Академиялык изилдөөлөр, түшүнүктүү тил

Verianla | Кыргызча академиялык изилдөөлөр жана илим

27 сентябрь 2026, Жекшемби
VERİANLAКөз карандысыз илимий басма
Менюну ачуу же жабуу
...
Башкы бет / Колдонмо илимдер / Инженерия / Кеме корпусун даттан тазалоо саркынды суусундагы микропластиктер жана antifouling боёк бөлүкчөлөрү, ошондой эле алардын деңиз чөйрөсүнө эмиссияларын ар тараптуу түшүнүүгө карай
Инженерия

Кеме корпусун даттан тазалоо саркынды суусундагы микропластиктер жана antifouling боёк бөлүкчөлөрү, ошондой эле алардын деңиз чөйрөсүнө эмиссияларын ар тараптуу түшүнүүгө карай

Бул изилдөө кемелерди тейлөө жана кайра боёо иштеринде пайда болгон, бирок классикалык деңиз микропластик булактары сыяктуу көрүнүктүү эмес булгануу агымына багытталат: өтө жогорку басымдагы суу агымы менен кеме корпусун даттан тазалоо учурунда пайда болгон саркынды суу.

15/08/2026  Veri Anla 13 көрүү
Кеме корпусун даттан тазалоо саркынды суусундагы микропластиктер жана antifouling боёк бөлүкчөлөрү, ошондой эле алардын деңиз чөйрөсүнө эмиссияларын ар тараптуу түшүнүүгө карай

Бул изилдөө кемелерди тейлөө жана кайра боёо иштеринде пайда болгон, бирок классикалык деңиз микропластик булактары сыяктуу көрүнүктүү эмес булгануу агымына багытталат: өтө жогорку басымдагы суу агымы менен кеме корпусун даттан тазалоо учурунда пайда болгон саркынды суу. Изилдөөчүлөр Кытайдын Нантун шаарындагы бир кеме оңдоо верфинде 87.000 dwt жүк ташуучу кеменин даттан тазалоо процесси боюнча саркынды суу үлгүлөрүн чогултуп, жалпы микропластиктерди (MPs) да, antifouling каптамасынан ажыраган боёк бөлүкчөлөрүн (Antifouling Paint Particles, APPs) да өз-өзүнчө мүнөздөшкөн.

Даттан тазалоо процесси сегиз өтө жогорку басымдагы суу агымы роботу менен жүргүзүлдү. Ар бир робот болжол менен 50 L/dk суу чыгымына жана саатына 60 m² чейин бетти иштетүү кубаттуулугуна ээ болчу. Саркынды суу жабык вакуумдук кайра алуу системасы менен борбордук линияга жеткирилди. Изилдөөчүлөр процесс башталган учурдан аяктаганга чейин негизги түтүк чыгышынан ар саат сайын 1 L үлгү алып, жалпы 40 Lлик композиттик үлгү түзүштү. Ошентип, боёкту сыйруу күчтүү болгон баштапкы баскыч гана эмес, андан кийинки чайкоо баскычы да үлгүлөө чөйрөсүнө кирди.

Химиялык талдоо үчүн пиролиз-газ хроматографиясы/масс-спектрометриясы (Py-GC/MS) колдонулду. Он бир кеңири тараган полимер стандарты салыштырууга алынды жана алардын алтоосу даттан тазалоо саркынды суусунда аныкталды: PVC, PC, PE, PMMA, PS жана PP. Булак жалпы микропластик концентрациясын 3,29 mg/L деп билдирет. Эң жогорку жеке концентрациялар PVC үчүн 1,22 mg/L жана PC үчүн 1,21 mg/L болуп саналат.

Жалпы микропластиктерге караганда кыйла жогорку массалык жүк antifouling боёк бөлүкчөлөрүндө табылды. APP концентрациясы 330,25 mg/L болуп өлчөндү. Саркынды суунун жалпы калкыма катуу зат концентрациясы 20,04 g/L болгондуктан, APP'лер жалпы калкыма катуу заттардын болжол менен %1,65ин түздү. Py-GC/MS талдоосунда бутил метакрилат үчүн мүнөздүү m/z = 41 фрагментинин аныкталышы, изилденген APP'лер негизинен акрил негизиндеги antifouling каптамасынан келгенин колдоду.

Бөлүкчө өлчөмүн талдоо саркынды суудагы жалпы бөлүкчөлөрдүн 3,55–111,47 µm арасында таралганын жана медиандык бөлүкчө диаметри D50 ≈ 31 µm экенин көрсөттү. APP'лер боюнча өлчөнгөн өлчөм аралыгы 5–100 µm эле. Кокус тандалган 1000 APP'нин %81,4ү 50 µmден кичине эле. Бул майда бөлүкчөлөрдүн үстөмдүгү өтө жогорку басымдагы суу агымы жана механикалык сүрүлтүп майдалоо каптама катмарын чакан бөлүктөргө ажырата аларын көрсөтөт.

