sigurnosti i utjecaja na
okoliš, međutim neke od njih zahtijevaju veće
rekonstrukcije i prilagodbe balastnog sustava.
Ove metode temelje se na osjetljivosti
organizama na različite vanjske utjecaje.
Efikasnost odstranjivanja organizama ovisna je
o intenzitetu djelovanja fizikalnog utjecaja i
primjenjivanoj metodi.
Fizikalne metode obrade balasta čija je primjena
na brodu u bližoj budućnosti najizglednija su:
ultravioletno zračenje (UV zračenje), metode
temeljene na ultrazvuku i toplinske metode.
Ultraljubičasto (UV) zračenje kratica UV prema eng. Ultraviolet, obuhvaća elektromagnetsko
zračenje s valnim duljinama manjim od onih koje ima vidljiva svjetlost, u rasponu od 10 nm do 400 nm
S obzirom na djelovanje na ljudsko zdravlje i okolinu, ultraljubičasto zračenje se dijeli na UVA (400–315 nm) ili dugovalno (crno svjetlo), UVB (315–280 nm) ili srednjevalno i UVC (< 280 nm) ili kratkovalno (antimikrobno).
Antimikrobna fluorescentna svjetiljka
zasniva svoje djelovanje na činjenici da UV ultraljubičasto zračenje ubija većinu mikroorganizama.
Cijevi tih svjetiljka se sastoje od amorfnog (rastopljenog) kvarca, koji propušta UV zrake dobivene od emisije žive. Takve svjetiljke ne samo da ubijaju mikroorganizme, nego pretvaraju dio kisika u ozon. Mogu oštetiti oči i kožu, pa je obavezna zaštita u radu sa antimikrobnom fluorescentnom svjetiljkom.
Visible UV Infrared
200 300 400 500 600 700 800 900 10000
500
1000
1500
2000
2500
Wavelength (nm)
Do
wn
we
llin
g S
pe
ctr
al Ir
rad
ian
ce
(W
/m2/
m)
Prodor svijetla
UV svjetiljka može biti na bazi mikrovalne
plazme i nema lograničenja u vezi snage i
oblika svjetiljke, te mogu jako dugo trajati
dok je kod tradicionalnih UV svjetiljki
elektroda ograničavajući faktor.
Ultraljubičasto zračenje - metoda koja se koristi od početka
prošlog stoljeća kad se monokromatsko UV zračenje dobiveno uz
pomoć živine svjetiljke niskog tlaka, koristilo za uništavanje
mikroorganizama.
Razarajući učinak UV zračenja koristi se za kontrolu
mikroorganizama u pitkoj i otpadnoj vodi, te u industrijskim
postrojenjima.
UV zračenje može biti efikasno za inaktivaciju velikog broja
organizama kao što su virusi, bakterije, alge, praživotinje.
Doza koja je potrebna za potpunu inaktivaciju suma je intenziteta
zračenja i vremena izlaganja.
Postoji mogućnost da izlaganje organizma zračenju izazove
promjene na staničnom genetskom materijalu organizma (DNA
strukturi).
Ultraljubičasti fotoni oštećuju DNA molekule kod živih organizama,
na razne načine.
Najčešći oblik oštećenja je kada se baze timina vežu međusobno,
umjesto na različite strane lanca. Taj “timin dimer” stvara
ispupčenja, koja iskrivljuju DNA molekulu, pa ona ne može raditi
normalno.
Ova je metoda najučinkovitije djeluje na mikroorganizme, tako da bi trebala biti kombinirana s nekom drugom metodom kako bi efikasno uklonila sve, posebice one veće, organizme iz balastnih voda.
Nedostatak ove metode je neefikasnost UV svjetla u vodi bogatoj organizmima koja sadrži dosta soli i minerala, tako da bi balastne vode prije tretmana trebale prvo proći kroz neke filtracijske uređaje, ali i moguće stvaranje ozona u vodi..
CORAL PRINCESS
Disk Filter Medium Pressure UV
Toplinska obrada balastnih voda Sva istraživanja obrade balastnih voda toplinskom
metodom potekla su od značajnog rada Bolcha i
Hallegraeffa 1993.godine kada su objavili rezultate
istraživanja na cistama dinoflagelata (Gymnodinium
catenatum).
Istraživanjem ove vrste na temperaturi od 40 do 45°C u
vremenskom trajanju od 30 do 90 sekundi ustanovljeno
je njeno potpuno ugibanje.
