Akademik tədqiqatlar, aydın dil

Verianla | Akademik Araştırmalardan Türkçe Ekonomi ve Bilim İçerikleri

27 sentyabr 2026, bazar
VERİANLAMüstəqil elmi yayımçılıq
Menyunu açın və ya bağlayın
...
Home / Tətbiqi Elmlər / Mühəndislik / Gəmi gövdəsinin pasdan təmizlənməsi tullantı suyundakı mikroplastiklər və antifouling boya hissəcikləri ilə onların dəniz mühitinə emissiyalarının hərtərəfli anlaşılmasına doğru
Mühəndislik

Gəmi gövdəsinin pasdan təmizlənməsi tullantı suyundakı mikroplastiklər və antifouling boya hissəcikləri ilə onların dəniz mühitinə emissiyalarının hərtərəfli anlaşılmasına doğru

Bu tədqiqat gəmilərin baxım və yenidən boyama proseslərində yaranan, lakin klassik dəniz mikroplastik mənbələri qədər görünməyən bir çirklənmə axınına yönəlir: ultra yüksək təzyiqli su şırnağı ilə gəmi gövdəsinin pasdan təmizlənməsi zamanı əmələ gələn tullantı suyu.

15/08/2026  Veri Anla 20 baxış
Gəmi gövdəsinin pasdan təmizlənməsi tullantı suyundakı mikroplastiklər və antifouling boya hissəcikləri ilə onların dəniz mühitinə emissiyalarının hərtərəfli anlaşılmasına doğru

Bu tədqiqat gəmilərin baxım və yenidən boyama proseslərində yaranan, lakin klassik dəniz mikroplastik mənbələri qədər görünməyən bir çirklənmə axınına yönəlir: ultra yüksək təzyiqli su şırnağı ilə gəmi gövdəsinin pasdan təmizlənməsi zamanı əmələ gələn tullantı suyu. Tədqiqatçılar Çinin Nantong şəhərində yerləşən bir gəmi təmiri tərsanəsində 87.000 dwt-lik bir quru yük gəmisinin pasdan təmizlənməsi prosesi boyunca tullantı suyu nümunələri toplayaraq həm ümumi mikroplastikləri (MPs), həm də antifouling örtükdən qopan boya hissəciklərini (Antifouling Paint Particles, APPs) ayrı-ayrılıqda xarakterizə etdilər.

Pasdan təmizləmə prosesi səkkiz ultra yüksək təzyiqli su şırnağı robotu ilə həyata keçirildi. Hər robotun təxminən 50 L/dk su çıxışı və saatda 60 m²-yə qədər səth emalı gücü var idi. Tullantı suyu qapalı vakuum geri qazanım sistemi ilə mərkəzi xəttə daşındı. Tədqiqatçılar proses başladığı andan sona çatana qədər əsas boru çıxışından hər saat 1 L nümunə aldı və ümumilikdə 40 L-lik kompozit nümunə yaratdı. Beləliklə, yalnız boya sökülməsinin intensiv olduğu başlanğıc mərhələsi deyil, sonrakı durulama mərhələsi də nümunə götürmə əhatəsinə daxil edildi.

Kimyəvi analiz üçün piroliz-qaz xromatoqrafiyası/kütlə spektrometriyası (Py-GC/MS) istifadə edildi. On bir geniş yayılmış polimer standartı müqayisəyə daxil edildi və bunlardan altısı pasdan təmizləmə tullantı suyunda müəyyən edildi: PVC, PC, PE, PMMA, PS və PP. Mənbə ümumi mikroplastik konsentrasiyasını 3,29 mg/L kimi bildirir. Ən yüksək təkil konsentrasiyalar PVC üçün 1,22 mg/L və PC üçün 1,21 mg/L-dir.

Ümumi mikroplastiklərdən xeyli yüksək kütləvi yük antifouling boya hissəciklərində tapıldı. APP konsentrasiyası 330,25 mg/L olaraq ölçüldü. Tullantı suyunun ümumi asılı bərk maddə konsentrasiyası 20,04 g/L olduğundan APP-lər ümumi asılı bərk maddələrin təxminən %1,65-ni təşkil etdi. Py-GC/MS analizində butil metakrilat üçün xarakterik m/z = 41 fraqmentinin müəyyən edilməsi, araşdırılan APP-lərin böyük ölçüdə akril əsaslı antifouling örtükdən gəldiyini dəstəklədi.

Hissəcik ölçüsü analizi tullantı suyundakı ümumi hissəciklərin 3,55–111,47 µm arasında paylandığını və median hissəcik diametrinin D50 ≈ 31 µm olduğunu göstərdi. APP-lər üzrə ölçülən ölçü aralığı 5–100 µm idi. Təsadüfi seçilən 1000 APP-nin %81,4-ü 50 µm-dən kiçik idi. Bu incə hissəcik üstünlüyü, çox yüksək təzyiqli su şırnağının və mexaniki aşındırmanın örtük qatını kiçik hissələrə ayıra bildiyini göstərir.

