Fouling -ul este o excrescentă formată pe obiectele scufundate în apă de așezări de organisme ( bacterii , alge , nevertebrate ) și particule minerale. După mărime, organismele murdare sunt împărțite în microfoulers (bacterii, organisme unicelulare) și macrofoulers ( nevertebrate și alge). Peste 1700 de specii de organisme marine pot participa la murdărie [1] , creând un ecosistem local .
Cea mai frecventă cauză de murdărire a suprafețelor artificiale ( fundul unei nave , o platformă petrolieră etc.) sunt coloniile de crustacee , cum ar fi barnacle . Sunt ferm atașate de obiectele din apă, pot fi îndepărtate doar prin răzuire mecanică. Fouling-ul poate forma, de asemenea, nevertebrate mai mari, cum ar fi briozoarele , care creează structuri în formă de evantai. Hidroizii , stropii de mare , viermii calcaroși contribuie și ei la murdărie, cu toate acestea, se atașează doar la obiecte imobile și la nave doar în parcări și cad rapid când ies în larg.
Cochiliile sunt atașate de suprafețele subacvatice prin eliberarea unui astringent („clei de rață de mare”). Această substanță este formată din rânduri de glande pereche pe suprafața cochiliei și se întărește în apă în 10-15 minute. Studiile de laborator au arătat că un strat de un micron de adeziv de rață de mare are un modul de forfecare de 5 megapascali, ceea ce este în concordanță cu exemplele bune de adezivi moderni .
Foulers trăiesc în apă sărată de mare ; dacă o navă marină rămâne în apă dulce o perioadă suficient de lungă, atunci organismele marine mor. Cu toate acestea, contrar unei concepții greșite obișnuite, ele nu cad, ci dimpotrivă, atunci când intră în larg, creează o bază bună pentru noi murdări. Există materiale care practic nu sunt supuse murdării - cauciuc , sticlă , unele suprafețe sintetice.
Intensitatea murdăririi marine depinde de temperatura apei - murdăria este mai rapidă în latitudinile tropicale. Timp de șase luni, fundul vasului poate fi acoperit cu o grămadă de până la 7 centimetri grosime și cântărind până la o sută de tone, mai ales dacă au existat șederi lungi în porturi. Murdărirea severă poate face ca o navă să încetinească cu până la doi noduri și să crească consumul de combustibil cu până la 40 la sută [2] .
Așezându-se pe suprafața obiectelor hidrotehnice, încrustatorii provoacă pagube economice semnificative. Organismele marine pot ataca izolația cablurilor electrice și pot deteriora cablurile metalice . Fouling-ul este unul dintre principalele motive pentru defecțiunea instrumentelor oceanografice care se află în apă pentru o perioadă lungă de timp ( contoare de curent , hidrofoane ). În același timp, unii morți, cum ar fi midiile , sunt specii comerciale valoroase.
Navigatorii lumii antice s-au confruntat și cu problema murdării. Prima mențiune despre această problemă poate fi găsită în Plutarh . Pentru a preveni murdăria, marinarii antici foloseau ceară , gudron , ulei , sulf , arsen , plumb [3] . Din secolul al XVIII-lea, pentru a proteja împotriva murdăriei, structurile subacvatice (în principal fundul navelor) au fost învelite cu foi de cupru . Cuprul are proprietăți toxice, iar nevertebratele murdare mor pe el (deși cuprul nu poate împiedica murdărirea algelor brune ). Până în 1783, întreaga marina engleză avea placare cu cupru; până la începutul secolului al XIX-lea, Spania și Franța au urmat exemplul Marii Britanii.
În prezent, pentru prevenirea murdării, se folosesc acoperiri speciale care conțin cupru sau alte substanțe toxice ( biocide ), care au o toxicitate mai mare și o durată de viață mai lungă. În a doua jumătate a secolului al XX-lea, compușii organostanic erau populari - la acea vreme, până la 70 la sută din navele din lume erau tratate cu tributilstaniu (C 4 H 9 ) 3 Sn [4] . Acoperirile pe bază de tributilstaniu au făcut posibilă creșterea perioadei dintre tratamente până la patru ani. Cu toate acestea, studiile de mediu au arătat că compușii toxici de staniu poluează grav oceanul, acumulându-se în sedimentele de pe fund . În octombrie 2001, Organizația Maritimă Internațională a interzis folosirea acoperirilor pe bază de tributilstaniu [5] . În același timp, ecologistii au descris-o chiar ca fiind cea mai toxică substanță eliberată vreodată în mod intenționat în ocean [4] .
În secolul 21, sunt utilizați compuși mai ecologici de zinc și vanadiu ; a existat un interes reînnoit şi pentru cupru . Cu toate acestea, pentru o acțiune eficientă, astfel de acoperiri trebuie să aibă o solubilitate suficient de mare , prin urmare, tratamentul de suprafață trebuie efectuat periodic. În anii 2010, Marina SUA a devenit interesată de dezvoltarea unui nanomaterial care imită textura pielii de rechin [6] [7] .
Așezarea impurităților pe suprafața altui organism se numește epibioză . Un caz special de microfouling este formarea unei pelicule bacteriene pe dinți , care duce la apariția cariilor .