Testiranja broda za prijevoz rasutog tereta Iron Whyalla su bila od primarne važnosti za stručnjake iz Australije i Tazmanije.
Na njemu je u balastnim tankovima bio instaliran sustav cjevovoda kojim je kružila topla voda grijana ispušnim plinovima glavnih brodskih motora.
Istraživanjem je donesen zaključak da je za sigurniju obradu vodenog balasta potrebno generirati dodatne izvore topline.
Drugo ispitivanje je bilo između Port Hedlanda i Mizushime (Japan). Ovim ispitivanjem i labaratorijskim istraživanjem bilo je ustanovljeno da otrovne alge ugibaju ako su 4 do 5 sati izložene temperaturi od 38°C. Istaživanjem je dokazano da se grijanjem balastne vode ispušnim plinovima motora, temperatura od 38°C postigne u periodu od 30 sati plovidbe. Istraživanja su pokazala da je kod tretmana balastne vode na 38°C uništen sav zooplankton, a preživio je samo poneki fitoplankton.
U sklopu projekta Europske zajednice objavljeno je istraživanje obrade balastnih voda grijanjem.
Projekt je trajao od 2001. do 2004.godine. U njemu je učestvovalo 25 institucija iz Europe uključujući akademije, institute, pomorske savjetodavne službe, proizvođače, klasifikacijske zavode, brodograditelje i brodare.
Projekt se sastojao od šest cjelina, a uključivao je i labaratorijske testove, izradu tehnoloških rješenja, demostracije, primjene i preporuke.
Primarni cilj ove studije bila je izrada uređaja koji bi kod ukrcaja omogućio brzu toplinsku obradu balastne vode. Primjenom ove metode u smislu obrade vodenog balasta nema štetnog učinka na okoliš, a pokazala je i svoju ekonomičnu stranu.
Ova metoda koristi toplinu koja se dobiva iz glavnog motora (može koristiti toplinu iz sustava rashladne vode, sustava ispuha te brodskih toplinskih strojeva) te se koristi za zagrijavanje vodenog balasta.
Budući da može postojati veliki broj morskih organizama
u balastnoj vodi, vrlo je teško odrediti temperaturu na
kojoj pojedini organizmi ugibaju, a ujedno i vrijeme
temperaturne izloženosti koje je potrebno da se odstrani
pojedini organizam.
Tablica. Ugibanje ciste dinoflagelata
(Izvor: Radan,Lovrić,Prce: Pregled istraživanja obrade
balastnih voda toplinskom metodom)
Toplinska obrada balastne vode u
otvorenom krugu cirkulacije
U otvorenom krugu cirkulacije zagrijana se voda s izlaza iz glavnog pogonskog brodskog dizel motora dovodi balastnim cjevovodima u balastni tank, a višak balastne vode izlazi iz balastnog tanka odušnikom, te kroz ostale izvore, kao što su otvori za inspekciju.
Ovom metodom od 20 do 30 sati je potrebno da se postigne maksimalna temperatura u balastnom tanku pa prema tome pripada biološkim kriterijima srednjeg i dugog izlaganja morskih organizama.
Toplinska metoda obrade balastne vode u otvorenom krugu cirkulacije zasniva se na kombinaciji s izmjenom balastne vode ispiranjem u tanku,da bi se ubrzalo uništavanje morskih organizama, a ujedno poboljšala efikasnost cijele metode.
Toplinska obrada balastne vode u otvorenom krugu cirkulacije
(Izvor: Radan,Lovrić,Prce: Pregled istraživanja obrade balastnih voda toplinskom metodom)
Toplinskim obradama balastne vode u zatvorenom krugu cirkulacije nastoji se ubrzati cjelokupan proces obrade.
One uglavnom pripadaju biološkom kriteriju kratkog izlaganja morskih organizama. Toplinski gubitci kod ovih metoda su znatno smanjeni korištenjem izmjenjivača topline, a obrađena balastna voda se ne mješa s oceanskom vodom u balastnim tankovima.
Zbog toga nema mogućnosti da morske struje nose ispuštene morske organizme na područja povoljna za njihov rast i razvoj.