Tədqiqatçılar tərsanənin 2024-cü ildə işlədiyi gəmilərin ümumi səth sahəsindən çıxış edərək illik təxminən 57.440 m³ pasdan təmizləmə tullantı suyu yarandığını hesabladı. Araşdırılan nümunədəki konsentrasiyaların il boyunca digər gəmilərə də tətbiq edilməsi ilə bu həcmdə təxminən 0,2 ton ümumi mikroplastik və 19 ton APP ola biləcəyi təxmin edildi. Bu dəyərlər birbaşa ölçülmüş illik dəniz emissiyaları deyil, tək nümunə dəstindəki konsentrasiyaların tərsanənin illik iş həcminə ekstrapolyasiyasıdır.

Türkiyə baxımından şərh: Tədqiqat Türkiyədəki bir tərsanəni və ya Türkiyə sahillərini araşdırmır. Bununla birlikdə, ultra yüksək təzyiqli su ilə gövdə təmizləmə və ya pasdan təmizləmə tətbiq edilən gəmi baxım obyektlərində oxşar bir çirkləndirici axının olub-olmadığını araşdırmaq üçün birbaşa tətbiq edilə bilən nümunə götürmə və analiz çərçivəsi təqdim edir. Türkiyədəki bir tətbiqdə yerli gəmi tipləri, istifadə edilən antifouling örtüklər, su şırnağı təzyiqi, tullantı suyu toplama sistemi, mövcud təmizləmə infrastrukturu və illik emal edilən səth sahələri ayrı-ayrılıqda ölçülməlidir. Bu tədqiqatdakı 3,29 mg/L MP, 330,25 mg/L APP və ya illik 19 ton APP dəyərləri Türkiyədəki tərsanələrə birbaşa köçürülməməlidir.

Pasdan təmizləmə prosesi niyə mikroplastik mənbəyi ola bilər?

Gəmi gövdəsi örtükləri adətən astar, ara bağlayıcı qat və üst örtükdən ibarət olur. Üst örtük antifouling funksiyası daşıyaraq dəniz orqanizmlərinin gövdəyə yapışmasını məhdudlaşdırmaq üçün hazırlanmışdır. Tədqiqat müasir antifouling boyalarda akrilat kopolimerləri ilə mis, sink və ya silan tərkibli strukturların geniş yayıldığını izah edir.

Gəmi uzun müddət dənizdə işlədikcə örtüklər köhnələ bilər, səthdə korroziya və biofilm yarana bilər. Yenidən boyamadan əvvəl köhnə səthin uzaqlaşdırılması lazımdır. Araşdırılan tərsanədə bu proses ultra yüksək təzyiqli su şırnaqları ilə aparılır. Mənbəyə görə şırnaq çıxış təzyiqi 3000 bar-a qədər çata bilir.

Bu proses iki fərqli hissəcik qrupunu eyni tullantı suyu axınına daşıya bilər. Birinci qrup birbaşa gəminin antifouling boya qatından qopan APP-lərdir. İkinci qrup isə tədqiqatçıların qiymətləndirməsinə görə üzmə zamanı dəniz suyundan gövdə səthinə və biofilmlərə yapışmış ola bilən ümumi mikroplastiklərdir. Pasdan təmizləmə zamanı yüksək təzyiq və mexaniki üyütmə bu hissəcikləri səthdən ayıraraq daha kiçik hissələr şəklində tullantı suyuna daşıya bilər.

Lakin tədqiqatda ümumi mikroplastiklərin üzmə zamanı gövdəyə hansı nöqtədə və nə qədər müddət yapışdığı birbaşa izlənilməmişdir. Buna görə bu mənbə mexanizmi ölçülən polimer profili və əvvəlki ədəbiyyat əsasında tədqiqatçı şərhidir.

Nümunə tək bir anda götürülmədi

Tədqiqatın mühüm metodoloji xüsusiyyətlərindən biri nümunə götürmənin tək bir ani nümunəyə əsaslanmamasıdır. 87.000 dwt quru yük gəmisinin təxminən 16.800 m² gövdə səthi üzərində pasdan təmizləmə aparılarkən əsas tullantı suyu xəttindən hər saat 1 L nümunə götürülmüş və proses boyunca ümumilikdə 40 L nümunə toplanmışdır.

İlk saatlarda örtüyün aşındırılması səbəbilə daha yüksək çirkləndirici yükü, son mərhələlərdə isə durulama səbəbilə daha seyrək tullantı suyu yarana biləcəyindən tədqiqatçılar bu iki mərhələnin də kompozit nümunəyə daxil edilməsini məqsəd qoymuşdur. Toplanan 40 L nümunə daha sonra şüşə pərli qarışdırıcı ilə 30 dəqiqə homogenləşdirilmişdir.

Nümunə hazırlanmasında pas necə ayrıldı?