Изилдөөчүлөр верфтин 2024-жылы иштеткен кемелеринин жалпы бет аянтына таянып, жылына болжол менен 57.440 m³ даттан тазалоо саркынды суусу пайда болорун эсептешти. Изилденген үлгүдөгү концентрациялар жыл бою башка кемелерге да колдонулганда, бул көлөмдө болжол менен 0,2 ton жалпы микропластик жана 19 ton APP болушу мүмкүн деп бааланды. Бул маанилер түз өлчөнгөн жылдык деңиз эмиссиялары эмес, бир үлгү топтомундагы концентрациялардын верфтин жылдык иш көлөмүнө экстраполяциясы.

Түркия жагынан түшүндүрмө: Изилдөө Түркиядагы бир верфти же Түркия жээктерин изилдебейт. Бирок өтө жогорку басымдагы суу менен корпус тазалоо же даттан тазалоо колдонулган кеме тейлөө жайларында ушундай булгоочу агым бар-жогун изилдөө үчүн түз колдонууга боло турган үлгүлөө жана талдоо алкагын сунуштайт. Түркиядагы колдонмодо жергиликтүү кеме түрлөрү, колдонулган antifouling каптамалары, суу агымынын басымы, саркынды сууну чогултуу системасы, учурдагы тазалоо инфраструктурасы жана жыл сайын иштетилген бет аянттары өз-өзүнчө өлчөнүшү керек. Бул изилдөөдөгү 3,29 mg/L MP, 330,25 mg/L APP же жылдык 19 ton APP маанилери Түркиядагы верфтерге түз өткөрүлбөшү керек.

Даттан тазалоо процесси эмне үчүн микропластик булагы болушу мүмкүн?

Кеме корпусунун каптамалары көбүнчө праймерден, аралык байланыштыруучу катмардан жана үсткү каптамадан турат. Үсткү каптама antifouling функциясын аткарып, деңиз организмдеринин корпуска жабышуусун чектөө үчүн долбоорлонгон. Изилдөө азыркы antifouling боёкторунда акрилат сополимерлери менен жез, цинк же силан камтыган түзүлүштөр кеңири тараганын түшүндүрөт.

Кеме узак убакыт деңизде иштеген сайын каптамалар эскириши мүмкүн, бетинде коррозия жана биопленка пайда болушу мүмкүн. Кайра боёодон мурун эски бетти алып салуу зарыл. Изилденген верфте бул процесс өтө жогорку басымдагы суу агымдары менен жүргүзүлөт. Булакка ылайык агымдын чыгыш басымы 3000 bar'га чейин жетиши мүмкүн.

Бул процесс эки башка бөлүкчө тобун бир эле саркынды суу агымына алып келиши мүмкүн. Биринчи топ — түздөн-түз кеменин antifouling боёк катмарынан ажыраган APP'лер. Экинчи топ болсо, изилдөөчүлөрдүн баалоосуна ылайык, сүзүү учурунда деңиз суусунан корпус бетине жана биопленкаларга жабышкан болушу мүмкүн болгон жалпы микропластиктер. Даттан тазалоо учурунда жогорку басым жана механикалык майдалоо бул бөлүкчөлөрдү беттен ажыратып, майда бөлүктөр түрүндө саркынды сууга алып өтүшү мүмкүн.

Бирок изилдөөдө жалпы микропластиктердин сүзүү учурунда корпусқа кайсы учурда жана канча убакыт жабышканы түз байкалган эмес. Ошондуктан бул булак механизми өлчөнгөн полимер профили жана мурдагы адабияттар негизинде жасалган изилдөөчүлөрдүн жоромолу болуп саналат.

Үлгү бир эле учурда алынган жок

Изилдөөнүн маанилүү методологиялык өзгөчөлүктөрүнүн бири — үлгүлөө бир гана көз ирмемдик үлгүгө таянбайт. 87.000 dwt жүк ташуучу кеменин болжол менен 16.800 m² корпус бетинде даттан тазалоо жүргүзүлүп жатканда, негизги саркынды суу линиясынан ар саат сайын 1 L үлгү алынып, процесс боюнча жалпы 40 L үлгү топтолгон.

Алгачкы сааттарда каптаманын сүрүлүп алынуусунан улам булгоочу жүк жогору, акыркы баскычтарда болсо чайкоодон улам саркынды суу көбүрөөк суюлган болушу мүмкүн болгондуктан, изилдөөчүлөр бул эки этапты да композиттик үлгүгө киргизүүнү максат кылышкан. Чогулган 40 L үлгү кийин айнек калактуу аралаштыргыч менен 30 мүнөт гомогендештирилди.