Tri su metode obrade balastne vode toplinskom metodom u zatvorenom krugu cirkulacije:
Sobolova metoda toplinske obrade balastne vode
Throntonova metoda toplinske obrade balastne vode
Metoda toplinske obrade balasta u zatvorenom krugu cirkulacije po biološkom kriteriju srednjeg izlaganja organizama
Sobolova metoda toplinske obrade
balastne vode
Throntonova metoda toplinske
obrade balastne vode
Metoda toplinske obrade balasta u zatvorenom
krugu cirkulacije po biološkom kriteriju
srednjeg izlaganja organizama
PRIMJER ISTRAŽIVANJA TERMIČKE OBRADE
BALASTNIH VODA NA BRODU M/T
SEAPRINCESS (THENAMARIS)
Tablica.Tehnički podaci broda M/TSeaprincess
(Izvor: http://globallast.imo.org)
U ovom sustavu obrada započinje unutar onoga izmjenjivača topline u kojem je morska voda zagrijana na 55°C.
Željenu temperaturu od 65 i 70°C treba postići unutar parnog grijača koja će naposljetku ubiti, odnosno deaktivirati djelovanje većine nepoželjnih organizama u vodi.
Izmjenjivači topline koji se koriste u ovom procesu imaju dvije namjene. U prvoj fazi izmjenjivač topline radi tako da štedi energiju prenoseći toplinu tretirane vode na ulaznu morsku vodu. U drugoj fazi djeluje kao grijač vode i to razmjenjujući termičku energiju između morske vode, zagrijane u predgrijačima, i pare iz pomoćnih bojlera. Dvije standardne vrste izmjenjivača topline u pomorstvu - cjevasti izmjenjivač topline i pločasti izmjenjivač topline.
Obrada balastnih voda tijekom iskrcaja tereta
Ispuštanje zagrijane vode iz balastnih tankova može naškoditi okolišu tako što bi vruća voda mogla biti smrtonosna za bića koja žive u neposrednoj blizini broda.
Organizmi koji žive dalje od broda ne dolaze u izravan dodir sa smrtonosnim temperaturama, ali će ih unatoč tome pogoditi pritisak.
U isto vrijeme, smanjuje se dostupna količina kisika zato što topla voda sadrži manje kisika od hladne vode.
Upravo zbog toga lučka bi uprava pojedinih luka mogla zatražiti uzorak balastne vode prije nego što brod uplovi u njihovu luku.
Propisi koji se odnose na ispuštanje balastnih voda, obrađenih termičkom metodom, usmjereni su prije svega na postrojenja koja vodu plovnog akvatorija koriste za hlađenje brodskog motora te postepeno ispuštaju zagrijanu vodu u more.
Prednosti
energetska efikasnost - balastne vode griju se na način da se koristi rashladna tekućina za hlađenje brodskog pogonskog stroja za grijanje ili se balastni tankovi ispiru vodom koja se koristila kao rashladna tekućina
ne koriste se nikakve kemikalije te njenom primjenom ne nastaju nikakvi štetni biokemijski produkti
Nedostatci
Potrebna je ugradnja cijevi za pumpanje balastnih voda do uređaja koji se koriste za njeno grijanje
Ograničenje količinom topline koju proizvode pogonski strojevi, tako da se količina balastnih voda mora uskladiti s količinom topline koju oni proizvode
Putovanje mora biti dovoljno dugo da bi voda dosegla potrebnu temperaturu (vodeni balast nije moguće obraditi toplinskom metodom na brodovima čija putovanja traju od 6 do 8 dana)
Ova metoda nije pogodna za prijevoz jako hladnim morima
Obrada balasta ultrazvukom Ultrazvuk je zvuk čija je frekvencija fiznad gornje granice
čujnosti za ljudsko uho, a koja iznosi 20 kHz (20000 herca).
Djelovanje ultrazvuka u vodenim otopinama očituje se kroz
fenomen akustične kavitacije u kojoj pri implozivnom urušavanju
kavitacijskog mjehurića nastaju izvanredne okolnosti koje
pogoduju nastajanju hidroksilnih radikala. Ispitivan je utjecaj
amplitude ultrazvuka i zasićenje otopine pojedinim plinovima na
nastajanje OH radikala. Rezultati istraživanja upućuju na
mogućnost primjene ultrazvuka velike snage u obradi balastnih
voda.
Naziv kavitacija potječe od latinskog cavitas ili šupljina. Pod
pojmom akustične kavitacije podrazumjeva se formiranje, rast i
eksplozija mehurića pare nastalih kao posljedica interakcije
elektromagnetnih valova sa neelastičnim prostorom kroz koji
prolazi, odnosno fluktuacije tlaka.
Obrada balasta ultrazvukom
- metode se temelje na korištenju visokih frekvencija koje
izazivaju vibracije u vodi proizvodeći fizikalne i kemijske
efekte.