Homogenləşdirilmiş tullantı suyundan 1 L götürülərək əvvəlcə 5 mm paslanmaz polad ələkdən keçirildi. Daha böyük hissəciklər və liflər uzaqlaşdırıldıqdan sonra nümunənin pH-ı %30-luq nitrat turşusu ilə pH 1,0-a tənzimləndi və həll olmayan pasın həll etdirilməsi məqsədilə 48 saat qarışdırıldı.

Daha sonra nümunə 1 µm polad membran üzərindən vakuumla filtrasiya edildi. Filtr membranı 1 L susuz etanol içinə alınaraq 30 dəqiqəlik ultrasonik işləmə tətbiq edildi və membrana tutunan hissəciklərin yenidən mayeyə yayılması təmin edildi. Analiz üçün üç paralel alt nümunə hazırlandı.

Ümumi mikroplastiklər necə ekstraksiya edildi?

Ümumi MP analizi üçün 300 mL alt nümunə 80 °C-də quruduldu. Polimerlərin çıxarılması məqsədilə ardıcıl olaraq xloroform, heksafloroizopropanol və toluen istifadə edildi. Hər həlledici ilə 10 dəqiqəlik ultrasonik ekstraksiya həyata keçirildi və proses üç dəfə təkrarlandı. Birləşdirilən üzvi faza 110 °C-də qatılaşdırıldı və Py-GC/MS analizinə hazırlandı.

Tədqiqatda istinad kimi 11 polimer istifadə edildi:

  • Polistiren (PS)
  • Polietilen (PE)
  • Polipropilen (PP)
  • Polimetil metakrilat (PMMA)
  • Polivinil xlorid (PVC)
  • Polietilen tereftalat (PET)
  • Polikarbonat (PC)
  • Naylon 6 (PA6)
  • Naylon 66 (PA66)
  • Polilaktik turşu (PLA)
  • Polibutilen adipat tereftalat (PBAT)

Bu 11 standartdan altısının xarakterik Py-GC/MS siqnalları nümunədə müəyyən edildi.

Hansı mikroplastik ən yüksək konsentrasiyada idi?

Mənbə Cədvəl 1-ə görə polimerlərin sıralaması PVC > PC > PE > PMMA > PS > PP şəklindədir.

Verianla Live: Pasdan təmizləmə tullantı suyunda müəyyən edilən mikroplastik polimerləri

Qrafik eyni kompozit tullantı suyu nümunəsində Py-GC/MS ilə müəyyən edilən altı mikroplastik növünün mənbədə bildirilən konsentrasiyalarını müqayisə edir.

PolimerKonsentrasiya (mg/L)
PVC1.22
PC1.21
PE0.53
PMMA0.17
PS0.11
PP0.03
 

Verianla Live: Vizualizasiya görünən elmi məlumat cədvəlindən yaradılır. Mənbə Cədvəl 1-dəki altı dəyər aynən istifadə edilmişdir. Bu dəyərlərin arifmetik cəmi 3,27 mg/L olsa da, tədqiqat mətni ümumi MP konsentrasiyasını 3,29 mg/L kimi bildirir.

PVC və PC təkbaşına ümumi mikroplastik kütləsinin böyük bir hissəsini təşkil edir. PET, PA6, PA66, PLA və PBAT isə analizdə “aşkar edilmədi” kimi raporlanmışdır.

Tədqiqatın Əlavə A bölməsində müəyyən edilən polimerlər üçün ayrıca kalibrasiya əyriləri göstərilir. Məsələn, PS üçün \(R^2=0{,}9970\), PE üçün \(R^2=0{,}9903\), PVC və PMMA üçün \(R^2=0{,}9981\), PP üçün \(R^2=0{,}9971\) və PC üçün \(R^2=0{,}9952\) raporlanmışdır. Bu dəyərlər istifadə edilən Py-GC/MS kalibrasiyalarının müvafiq iş aralıqlarında güclü xətti uyğunluq göstərdiyini ortaya qoyur.

APP-lər ümumi mikroplastiklərdən necə ayrıldı?

Antifouling boya hissəcikləri üçün ayrı bir hazırlama proseduru istifadə edildi. 100 mL alt nümunə qurudulduqdan sonra %30 H₂O₂ ilə 65 °C-də 48 saat sindirildi. 1 µm-dən yuxarı APP-lər polad membranda tutuldu, doymuş natrium yodid məhlulu ilə sıxlıq ayırması tətbiq edildi və 12 saatlıq faza ayrılmasından sonra üst faza yenidən filtrasiya edildi.

Metanolla membran üzərindən alınan APP süspansiyonu 1–2 mL-yə konsentrə edildi və Py-GC/MS ilə analiz edildi.

APP-lərin akril boya mənşəyi necə müəyyən edildi?

Py-GC/MS spektrində butil metakrilatın xarakterik m/z = 41 fraqmenti aşkar edildi. Buna qarşılıq tədqiqatda incələnən alkid ester, poliuretan və epoksi sistemlərinə aid xarakterik fraqmentlər müşahidə edilmədi. Tədqiqatçılar bu profili nümunədəki APP-lərin əsasən akril əsaslı antifouling örtükdən gəlməsi ilə əlaqələndirdi.

