Что такое балластная вода и почему она является проблемой?

Балластная вода – это пресная или океанская вода, хранящаяся в корпусе судна для обеспечения устойчивости и улучшения маневренности во время рейса. Когда судно достигает места назначения, балласт сливается в воду в новом порту, иногда наполненный потоком незваных гостей в виде бактерий, микробов, мелких беспозвоночных, яиц или личинок различных видов, которые приехали из первоначального пункта назначения и могут стать инвазивными видами.

Когда судно принимает или доставляет груз в несколько разных портов, оно принимает или сбрасывает балластную воду в каждом из них, создавая смесь организмов из нескольких различных экосистем. Некоторые суда не предназначены для перевозки водяного балласта, в то время как другие могут перевозить балластную воду в герметичных танках, чтобы полностью обойти этот процесс. В целом, однако, почти все морские суда будут использовать балластную воду.

Что такое балластные воды

Балласт – это вода, доставленная на борт для управления весом судна. Это практика, которая стара, как сами корабли со стальным корпусом, и помогает снизить нагрузку на судно, компенсировать изменение веса при изменении грузовой нагрузки и повысить производительность при плавании в бурном море. Балластная вода также может использоваться для увеличения нагрузки, чтобы судно могло погружаться в воду достаточно низко, чтобы пройти под мостами и другими сооружениями.

Судно может нести от 30% до 50% всего груза в балласте, от нескольких тысяч литров до более 10 миллионов литров, в зависимости от размера судна. Согласно Руководству Всемирной организации здравоохранения по санитарии судов, около 11 миллиардов тонн балластной воды ежегодно перевозятся судами по всему миру. (1)

Почему это является проблемой? Если организм, перенесенный с балластной водой, выживет достаточно долго, чтобы создать репродуктивную популяцию в новой среде, он может стать инвазивным видом. Это может нанести непоправимый ущерб биоразнообразию, поскольку новые виды вытесняют местные или размножаются до неконтролируемых количеств. Инвазивные виды не только влияют на животных, которые там живут, но также могут нанести ущерб экономике и здоровью местных сообществ, которые полагаются на этот баланс для еды и воды.

Воздействие на окружающую среду

Многие из этих чужеродных водных видов несут ответственность за один из самых серьезных уронов, нанесенных водоемам в истории человечества. Например, вторжение моллюсков Речная дрейссена в пресноводные озера может привести к замедлению роста местных видов рыб на 14% в первый год их жизни. Бычок-кругляк, еще один печально известный инвазивный вид, настолько быстро меняет пищевую цепочку в своей новой среде обитания, что может увеличить биоаккумуляцию токсичных веществ в более крупных хищных рыбах, подвергая риску людей, употребляющих их. (2, 3)

И, по данным Международной морской организации (ИМО), скорость биоинвазий растет «тревожными» темпами: (4)

«Проблема инвазивных видов в водяном балласте судов в значительной степени связана с расширением торговли и объема перевозок за последние несколько десятилетий, и, поскольку объемы морской торговли продолжают расти, проблема, возможно, еще не достигла своего пика. Последствия во многих регионах мира были разрушительными.»

Балластная вода угрожает не только морской среде – корабли, идущие через открытый океан к озерам, не менее опасны. По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), по крайней мере 30% из 25 инвазивных видов, занесенных в Великие озера с 1800-х годов, проникли в экосистемы через балластную воду судов. (5)

ИМО разработала руководящие принципы для водяного балласта в 1991 году в рамках Комитета по защите морской среды и после многих лет международных переговоров приняла Международную конвенцию о контроле судовых балластных вод и осадков и управлении ими (также известную как Конвенция УБВ) в 2004 году. В том же году Береговая охрана США установила правила контроля за сбросом организмов из судового балласта в Соединенных Штатах Америки. (6)

Правила Береговой охраны США, запрещающие судам сбрасывать неочищенный балласт в воды США, вступили в силу в 2012 году, в то время как программа Конвенции УБВ 2004 года по разработке руководящих принципов и процедур для водяного балласта вступила в силу в 2017 году. В 2019 году EPA предложило новое правило в соответствии с Законом о случайном сбросе с судов, хотя он был подвергнут критике со стороны природоохранных организаций, поскольку он содержит исключение для крупных судов, которые работают в Великих озерах. (7, 8, 9, 10)