Postoje dvije vrsta ultrazvuka; ultrazvuk niskog i ultrazvuk
visokog intenziteta.
Ultrazvuk niskog intenziteta nije primjenjiv za inaktivaciju
organizama, dok se ultrazvuk visokog intenziteta između
20 kHz i 100 kHz može koristiti za inaktivaciju
organizama
Ova je metoda najučinkovitija za uklanjanje
mikroorganizama, a nije učinkovita za otklanjanje širokog
spektra neželjenih organizama (posebice većih
dimenzija) koji se nalaze u balastnim vodama.
Ship ballast water ultrasonic treatment
US 6402965 B1 Balastna voda cirkulira kroz sustav za pročišćavanje. Pumpa je spojena na cijevi, obložene piezoelektričnim materijalom (materijal za stvaranje električnog naboja), koje pomažu u prenošenju ultrazvučnih frekvencija, spojenih na jedan ili više balastnih tankova broda. Korištenje piezoelektričnih materijala na cijevima omogućuje široki raspon zvučnih valnih dužina i brzo prenošenje energije. Osim toga, moguće je uz dodatak cijevi i sonde, prostorno-kontrolirati različite zone da bi se posebno ciljale određene vrste organizama koje se žele uništiti.
Balastna voda prođe cijeli sustav obrade ultrazvukom, a ispitivanja su prikazala da se na ovaj način mogu uništiti ličinke riba, diatomeje, alge i različite planktonske vrste.
Obrada balasta pulsirajućom
plazmom obrada vodenog balasta pulsirajućom plazmom zasniva se na djelovanju električno provodljivog plina.
Na sobnim temperaturama i atmosferskom tlaku plinovi nisu dobri vodiči zbog toga što se elektroni sadržani u plinu ne mogu gibati u ovisnosti od djelovanja vanjskih magnetskih polja.
Međutim ionizacijom svi elektroni se počnu oslobađati od pripadajućeg atoma. Nadalje plin postaje mješavina pozitivno i negativno nabijenih iona. U takvim okolnostima elektroni su slobodni i mogu se gibati djelovanjem vanjskog magnetskog polja odnosno plin postaje električno provodljiv.
Ova tehnologija je u fazi ispitivanja u industrijskim postrojenjima, gdje se u rashladnim tornjevima ispituje efikasnost pri suzbijanju kolonija zebraste dagnje.
Obrada balasta ionizirajućim
zračenjem U prirodi se atomi nalaze u neutralnom stanju, svaki atom treba
imati jednak broj protona i jednak broj elektrona (Z). Dakle, njihovi
naboji se međusobno poništavaju pa nemamo nikakav naboj
atoma kao cjeline. Zbog djelovanja izvana, može se izbaciti
elektron iz elektronskog omotača u atomu pri čemu jedan proton
ostaje bez kompenzacije naboja u omotaču pa se ukupno atom
pokazuje kao nabijen s pozitivnim nabojem +1. Takav atom,
česticu, zovemo ion, a proces stvaranja nabijenih
čestica iz neutralnih čestica ionizacija.
Zračenje koje može izazvati ionizaciju zovemo ionizirajućim
zračenjem.
X ili rendgenske zrake, gama zrake, alfa i beta čestice, protoni te
neizravno i neutroni mogu izazvati ionizaciju pa ih ubrajamo u
ionizirajuće zračenje.
Elektroionizacijska tehnika upotrebljavala se u zaštiti slatkih voda, ali tek su nedavno znanstvenici iz Centra za oceanografiju sa Floride istraživali obradu morske vode u kojoj su bili najčešći organizmi koji se prevoze balastom. Sustav je sadržavao skladišne tankove od 300 litara koji su tretirani mješavinom kisika, dušika i klora (tkz. Clorinoxyl modul). Rezultati su pokazali da se uništilo preko 90% bakterija u 300 l morske vode u samo 2minute tretmana, dok su svi ostali organizmi uništeni kada je tretman trajao 15 minuta.
Kod živih organizama, ionizacija može značiti i kemijske
promjene u spojevima koji čine stanice i tkiva. Te
kemijske promjene mogu izazvati biološke promjene u
tkivima, te promjene mogu izazvati promjene u funkciji
tkiva, a to znači da je nastupila bolest organa ili
organizma, npr. tumor.
Ako dođe u stanicama do promjene gena (DNK u
kromosomima) mogu se, ako se radi o spolnim
stanicama, prenijeti promjene na potomke, pa imamo
genetske posljedice. To su najveće opasnosti koje
predstavlja ionizirajuće zračenje za živi organizam, te je
potrebno provoditi zaštitu da se takve posljedice ne
dogode.