Kəmiyyət analizi üçün incələnən gəminin üst antifouling boya qatından qazınan real boya istinad materialı istifadə edildi. Boya istinadının quru kütləsi ilə m/z = 41 pik sahəsi arasında:

\[ y=0{,}9676x+3{,}6741 \]

xətti əlaqə və:

\[ R^2=0{,}9949 \]

uyğunluğu əldə edildi. Tullantı suyu nümunəsindəki xarakterik pik sahəsindən APP konsentrasiyası 330,25 mg/L olaraq hesablandı.

APP ölçmə metodunun təkrarlana bilməsi yoxlanıldımı?

Tədqiqatçılar eyni tullantı suyunu 5, 10, 20, 50, 100 və 200 qat seyrəldərək metodun nəzəri seyrəltmə davranışını izləyib-izləmədiyini yoxladı.

SeyrəltməÖlçülən APP (mg/L)Nəzəri APP (mg/L)
5×67,2466,05
10×32,3233,03
20×17,6116,51
50×6,536,61
100×3,153,30
200×1,721,65

Ölçülən və nəzəri dəyərlərin bir-birinə yaxın olması, tədqiqatçıların inkişaf etdirdiyi APP kəmiyyət analizi yanaşmasının bu nümunə matrisi içində tətbiq edilə biləcəyini dəstəkləyir.

Tullantı suyundakı asılı bərk maddələrin nə qədəri APP-dir?

Ümumi asılı bərk maddə konsentrasiyası 20,04 g/L, yəni 20.040 mg/L olaraq müəyyən edildi. 330,25 mg/L APP konsentrasiyası buna nisbətləndirildikdə APP-lərin TSS kütləsinin təxminən %1,65-ni təşkil etdiyi hesablandı.

Bu səbəbdən tullantı suyundakı bərk maddələrin əksəriyyəti APP deyil. Tədqiqatda qalan hissə yosunlar, bioloji qalıqlar, sediment və digər inorganik/organik hissəciklərlə əlaqələndirilir.

Hissəciklərin böyüklüyü nə idi?

Lazer hissəcik ölçüsü analizində tullantı suyundakı bütün hissəciklərin paylanması 3,55–111,47 µm arasında tapıldı. Paylanmanın median diametri:

\[ D_{50}\approx31\ \mu m \]

kimi raporlandı.

Tədqiqatın Şəkil 5-indəki paylanma əyrisi maksimum intensivliyin onlarca mikrometr aralığında yarandığını, hissəciklərin mühüm bir hissəsinin olduqca incə olduğunu göstərir.

Mikroskop altında nələr görüldü?

200× böyütməli optik mikroskop analizində 1 mm × 1 mm görüş sahəsində ümumilikdə 4573 hissəcik təsnif edildi. Bunların:

  • 1217'si APP,
  • 6'sı ümumi mikroplastik,
  • 54'ü yosun hüceyrəsi,
  • qalanı bioloji qalıq, sediment və digər hissəciklər

kimi tanımlandı.

1217 APP-nin rəng paylanması 773 qırmızı, 316 qara və 128 mavi hissəcik şəklində idi. Şəkil 6-da mavi APP, qırmızı/qara APP, ümumi MP və yosun hüceyrəsi nümunələri ayrı mikroskop görüntülərində göstərilmişdir.

Burada kütlə konsentrasiyası ilə mikroskopik hissəcik sayının fərqli ölçütlər olduğuna diqqət edilməlidir. APP-lərin 330,25 mg/L-lik kütləvi konsentrasiyası ilə görüş sahəsindəki hissəcik sayları birbaşa eyni faiz ölçəyində müqayisə edilə bilməz.

APP-lərin APP-lərin %81,4-ünün 50 µm-dən kiçik olması nə deməkdir?

Tədqiqatçılar təsadüfi seçilən 1000 APP üzərində uzun ox ölçüsünü ölçdü:

APP ölçü sinfiHissəcik sayıNisbət (%)
<10 µm636,3
10–20 µm22722,7
20–50 µm52452,4
>50 µm18618,6

İlk üç sinif birlikdə hesablandıqda APP-lərin %81,4-ünün 50 µm-dən kiçik olduğu görülür. Tədqiqatçılar bu incə parçalanmanı köhnəlmiş boya qatının kövrəkliyi ilə 3000 bar'a qədər çatan su şırnağının və robot üzərindəki yüksək sürətli mexaniki üyütmənin birgə təsiri ilə izah edirlər.

Mənbə kiçik APP-lərin dəniz səthində daha asan daşına biləcəyini və dəniz orqanizmləri tərəfindən qəbul edilə biləcəyini əvvəlki ədəbiyyata əsaslanaraq müzakirə edir. Lakin bu tədqiqatın özündə APP-lərin dənizdə daşınması və ya canlılar tərəfindən qəbul edilməsi eksperimental olaraq izlənilməmişdir.

