当外来动植物物种离开自己的「家乡」,进入其他地区,就会给新的生态环境带来许多问题。一些动植物会在新的环境中寻找生存条件,迅速建立种群。那些能够迅速、长期在新地区建立种群并影响和威胁到本地生态系统及生物多样性的物种被称为外来入侵物种。

美洲龙虾对于它的欧洲近亲来说是一个巨大的威胁。(来源:瑞典海事及水务局)

入侵物种

外来物种应该被视为入侵者,它们必须符合某些条件。例如,它们或许是被人类以各种理由有意带入新的地区的。入侵物种也有可能借助其它机会扩张。例如:远洋船的压舱水里、船只甲板和飞机上携带的动植物,或活植物材料携带的各种生物体被无意运往其它国家。

只有一部分外来物种可以在新环境中建立种群并扩张。而其中又只有一小部分可被归类为入侵物种,并带来麻烦。例如,西班牙鼻涕虫住进了瑞典人的后花园,引发了不小的骚动。

从全球的角度来看,入侵物种是一个大问题,欧盟环境基金及「环境与气候行动」(LIFE)项目估计:欧洲有大约12000种外来物种。有些物种会融入生态环境但有些会带来问题。据「环境与气候行动」项目称,这些物种会威胁生物多样性,而欧洲的物种总数大约在1500(这个数字肯定有问题)左右。

水生物种——物种入侵的「重灾区」

在海洋和淡水中,许多入侵物种可以向全球扩张。其中有藻类、菌类和原生动物。大型远洋货船上往往载有上千万立方米压舱水,这些压舱水会随着海运活动,将物种带到其它地区。压舱水的作用显然不是帮助入侵物种扩张,而是根据不同的海水盐度及水温调节船只的载重量以求稳定。淡海栉水母(梳状水母)就是其中一种不受欢迎的物种,它喜欢「搭便车」从美国前往波罗的海。

联合国海事机构(IMO:国际海事组织)高度关注入侵物种带来的问题,并通过了关于压舱水处理的公约(对船舶压舱水及沉积物控制和管理国际公约)。该公约将在被30个国家的接受后执行一年,这些国家的船舶总吨数占全球35%。现在,已有36个国家接受这项公约,它们的船只数量占全球29%。该公约要求:到2016年,所有走国际航线的船只都要处理压舱水。

目前有几种不同的技术可以清理压舱水中的外国生物体——化学制品、超声波、高温、臭氧都可以。另外,还有人在研发不需要压舱水的船舶。IMO已经批准了30种水净化系统,其中一种来自瑞典。该系统名为PureBallast 3.0,由Wallenius Water和Alfa Laval合作研发。

PureBallast 3.0

「我们准备发布第三代压舱水处理系统——PureBallast 3.0。」Alfa Laval公司公关总监Peter Torstensson说,「经过这套系统净化后的压舱水可以同时达到IMO公约和美国海岸警卫队法(USCG)。我们的目标是2014年让PureBallast 3.0通过USCG的审核。这是全球首个无需使用化学农药或其它化学处理方法便能满足IMO标准的净化系统。」Torstensson说。

「这套新系统的另一个优点在于它的体积只有前两代的一半,因此能耗也成功减少了60%。令我们高兴的是,船主们对它越来越有兴趣,一旦IMO公约被完全接受,我们预计未来10年内会有15000艘新船和20000艘现有船舶会安装相应型号的压舱水净化系统。」

紫外线可抑制生长

PureBallast 3.0的能耗下降了60%。

紫外线可破坏DNA和细胞,可使许多生物体停止繁殖。在PureBallast 3.0系统中,借助高级氧化技术(AOT)可使紫外线增强。AOT可使「自由基」形成,这样能对生物体的细胞膜造成致命伤害。

当压舱水装满后,将通过第一个机械过滤器,这样可去除大于50微米的颗粒和生物体。随后海水经过AOT反应器,紫外线可降低生物活性。这一过程中所需要消耗的能量取决于水的干净程度。如果海水相对干净、清澈,紫外线的强度会减弱,从而节省大量的能源。在抵达另一地点放出压舱水之前,处理工作便已完成。反复地紫外照射可以杀死那些在第一个处理步骤中存活下来、并有可能在海上航行的过程中生长的生物体。

PureBallast 3.0系统每小时可处理250~3000立方米的压舱水。如果船舶安装的是双系统,每小时可处理6000立方米的水。每小时照射1000立方米的水需要消耗100千瓦的电能,能耗比之前的系统减少了30%。而调节光线强弱的功能可以节省更多的能源。

本文于2013年5月发布