Električni impulsi mogu biti korišteni tako da
ih se pušta kroz vodu ubijajući tako većinu
morskih organizama. Rizik za sigurnost
posade te veličina i cijena opreme potrebne
za generiranje tih impulsa je najveća zapreka
za korištenje ove metode za tretiranje
balastnih voda.
OBRADA BALASTNIH VODA
KEMIJSKIM METODAMA
Kemijske metode obrade uključuju:
ozonizaciju,
klorizaciju,
hipersolimizaciju,
podešavanje saliniteta,
protu-štetne sastojke unutar balastnih tankova,
podešavanje pH,
dodavanje klorid dioksida, peroksida, kalcij hipoklorita kao i drugih biocida (biokila).
Djelotvornost postupaka obrade balasta
kemijskim metodama ovisi o
uvjetima u balastnoj vodi, kao što su pH,
temperatura i najvažnije, tip organizma.
Neoksidirajući biocidi su smrtonosni biocidi koji djeluju
različitim kemijskim reakcijama.
-uključuju brojne kemikalije koje djeluju na način da
prekidaju važne životne funkcije organizama poput
metabolizma i reprodukcije. Neki od ovih biocida se
raspadaju na neotrovne kemikalije u roku nekoliko dana.
S obzirom na vrijeme raspadanja tih spojeva,
neoksidirajući biocidi se ne bi smjeli koristiti za kraća
putovanja.
-uništavaju i suzbijaju alge, gljivice i bakterijski mulj u
recirkulirajućim rashladnim tornjevima, izmjenjivačima
topline, spremnicima vode i ostalim sustavima koji
sadrže vodu.
Biocidi širokog spektra, nisu korozivni i ne oksidiraju
Mogu se koristiti u kiselinskim i lužnatim sustavima
Stabilni - ne gube snagu zbog topline tijekom
uskladištenja
Oksidirajući biocidi – oksidansi su kemikalije koje uništavaju stanične membrane ili nukleidne kiseline organizama oksidacijom: ozon, klor, brom i jod. Ozon O3 je nestabilna molekula koju je teško proizvesti, ali je vrlo jaki oksidans. Ozon je vrlo bitna molekula u gornjoj atmosferi gdje nas štiti od štetnih ultraljubičastih zraka, no otrovan je za ljude i proizvodi smog u donjoj atmosferi, tako da sve molekule ozona koje se ne raspadnu u vodi moraju biti uništene prije nego dospiju u atmosferu. Reakcije ozona s drugim spojevima u morskoj vodi također mogu rezultirati otrovnim kemikalijama koje se ne bi smjele ispuštati u okoliš. Najveća mana je veličina generatora ozona koji su potrebni za proizvodnju ozona pri tretiranju većih količina balastnih voda.
Zn → Zn2+ + 2e-, oksidacija
Biocidi se dijele na organske biocide i anorganske biocide.
Anorganski (klor, ozon, vodikov peroksid) djeluju oksidativno, odnosno, oduzimaju kisik organizmima što rezultira uništavanjem staničnih membrana i njihovim ugibanjem. Poznato je njihovo korištenje u industriji i kod obrade pitke i otpadne vode.
Organski biocidi (glikolna kiselina, peracetatna kiselina, gluteraldehid) djeluju kao pesticidi, toksično i oksidativno uništavajući vitalne funkcije organizma i metabolizma.
Biocidi se direktno dodaju u vodeni balast pomoću dozator pumpi na usisnom cjevovodu balastnih pumpi. Obrada se odvija za vrijeme balastiranja.
Upotreba biocida razmatra se kao jedna od najozbiljnijih opcija za obradu balasta na brodovima gdje je ukupni kapacitet balasta u odnosu na nosivost do 10 % i gdje su za obradu potrebne male količine kemikalija.
Kemijske metode ipak predstavljaju određenu opasnost za sigurnost posade i nisu prihvatljive sa stanovišta zaštite morskog okoliša stoga se pretpostavlja da će njihova primjena na brodovima biti vrlo ograničena.
Kloriranje - klor je najrašireniji biocid najvećim dijelom zbog svoje cijene i izgledno je da će se i dalje koristiti kao važnije sredstvo za dezinfekciju pitke vode. U morskoj vodi klor je efikasan za inaktivaciju vegetativnih oblika bakterija i virusa, a neučinkovit je kod cisti dinoflagelata. Može se dodavati u različitim oblicima kao što su elementarni klor, tekući natrijev hipoklorid ili kalcijev hipoklorid u prahu ili tabletama. U morskoj vodi klor brzo reagira s bromidom što proces dezinfekcije razlikuje od onoga u slatkoj vodi.