Bir tərsanə üçün illik çirkləndirici yükü necə hesablandı?

Tədqiqatçılar tərsanənin 2024-cü il boyunca pasdan təmizləmə prosesi apardığı quru yük gəmiləri, tankerlər və konteyner gəmiləri üçün gəmi sayı və gövdə səth sahəsi məlumatlarını topladı. Bu məlumatlardan ümumi illik pasdan təmizləmə tullantı suyu həcmi 57.440 m³ olaraq hesablandı.

Sonra bu həcm araşdırılan nümunədə ölçülən kütlə konsentrasiyaları ilə vuruldu:

\[ M=C\times V \]

Bu ekstrapolyasiya nəticəsində təxminən:

  • 0,2 ton/il ümumi mikroplastik,
  • 19 ton/il antifouling boya hissəciyi

hesablandı.

APP yükünün ümumi mikroplastiklərdən təxminən iki mərtəbə daha yüksək olması, bu tərsanə tullantı suyunda kütlə baxımından əsas plastik mənşəli hissəcik yükünün antifouling örtükdən gəldiyini göstərir.

19 ton/il birbaşa dənizə buraxılmış 19 ton deməkdirmi?

Xeyr. Bu nöqtə tədqiqatın doğru şərhi üçün kritikdir. Hesablanan təxminən 19 ton, illik pasdan təmizləmə tullantı suyunun içərə biləcəyi APP kütləsinin ekstrapolyasiyasıdır. Tədqiqat tərsanənin bütün illik tullantı suyunun təmizləmədən sonrakı son çıxışında 19 ton APP ölçməmişdir.

Buna görə bu rəqəm “tərsanə 19 ton APP-ni dənizə buraxdı” şəklində istifadə edilə bilməz. Gerçək ekoloji deşarj yükünün hesablanması üçün tullantı suyu toplama səmərəliliyi, mövcud təmizləmə sistemi, bərk maddə tutma nisbəti və son çıxış konsentrasiyaları ayrıca ölçülməlidir.

Mənbənin şüşə bənzətməsi nəyi ifadə edir?

Tədqiqatçılar illik təxminən 0,2 ton MP və 19 ton APP ümumi kütləsini vizuallaşdırmaq məqsədilə 20 qramlıq 500 mL PET şüşələrlə kütləvi bir bənzətmə aparmışdır. Bu ümumi kütlənin təxminən 0,96 milyon şişənin kütləsinə bərabər olacağını hesablamışlar.

Bu, yalnız kütləni daha anlaşıqlı edən bir bənzətmədir. APP və ümumi mikroplastiklərin fiziki forması, kimyəvi tərkibi, ekoloji davranışı və ya toksikliyi PET içki şüşələri ilə eyni deyil.

Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr

  • Ultra yüksək təzyiqli gəmi gövdəsi pasdan təmizləmə tullantı suyunda həm ümumi mikroplastiklər, həm də antifouling boya hissəcikləri mövcuddur.
  • Araşdırılan tullantı suyunda altı ümumi mikroplastik növü müəyyən edilmiş və mənbə ümumi konsentrasiyanı 3,29 mg/L kimi bildirmişdir.
  • PVC və PC araşdırılan ümumi mikroplastiklər arasında ən yüksək kütlə konsentrasiyalarına malikdir.
  • APP konsentrasiyası 330,25 mg/L olaraq ölçülmüş və TSS-nin təxminən %1,65-ni təşkil etmişdir.
  • Py-GC/MS nəticələri araşdırılan APP-lərin əsasən akril əsaslı antifouling örtük mənşəli olduğunu dəstəkləyir.
  • Tullantı suyundakı ümumi hissəcik paylanmasının D50 dəyəri təxminən 31 µm-dir.
  • Ölçülən 1000 APP-nin %81,4'ü 50 µm-dən kiçikdir.
  • 2024 tərsanə fəaliyyətlərinə edilən ekstrapolyasiya təxminən 57.440 m³/il pasdan təmizləmə tullantı suyu içində təxminən 0,2 ton MP və 19 ton APP ola biləcəyini göstərir.