Некоторые виды, переносимые в балластных водах

• Ветвистоусые: завезены в Балтийское море.
• Китайский мохнаторукий краб: завезен в Западную Европу, Балтийское море и на западное побережье Северной Америки.
• Различные штаммы холеры: завезены в Южную Америку и в Мексиканский залив.
• Различные виды токсичных водорослей: завезены во многие регионы.
• Бычок-кругляк: завезен в Балтийское море и Северную Америку.
• Североамериканский гребневик мнемиопсис: завезен в Черное, Азовское и Каспийское моря.
• Амурская морская звезда: представлена в Южной Австралии.
• Речная дрейссена: завезена в западную и северную Европу и восточную половину Северной Америки.
• Ундария перистая: завезена в Южную Австралию, Новую Зеландию, Западное побережье США, Европу и Аргентину.
• Европейский зеленый краб: завезен в Южную Австралию, Южную Африку, США и Японию.

Системы управления балластными водами

В соответствии с Конвенцией УБВ 2004 года, во всем мире были реализованы различные стратегии управления балластными водами с использованием как физических (механических), так и химических методов. Во многих ситуациях необходимы различные комбинации систем очистки для борьбы с различными видами организмов, живущих внутри одного балластного танка. (8)

Некоторые химические вещества, хотя и способны на 100% инактивировать организмы в водяном балласте, создают высокие концентрации токсичных побочных продуктов, которые могут быть вредными для самих местных организмов, которые они пытаются защитить. Уменьшение количества этих биоцидов может добавить еще один шаг к процессу обработки, делая использование одних химикатов дорогостоящим и неэффективным методом. Даже химическая обработка, о которой известно, что она действует быстрее, чем механическая, скорее всего, нанесет окружающей среде больше вреда от токсичных побочных продуктов в долгосрочной перспективе.

С экологической точки зрения, использование первичной механической обработки, такой как удаление частиц дисковыми и сетчатыми фильтрами во время загрузки или использование УФ-излучения для полного уничтожения или стерилизации организмов, считается лучшим вариантом – по крайней мере, на данный момент.

Методы механической обработки могут включать фильтрацию, магнитную сепарацию, гравитационную сепарацию, ультразвуковую технологию и нагрев, все из которых, как было установлено, инактивируют организмы (особенно зоопланктон и бактерии). Исследования показали, что фильтрация с последующим использованием гидроксильного радикала является наиболее энергоэффективным и экономичным методом очистки, плюс он может инактивировать 100% организмов в водяном балласте и производить небольшое количество токсичных побочных продуктов. (11)

Методы замены балластных вод

Начиная с 1993 года, международные суда были обязаны заменять пресную балластную воду соленой, еще находясь в море, что было эффективным для уничтожения любых организмов, которые могли проникнуть в корпус в исходном порту. К 2006 году грузовые суда даже меньшего размера, не содержащие балластной воды, должны были принимать ограниченное количество морской воды и сбрасывать ее перед заходом в порт, чтобы предотвратить непреднамеренную транспортировку инвазивных видов.

Для замены водяного балласта судно должно находиться на расстоянии не менее 200 морских миль от ближайшего участка суши и находиться в воде на глубине не менее 200 метров. В некоторых случаях с лодками, которые совершают более короткие рейсы или работают в закрытых водах, судно должно заменять балластную воду на расстоянии не менее 50 морских миль от ближайшего берега, но все еще находится в воде глубиной 200 метров.

Методы замены балластной воды наиболее эффективны, если исходная вода поступала из пресноводного или солоноватого источника, поскольку резкое изменение солености смертельно для большинства пресноводных видов. Учитывая тот факт, что эффективная замена зависит от конкретных условий окружающей среды, таких как изменения солености или температуры, суда, путешествующие из пресной воды в пресную или из океана в океан, не получат такой же выгоды от замены балластной воды. Однако есть исследования, которые показывают, что комбинация или замена плюс обработка более эффективны, чем одна обработка, когда порты назначения пресноводны. Замена с последующей обработкой также служит важной стратегией на случай выхода из строя бортовых систем очистки. (12)

Treehugger