Klor, iako je relativno jeftin, gotovo je neučinkovit protiv cisti, osim ako su koncentracije koje se koriste najmanje 2 mg / l.
Klor također dovodi do nepoželjnih nusprodukata, posebice kloriranih ugljikovodika i trihalometana.
Deoksidacija - ovaj način obrade zasniva se na oduzimanju otopljenog kisika iz vodenog balasta.
Eliminacija kisika postiže se dodavanjem kemikalija ispiranjem dušikom ili vakumiranjem. Ispiranje dušikom je prihvatljivo za brodove koji na sebi imaju generator inertnog plina budući je postotak dušika proizvedenom inertnom plinu oko 90 posto.
Ova metoda je djelomično efikasna jer odstranjuje samo one organizme koji ne mogu preživjeti u okolišu sa malim udjelom kisika.
Ozon (O3) je alotrop kisika čija se molekula sastoji
od 3 atoma kisika. Ozon je blijedo plavi plin, slabo topljiv u vodi, dok je u nepolarnim otapalima dobro topljiv
Za razliku od ozona u ozonskom omotaču, koji je neophodan za život na Zemlji, ozon pri tlu je nepoželjan. U manjim količinama iritira očnu sluznicu, grlo, nos i dišne puteve, dok u velikim koncentracijama može biti smrtonosan. Ozon koji nastaje u nižim slojevima atmosfere ili troposferski ozon sastavni je dio gradskoga smoga. Ozon je najjače oksidacijsko sredstvo
poslije fluora i vrlo je nestabilan i otrovan.
Ozonizacija
-daleko manje štetni nusproizvodi, najistaknutiji je bromat
-zahtijeva relativno složenu opremu za stvaranje ozona i za njegovo potapanje u vodi
-kao jak dezinficijens u kratko vrijeme usmrti organizme oko sebe, a s obzirom da je nestabilan i ne reaktivan, najčešće prelazi brzo u kisik i time nakon obrade nema štetnih ostataka kao kod klora
Klor-dioksid (ClO2) ,
Kao i ozon i klor, klor dioksid je oksidacijski biocid, a ne metabolički toksin.
To znači da klor dioksid ubija mikroorganizme prekidanjem transporta hranjivih tvari preko stanične stjenke, ne prekida same metaboličke procese. Stabilizirani klor dioksid ClO2 je pufer u vodenoj otopini. Dodavanjem kiselina određene koncentraciju aktivira se kao dezinficijens.
Od oksidirajućih biocida, klor-dioksid je najselektivniji oksidans. Oba, ozon i klor su mnogo više reaktivni nego klor-dioksid.
To omogućuje puno niže doze klor-dioksida kako bi se postigli stabilniji ostatci klora.
Klor-dioksid je najefektivniji kada je pH između 4 i10.
Utjecaj na koroziju je relativno nizak, kao i na okoliš
Obrada balastnih voda ozonom na tankeru S/T Tonsina
U ovom su istraživanju provedena 3 pokusa u brodu Puget
Sound, Washington, SAD, koristeći ozonski tretman za balastne
vode, a cijeli sustav za obradu je instaliran na komercijalni
tanker, S/T Tonsina.
Obrada se sastojala od ozona koji se dodaje u balastne tankove
za 5 i10 h. Obrada i kontrola tankova su uzorkovani tijekom
ozonizacije posebice za kemiju, kulture
bakterija, fitoplanktona i zooplanktona.
Ozon uveden u morsku vodu brzo reagira s bromidom (Br-) i
stvaraju se hipobromasta kiselina ili hipobromitni ion
(HOBr/OBr), spojevi koji su dezinficijensi. Ovi spojevi su se
mjerili kao ukupni ostatci -nusprodukti (TRO).
Tretman ozonom inaktivira velike količine bakterija, fitoplanktona i
zooplanktona. Najveće smanjenje broja organizama uočeno je za
bakterije 99,99%, zatim za dinoflagelate 99%, te 96% za
zooplankton.
Raspodjela ozona u tankovima nije bila homogena za vrijeme
tretmana.
Ozon nema iste kemijske reakcije u slatkim vodam i moru, zbog
većeg prisustva Bromovih iona u moru, s kojima reagira.