Tədqiqatın göstərmədiyi nəticələr

  • Tədqiqat 19 ton APP-nin həqiqətən birbaşa dənizə deşarj edildiyini ölçməmişdir.
  • İllik 0,2 ton və 19 ton dəyərləri bütün gəmilərdə birbaşa ölçülmüş yüklər deyil, bir konsentrasiya dəstindən edilən ekstrapolyasiyalardır.
  • Nəticələr bütün tərsanələr və ya bütün gəmi baxım metodları üçün universal konsentrasiya dəyərləri deyil.
  • Tədqiqat MP və ya APP-lərin flokulyasiya, filtrasiya və ya başqa bir təmizləmə texnologiyası ilə aradan qaldırma səmərəsini eksperimental olaraq müəyyən etməmişdir.
  • APP-lərin dəniz canlılarına toksikliyi bu tədqiqatda yeni ekotoksikoloji təcrübələrlə ölçülməmişdir.
  • Ümumi mikroplastiklərin gəmi gövdəsinə üzmə zamanı yapışdığı mexanizm birbaşa izləmə təcrübəsi ilə sübut edilməmişdir.
  • APP-nin 330,25 mg/L olması tullantı suyunun tamamının %1,65 APP olduğu anlamına gəlmir; %1,65 dəyəri ümumi asılı bərk maddə kütləsi içindəki paydır.
  • Bu tədqiqat nanoplastiklərin ayrıca kəmiyyət paylanmasını raporlamır.

Tədqiqatın Metodu və Nəticələri

Eksperimental dizaynın xülasəsi

ParametrTədqiqatda istifadə edilən dəyər/metod
SahəNantong, Çində bir gəmi təmiri tərsanəsi
Nümunə götürülən gəmi87.000 dwt quru yük gəmisi
Gəmi uzunluğu250 m
En43 m
Kalıp dərinliyi20,3 m
Tam yük draftı14,5 m
Təxminən gövdə səth sahəsi16.800 m²
Pasdan təmizləmə robotu8 ədəd ultra yüksək təzyiqli su şırnağı robotu
Robot başına su sərfiTəxminən 50 L/dk
Robot başına səth emalı gücü60 m²/saata qədər
Nümunə götürməProses boyunca saatda 1 L
Ümumi kompozit nümunə40 L
Homogenləşdirmə30 dk
Paralel laboratoriya alt nümunəsi3
Əsas kimyəvi analizPy-GC/MS
Optik mikroskop200× böyütmə
Hissəcik ölçüsüMastersizer 3000+Ultra lazer hissəcik ölçüsü analizatoru
Statistik eşikp < 0,05

Py-GC/MS şərtləri

Analiz parametriDəyər
Piroliz cihazıFrontier EGA/PY-3030D
GC-MSShimadzu QP2020
KolonRtx-5MS
Piroliz temperaturu550 °C
Başlanğıc GC temperaturu40 °C, 2 dk
İsitmə sürəti20 °C/dk
Son temperatur320 °C, 14 dk
Ümumi proqram30 dk
m/z skan aralığı29–600

Keyfiyyət təminatı və kontaminasiya nəzarəti

Mikroplastik analizində xarici kontaminasiya mühüm xəta mənbəyi ola biləcəyi üçün tədqiqatda şüşə və ya paslanmaz polad cihazlar istifadə edildi və avadanlıqlar ən azı üç dəfə ultra saf su ilə yuyuldu. Nümunələr və cihazlar alüminium folqa ilə örtüldü; proseslər laminar axın kabinetində aparıldı.

Laboratoriya personalı lif bulaşmasını azaltmaq üçün pambıq laboratoriya xalatı və lateks əlcək istifadə etdi. Metod blankları ultra saf su ilə nümunələrlə birlikdə işlənildi və optik mikroskopda blanklarda hissəcik aşkar edilmədiyi bildirildi.

Py-GC/MS cihazı istinad materialları ilə kalibrasiya edildi. Mənbə retensiya vaxtı sabitliyini RSD < %2, kalibrasiya əyrilərini isə R² ≥ 0,99 kimi bildirir. Üç paralel alt nümunə ilə yanaşı müsbət və mənfi kontroller də istifadə edilmişdir.

Əsas kəmiyyət nəticələri

GöstəriciMənbədə bildirilən nəticə
Ümumi asılı bərk maddə20,04 g/L
Ümumi ümumi mikroplastik3,29 mg/L
APP330,25 mg/L
APP-nin TSS içindəki payı%1,65
Ümumi hissəcik ölçü aralığı3,55–111,47 µm
D50Təxminən 31 µm
APP ölçü aralığı5–100 µm
50 µm-dən kiçik APP%81,4
2024 hesablanan pasdan təmizləmə tullantı suyu57.440 m³/il
Ekstrapolyasiya edilmiş ümumi MP yüküTəxminən 0,2 ton/il
Ekstrapolyasiya edilmiş APP yüküTəxminən 19 ton/il

Ümumi mikroplastiklərin detallı nəticələri

PolimerXarakterik m/zKonsentrasiya (mg/L)
PS780,11
PE1110,53
PP1260,03
PMMA1000,17
PVC1281,22
PC2281,21
PET105Aşkar edilmədi
PA6113Aşkar edilmədi
PA6684Aşkar edilmədi
PLA56Aşkar edilmədi
PBAT72Aşkar edilmədi

İllik ekstrapolyasiyanın fərziyyəsi

İllik kütlə hesabının əsas riyazi məntiqi sadədir:

\[ \text{Yıllık yük}=\text{ölçülen kütle konsantrasyonu}\times\text{yıllık atıksu hacmi} \]

Lakin metodoloji baxımdan əsas vacib olan, konsentrasiya dəyişəninin yalnız incələnən kompozit nümunədən götürülməsidir. Mənbə fərqli gəmi tiplərinin antifouling boya tərkibindəki dəyişimin hesabda nəzərə alınmadığını açıq şəkildə bildirir.

