بخشی از مقاله
چکیده
سازه هاي دریایی نظیر کشتی ها، سکوهاي نفتی و سیستم هاي اقیانوس شناسی بطور دائم در معـرض خزه گرفتگی قرار دارند. خزه گرفتگی بر عملکرد این سازه ها اثرات نامطلوبی می گذارد بطوریکه کارایی این سیستم ها را کاهش داده یا مختل می کند. رنگهاي ضد خزه جهت جلوگیري از خزه گرفتگی سازه هاي دریایی بکار می روند. این رنگها بر اساس ازاد شدن مـواد سـمی از خـزه گرفتگـی جلـوگیري مـی کنند. آزاد شدن مواد سمی موجود در رنگهاي ضد خزه مشکلات زیست محیطـی جبـران ناپـذیري بـه دنبال دارد. لذا رویکردهاي نوین جهت جایگزینی رنگهاي ضد خزه سازگار با محیط زیست مـورد توجـه است. در این مقاله پدیده خزه گرفتگی و مشکلات مربوط به آن، رنگهـاي ضـدخزه و مشـکلات زیسـت محیطی آن و رویکردهاي نوین در جایگزینی رنگهاي ضد خزه سازگار با محیط زیست بررسی می شود.
کلمات کلیدي: خزه گرفتگی، رنگهاي ضدخزه، محیط زیست، پوششهاي سازگار با محیط زیست
١
1. مقدمه
خزه گرفتگی عبارت است از تجمع ناخواسته گیاهان و جانوران دریایی( مانند جلبک ها، باکتري ها، بارناکل هـا و .......) بر سطوح سازه هاي غوطه ور در آب دریا بطوریکه کارایی سیستم را کاهش داده یا مختل می کند. سـازه هـایی که در معرض حمله خزه گرفتگی قرار می گیرند شامل کشتی ها، سکوهاي نفتی و سیسـتم هـاي اقیـانوس شناسـی و دریایی است.[1-3]خزه گرفتگی بر عملکرد این سازه ها اثرات نامطلوبی می گذارد.
تقریبا 90 درصد تجارت جهانی از طریق دریا صورت می گیرد. تمجع میکروارگانیزم ها و پدیـده خـزه گرفتگـی کشتی هاي منجر به بروز مشکلات متعددي خواهد شد. خزه گرفتگی کشتی ها باعث افـزایش رافـنس سـطح، افـزایش اصطکاك و درنتیجه کاهش سرعت می شود. جهت افزایش سرعت نیاز به مصرف بیشتر سـوخت اسـت. بنـابراین خـزه گرفتگی باعث افزایش هزینه هاي مصرف سوخت و همچنین افزایش انتشار گازهاي گلخانه اي در اثـر مصـرف سـوخت بیشتر می شود. از طرفی با چسبیدن میکروارگانیزم ها و جانداران دریایی بر بدنه کشتی ها این امکـان وجـود دارد کـه طی حرکت کشتی ها این جانداران به منطق دیگري که به آن تعلق ندارند منتقل شود. این امر منجر به بـروز صـدمات اکولوژي در اثر ورود ناخواسته موجودات به مناطقی که به ان تعلق ندارند می شود و درنتیجه باعث بـه خطـر انـداختن تعادل اکوسیستم می شوند .[4-6]
همچنین خزه گرفتگی سکوهاي نفتی باعث افزایش وزن سکو، تشدید خوردگی و در نهایـت تخریـب سـکوهاي نفتی می شود.[7] اثر خزه گرفتگی روي سیستم هاي ساحلی و اقیانوس شناسی که در پژوهش هاي ساحلی و دریـایی و برنامه هاي مانیتورینگ استفاده می شود خیلی شدید است و بطور قابل ملاحظه اي بر کیفیـت اطلاعـات و عملکـرد تجهیزات اثر دارد.[8] بنابراین خزه گرفتگی منجر به افزایش هزینه هاي اقتصادي و صدمات زیست محیطی می شود و جلوگیري از آن حائز اهمیت است.
.2 رنگهاي ضد خزه و اصول عملکرد آن
انسان بیش ا ز 2000 سال است که با مشکلات خزه گرفتگی روبرو است.انسانهاي باسـتان جهـت جلـوگیري از خزه گرفتگی، سطوح قایق هاي چوبی با موادي نظیر قیر، موم ، واکس و ... پوشش مـی دادنـد. در ادامـه فنیقـی هـا از ورق هاي مسی و سربی براي حفاظت قایق ها از خزه گرفتکی استفاده می کردند .. در اواخر قرن 18 و اوایـل قـرن 19 میلادي با ساخت کشتی ها و قایق هاي فلزي رنگهاي ضدخزه توسعه یافت. رنگهاي ضدخزه حـاوي مـواد سـمی نظیـر ترکیبات آرسنیک، جیوه و قلع بود . بعد از آن رنگهاي ضد خزه حاوي مواد سمی اکسید هاي فلزي نظیر مـس، آهـن و روي توسعه یافت.[9]
با توجه به اینکه برخی از میکروارگانیزم ها با استفاده از مواد سمی اکسید هاي فلزي ازبین نمی رفتند ترکیبات سمی پایه قلع نظیر تري بوتیل تینTBT توسعه یافت. ترکیبات پایه قلع یکی از سمی ترین مواد موجـود در رنگهـاي ضدخزه است که بسیاري از میکروارگانیز مها را ازبین می برد.[9]
بطور کلی اصول عملکرد رنگهاي ضد خزه شامل آزاد شدن مواد سمی و حمله به جانـداران دریـایی و تخریـب
٢
آنهاست. به عنوان مثال رنگهاي ضد خزه حاوي اکسید مس براساس حل شدن اکسید مس و انجام واکنشهاي زیر منجر به جلوگیري از خزه گرفتگی می شوند:[10]
(1) 2-(aq)+1/2H2ئهأه1/2Cu2O(s) +H+ +2Cl-↔
(2) 32-(aq)ئهأهCuCl2-(aq)+Cl- ↔