Ovo istraživanje je pokazalo da nije Ozon primarni biocid, kako se
na početku istraživanja mislilo, već su se hipobromasta kiselina i
hipobromitni ion (HOBr/OBr-) pokazali kao jaki dezinficijensi.
Ovo je posebice važno kada se tijekom putovanja u vodenom
balastu prenose organizmi s visokim fekunditetom, odnosno
visokim reproduktivnim potencijalom, jer ovi bromovi spojevi mogu
spriječiti povećanje populacije ovakvih organizama.
Obrada balastnih voda natrij kloridom
(NaCl)
Laboratorijski eksperimenti, provedeni na istraživanju
organizama u Velikim jezerima su pokazali da NaCl može uništiti
široki raspon slatkovodnih i oceanskih zooplanktona, kroz kratko
vrijeme, kada se koristiti minimalna koncentracija NaCl -a od
77‰.
Utvrđeno je da nakon što je došlo do miješanja unesene soli u
vodu balastnog tanka, otprilike nakon 25 h izlaganja organizama
45 ‰ salamuri ili 1 h izloženosti 115 ‰ salamuri je potrebno za
učinkovito istrjebljenje slatkovodnih zooplanktona.
Vodikov peroksid (H2O2) je
kemijski spoj vodika i kisika.
Upotrebljava se za izbjeljivanje (ponajčešće kose), kao antiseptik, u kemijskoj industriji, a upotrebljavao se kao oksidans za raketno gorivo.
U prodaju dolazi u koncentracijama od 3,6,9,12, i 30% (takva koncentracija se naziva komercijalno i "Perhidrol").
Neke od biocidnih metoda uključuju skladištenje opasnih
kemikalija i izazvaju neprihvatljivo visoke razine korozije (npr.,
hipoklorit). Međutim, vodikov peroksid, kada se koristi u slabijim
koncentracijama, isključuje ove opasnosti, te je isplativiji jer za
njegovo korištenje nije potrebna sofisticirana zahtjevna oprema,
kao npr. za ozonske metode obrade.
Neutralan vodikov peroksid se pokazao učinkovit u brojnim
studijama, ali samo onaj sa umjereno visokim koncentracijama
(10-50 ppm), za planktonske i ostale male organizme.
Ispitivanje u kojem su se koristile različite koncentracije
vodikovog preoksida, te se
mijenjala pH vrijednost je
pokazalo da se većina organizama
usmrtila i pri niskim koncentracijama
Vodikovog perkosida,
te se predlaže
ovaj način obrade brodskim
kompanijama.
Peracetatna kiselina (C2H4O3)
-smjesa octene kiseline (CH3COOH) i vodikovog peroksida
(H2O2) u vodenoj otopini.
To je svijetla, bezbojna tekućina koja ima nisku pH vrijednost
(2,8). Izuzetno je topljiva u vodi. Proizvodi par štetnih,
nestabilnih nusproizvoda.
Za obradu balastnih voda se uglavnom koriste jaće
koncentracije ove kiseline, te je potreban prostor na brodu za
skladištenje kiseline koja je i relativno skupa.
-može se primijeniti za uništenje velikog broj različitih patogenih
mikroorganizama, virusa i spora.
Međutim, pH i temperatura utječu na njenu aktivnost.
Najučinkovitija je na temperaturi od 15 °C i pH vrijednosti od 7,
pet puta više ove kiseline se mora koristiti za efektivno
uklanjanje patogena na temperaturi 35 °C.
Menadion ili vitamin K3 (2Methylnaphthalene-1,4-dione)
je neobičan po tome što je „prirodni” proizvod (iako je proizveden sintetički za masovne uporabe), te je relativno sigurno rukovati s njim.
Prodaja za uporabu u obradi balastnih voda najčešće ide od firme Seakleen®by Vitamar, LLC.
Kao i kod drugih dezinfekcijskih kemikalija, njegova uporaba nije bez povijesti primjene, te je bio korišten u akvakulturi u uzgoju soma gdje je pušten u bazene (ribnjake) s vodom, više od tri tone menadiona se koristi godišnje za ovu namjenu.
Prema dosadašnjim istraživanjima može biti otrovan i utjecat na mozak, jetru, ali se zbog izvora vitamina K koristi često u hrani za kućne ljubimce.