Buna görə 0,2 ton və 19 ton dəyərləri tərsanənin 2024 ilindəki bütün gəmilərindən ayrı-ayrılıqda ölçülmüş kütlələr deyil. Nəticə incələnən konsentrasiyaların illik fəaliyyət həcminə miqyaslandırılmış təxminidir.

Başlıca metodoloji məhdudiyyətlər

  • Tullantı suyu xarakterizasiyasının saha hissəsi tək bir gəmi təmiri tərsanəsində həyata keçirilmişdir.
  • Əsas konsentrasiya ölçümü 87.000 dwt-lik tək bir quru yük gəmisinin pasdan təmizləmə əməliyyatından yaradılan kompozit nümunəyə əsaslanır.
  • İllik emissiya hesabında fərqli gəmilərin boya formulalarının və real konsentrasiya dəyişkənliyinin təsiri nəzərə alınmamışdır.
  • APP standartı kimi incələnən gəminin öz üst örtüyündən qazınan boya istifadə edilmişdir; metodun fərqli antifouling sistemlərinə köçürülməsi ayrıca təsdiqlənməlidir.
  • Ümumi MP-lərin gəmi səthindəki dəqiq mənşəyi birbaşa mənbə izləmə metodu ilə müəyyən edilməmişdir.
  • Təmizləmədən sonrakı real son deşarj konsentrasiyası ölçülməmişdir.
  • MP və APP-lərin aradan qaldırılması üçün filtrasiya, koaqulyasiya və ya başqa bir təmizləmə texnologiyasının eksperimental səmərəsi bu tədqiqatın əhatəsində deyil.
  • Tədqiqat öz daxilində p < 0,05 anlamlılıq eşiyini bildirir, lakin əsas nəticələr böyük ölçüdə təsviri konsentrasiya, kalibrasiya, ölçü və ekstrapolyasiya analizlərinə əsaslanır.

Mənbə və Metod Qeydi

Tam orijinal tədqiqat adı: Towards a Comprehensive Understanding of Microplastics and Antifouling Paint Particles from Ship-Hull Derusting Wastewater and Their Emissions into the Marine Environment

Müəlliflər, orijinal sıra ilə: Can Zhang; Yufan Chen; Wenbin Zhao; Jianhua Zhou; Deli Wu.

Bərabər töhfə/bərabər birinci müəllif: Mənbədə bərabər birinci müəllif və ya bərabər töhfə işarəsi yoxdur.

Məsul müəllif: Deli Wu.

Qurumlar: Department of Environmental Science and Engineering, Tongji University, Shanghai, China; COSCO Shipping Heavy Industry Co., Ltd., Shanghai, China; Zhejiang Key Laboratory of Solid Waste Pollution Control and Resource Utilization, School of Environmental Science and Engineering, Zhejiang Gongshang University, Hangzhou, China.

Mənbə növü: Rəyli eksperimental orijinal tədqiqat məqaləsi.

Jurnal: Journal of Marine Science and Engineering.

Cild / məqalə nömrəsi: Cild 14, Məqalə 195.

DOI: 10.3390/jmse14020195

Göndərilmə tarixi: 22 Dekabr 2025.

Reviziya tarixi: 11 Yanvar 2026.

Qəbul tarixi: 15 Yanvar 2026.

Nəşr tarixi: 17 Yanvar 2026.

Akademik redaktor: Eugen Rusu.

Rəyçilik statusu: Journal of Marine Science and Engineering tərəfindən yayımlanmış rəyli tədqiqat məqaləsidir.

Nəşriyyat: MDPI, Basel, Switzerland.

Rəsmi yayın bağlantısı:MDPI — rəsmi məqalə səhifəsi

DOI bağlantısı:https://doi.org/10.3390/jmse14020195

Açıq giriş və lisenziya: Tədqiqat Creative Commons Attribution (CC BY) lisenziyası altında açıq girişlə yayımlanmışdır.

Sürüm notu: Bu Verianla məzmunu yüklənən v2/updated version of record faylına əsaslanır.

Maliyyələşmə: Tədqiqat Çin Xalq Respublikasının Sənaye və İnformasiya Texnologiyaları Nazirliyi tərəfindən MC202031-Z07 qrant nömrəsi ilə dəstəklənmişdir.

Əlavə maliyyələşmə / maraqlar toqquşması bəyanı: Müəlliflər tədqiqatın həmçinin COSCO Shipping Heavy Industry Co., Ltd. tərəfindən maliyyələşdirildiyini bildirirlər. Mənbəyə görə bu maliyyəçi tədqiqat dizaynına, məlumat toplama və ya analizinə, məlumatların şərhinə, məqalənin yazılmasına və ya yayımlama qərarına daxil olmamışdır.

Məlumat əlçatanlığı: Müəlliflər tədqiqatın orijinal töhfələrinin məqalənin içində olduğunu və əlavə sualların məsul müəllifa yönəldilə biləcəyini bildirirlər.

Müəllif töhfələri

Konseptuallaşdırma: C.Z. və D.W.

Metod: C.Z.

Proqram təminatı: C.Z. və Y.C.

Doğrulama: C.Z. və J.Z.

Formal analiz: C.Z. və Y.C.

Tədqiqat: C.Z. və W.Z.

Resurslar: W.Z.

Məlumat kurasiyası: C.Z.

Orijinal layihə: C.Z.

Vizualizasiya: C.Z.

Məsləhətçilik, layihə idarəçiliyi və maliyyələşmə təminatı: D.W.

Mənbə daxilində raporlama nöqtələri

Mikroplastik toplamı: Mənbə mətni və xülasədə ümumi MP konsentrasiyası 3,29 mg/L olaraq göstərilir. Buna qarşılıq Cədvəl 1-dəki altı müəyyən edilmiş polimer üçün ayrı-ayrı verilən 1,22; 1,21; 0,53; 0,17; 0,11 və 0,03 mg/L dəyərlərinin arifmetik cəmi 3,27 mg/L-dir. Bu kiçik fərq ehtimal edilən yuvarlaqlaşdırma və ya raporlama fərqi kimi mənbədə mövcuddur; Verianla mətni ümumi dəyəri səssizcə yenidən hesablayıb dəyişdirməmişdir.

VLCC səth sahəsi: Mənbə Cədvəl 4-də bir VLCC üçün səth sahəsi 550.000 m², buna bağlı pasdan təmizləmə tullantı suyu isə 27.500 m³ olaraq verilmişdir. Bu səth sahəsi eyni cədvəldə olan digər gəmilərdən açıq şəkildə yüksəkdir. Mənbə bu dəyər üzərindən illik toplamı hesabladığı üçün Verianla məzmunu dəyəri fərziyyəvi olaraq düzəltməmişdir.

Elmi şərh sərhədi

Bu tədqiqat bir çirkləndiricinin yaranması və xarakterizasiyası işidir; bir tullantı suyu təmizləmə texnologiyasının performans tədqiqatı deyil. Buna görə tədqiqatdan “bu filtr APP-lərin %X-ni aradan qaldırar” və ya “mövcud tərsanə təmizləməsi dənizə APP buraxmır” kimi nəticələr çıxarıla bilməz.

Təxminən 19 ton/il APP və 0,2 ton/il MP dəyərləri, tək gəminin kompozit tullantı suyu nümunəsindəki konsentrasiyaların 2024 tərsanə iş həcminə ekstrapolyasiyasıdır. Bunların real son dəniz deşarj yükü olduğunu söyləmək üçün tullantı suyu təmizləmədən əvvəl və sonra uzunmüddətli kütlə balansı ölçmələri lazımdır.

Ümumi mikroplastiklərin gəmi gövdəsinə dənizdən yapışaraq gəldiyi izahı tədqiqatçıların ölçmə və ədəbiyyatdan inkişaf etdirdiyi mexanistik şərhdir. Tədqiqat MP-ləri üzmə başlanğıcından pasdan təmizləmə prosesinə qədər fərdi olaraq izləməmişdir.

Tədqiqatın güclü tərəfi ümumi mikroplastiklər ilə boya mənşəli APP-ləri ayrı analitik prosedurlarla araşdırması, proses boyunca kompozit saha nümunəsi götürməsi, Py-GC/MS əsaslı kütlə ölçümünü hissəcik ölçüsü və mikroskopik analizlərlə dəstəkləməsi və metod blankları ilə üç paralel alt nümunə istifadə etməsidir. Buna qarşılıq fərqli tərsanələr, gəmi tipləri, boya sistemləri və təmizləmə proseslərində müstəqil saha doğrulaması tələb olunur.

Bu Verianla məzmunundakı konsentrasiyalar, polimer növləri, hissəcik ölçüləri, metod detalları, illik yük təxminləri və elmi çıxarışlar yüklənən tədqiqata əsaslanır. Xarici mənbələr yalnız biblioqrafik kimlik, rəsmi nəşr bağlantısı, cari qeyd versiyası və jurnalın nəşr/rəyçilik statusunun doğrulanması məqsədilə istifadə edilmişdir; xarici mənbələrdən yeni eksperimental nəticə əlavə edilməmişdir.


Paylaşın:

Şərhlər yoxlandıqdan sonra yayımlanır.Şərhiniz təsdiq prosesinə daxil ediləcək və uyğun hesab olunduqda görünəcək.

Şərh yazın

E-poçt ünvanınız yayımlanmayacaq. Məcburi sahələr * ilə işarələnib

Your experience on this site will be improved by allowing cookies Cookie Policy