Fig. 1. Effect of varying concentrations of the chemical biocides on the viability of
vegetative microalgal cells. (A) Peraclean® Ocean treatment (Peracetatna kiselina; 48 h
exposure); (B) Seakleen® treatment (menadion, K3; 48 h exposure); (C) Vibrex®
treatment (ClO2; 2 h exposure). Bars indicate standard error. Izvor: Matthew D. et al., Efficacy of three commercially available ballast water biocides against vegetative microalgae, dinoflagellate
cysts and bacteria
Premazi balastnih tankova- antivegetativne boje koje se koriste za sprječavanje nastanka obraslina na trupu brodova mogu poslužiti za određenu inaktivaciju organizama u balastnim tankovima.
Bojanje balastnih tankova može se izvesti za vrijeme gradnje novoga broda ili tijekom dokovanja broda. Načelno su u primjeni 2 tipa boja: boje na bazi silikona koje sprječavaju prianjanje organizama na površinu tankova i biocidne boje koje permanentno otpuštaju određene količine biocida te ubijaju organizme koji se pokušavaju nastaniti na površini tankova.
Problem ovih boja je što su u novije vrijeme često na bazi bakra (Cu) koji je otrovan.
Boje na bazi bakra:
Već postoje; manje su toksične nego TBT (boja na bazi kositra;
tributyltin). Djeluju samo na morsku faunu (za sprječavanje rasta
trava, dodaju se herbicidi koji pak predstavljaju dodatnu prijetnju
okolišu)
Boje bez kositra:
najbolje djeluju na plovilima koja se dokuju svake tri i po godine
ili češće. Učinkovite su i na plovilima za posebnu namjenu
(remorkeri, čamci za spašavanje, istraživački brodovi)
ako se koriste barem 100 dana u godini i dokuju se barem svake
3 godine. Kad se plovila rjeđe koriste, jače je obraštanje i
dokovanje treba provesti svake godine.
Primjena biocida
Prednosti:
pouzdanost i nezahtjevnost za održavanje uređaja za primjenu biocida
Mane:
veličina može biti limit prilikom instaliranja na brod
biocidi mogu ubrzati koroziju balastnih tankova, pumpi i drugih struktura
potrebno je voditi računa o sigurnosti posade koja rukuje s kemikalijama
postoji opasnost reakcije oksidirajućih biocida sa morskom vodom tako da tvore toksične kemikalije - nije sigurno ispumpavati vodu tretiranu oksidirajućim biocidima u okoliš
Tehnologije koje uništavaju organizme, primjenom ozona ili raznih kemijskih biocida (Peraclean, Seakleen, klorov dioksid, natrijev hipoklorit, menadion i slično) mogu potencijalno biti opasne za okoliš, posadu, brod i za premaze u balastnim tankovima. Stoga većina tih sustava obrađenu vodu neutraliziraju drugim kemijskim agensima prije ispuštanja.
Kemijska dezinfekcija dijeli se na kloriranje, elektrokloriranje, ozoniranje, doziranje peracetične kiseline, vodikova peroksida ili vitamina „K“.
Učinkovitost ovih procesa ovisi o pH vrijednosti vode I njenoj temperaturi, o tipu organizma te o pravilnom doziranju. Većina ovih načina zahtijeva naknadni tretman kemijskim neutralizatorom prije ispuštanja vode van broda.
Izvor:
Efficacy of NaCl brine for treatment of ballast water against freshwater invasions
Tony N. Wang a,⁎, Sarah A. Bailey b,a,1, David F. Reid c,2, Thomas H. Johengen d, Philip T. Jenkins e,Chris J. Wiley
f, Hugh J. MacIsaac a,3. 2012.
doi:10.1016/j.jglr.2011.10.001
Matthew D. et al., Efficacy of three commercially available ballast water biocides against vegetative microalgae,
dinoflagellate cysts and bacteria. http://dx.doi.org/10.1016/j.hal.2006.08.009,
Ozone treatment of ballast water on the oil tanker S/T Tonsina: chemistry, biology and toxicity
Russell P. Herwig1,*, Jeffery R. Cordell1, Jake C. Perrins1, Paul A. Dinnel2,
Robert W. Gensemer3, 7, William A. Stubblefield3, 7, Gregory M. Ruiz4,
Joel A. Kopp5, 8, Marcia L. House1, 9, William J. Cooper6. Mar Ecol Prog Ser 324: 37–55, 2006.
Naphthoquinones as broad spectrum biocides for treatment of ship's ballast water: Toxicity to phytoplankton and
bacteria., D.A. Wrighta et.al., Water Research Volume 41, Issue 6, March 2007, Pages 1294–1302