Үлгү даярдоодо дат кантип бөлүндү?

Гомогендештирилген саркынды суудан 1 L алынып, алгач 5 mm дат баспас болот элек аркылуу өткөрүлдү. Ири бөлүкчөлөр жана булалар алынып салынгандан кийин үлгүнүн pH'ы %30 азот кислотасы менен pH 1,0 деңгээлине келтирилип, эрибеген датты эритүү максатында 48 саат аралаштырылды.

Андан соң үлгү 1 µm болот мембрана аркылуу вакуум менен чыпкаланды. Чыпка мембранасы 1 L суусуз этанол ичине салынып, 30 мүнөт ультраүндүк иштетүүдөн өткөрүлдү жана мембранага жабышкан бөлүкчөлөрдүн кайра суюктукка тарашы камсыз кылынды. Талдоо үчүн үч параллелдүү кошумча үлгү даярдалды.

Жалпы микропластиктер кантип экстракцияланды?

Жалпы MP талдоосу үчүн 300 mL кошумча үлгү 80 °Cде кургатылды. Полимерлерди бөлүп алуу үчүн ырааттуу түрдө хлороформ, гексафторизопропанол жана толуол колдонулду. Ар бир эриткич менен 10 мүнөттүк ультраүндүк экстракция жүргүзүлүп, процесс үч жолу кайталанды. Бириктирилген органикалык фаза 110 °Cде коюулантылды жана Py-GC/MS талдоосуна даярдалды.

Изилдөөдө референс катары 11 полимер колдонулду:

  • Полистирен (PS)
  • Полиэтилен (PE)
  • Полипропилен (PP)
  • Полиметил метакрилат (PMMA)
  • Поливинил хлорид (PVC)
  • Полиэтилен терефталат (PET)
  • Поликарбонат (PC)
  • Найлон 6 (PA6)
  • Найлон 66 (PA66)
  • Полилактик кислота (PLA)
  • Полибутилен адипат терефталат (PBAT)

Бул 11 стандарттын алтоосунун мүнөздүү Py-GC/MS сигналдары үлгүдө аныкталды.

Кайсы микропластик эң жогорку концентрацияда болду?

Булак 1-таблица боюнча полимерлердин ирети PVC > PC > PE > PMMA > PS > PP түрүндө.

Verianla Live: Даттан тазалоо саркынды суусунда аныкталган микропластик полимерлери

График ошол эле композиттик саркынды суу үлгүсүндө Py-GC/MS менен аныкталган алты микропластик түрүнүн булакта билдирилген концентрацияларын салыштырат.

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

Verianla Live: Визуалдаштыруу көрүнүп турган илимий маалымат таблицасынан түзүлөт. Булак 1-таблица'деги алты маани так колдонулган. Бул маанилердин арифметикалык суммасы 3,27 mg/L болгону менен, изилдөө тексти жалпы MP концентрациясын 3,29 mg/L деп билдирет.

PVC жана PC өз алдынча жалпы микропластик массасынын чоң бөлүгүн түзөт. PET, PA6, PA66, PLA жана PBAT болсо талдоодо “аныкталган жок” деп билдирилген.

Изилдөөнүн Кошумча A бөлүмүндө аныкталган полимерлер үчүн өзүнчө калибрлөө ийри сызыктары көрсөтүлөт. Мисалы, PS үчүн \(R^2=0{,}9970\), PE үчүн \(R^2=0{,}9903\), PVC жана PMMA үчүн \(R^2=0{,}9981\), PP үчүн \(R^2=0{,}9971\) жана PC үчүн \(R^2=0{,}9952\) билдирилген. Бул маанилер колдонулган Py-GC/MS калибрлөөлөрү тиешелүү иш аралыктарында күчтүү сызыктуу шайкештик көрсөткөнүн көрсөтөт.

APP'лер жалпы микропластиктерден кантип ажыратылды?

Antifouling боёк бөлүкчөлөрү үчүн өзүнчө даярдоо процедурасы колдонулду. 100 mL кошумча үлгү кургатылгандан кийин %30 H₂O₂ менен 65 °Cде 48 саат сиңирилди. 1 µm'ден чоң APP'лер болот мембранада кармалды, каныккан натрий иодид эритмеси менен тыгыздык боюнча ажыратуу колдонулду жана 12 сааттык фаза ажырашынан кийин үстүңкү фаза кайра чыпкаланды.

Метанол менен мембрана үстүнөн алынган APP суспензиясы 1–2 mL'ге чейин коюулантылып, Py-GC/MS менен талданды.

APP'лердин акрил боёк теги кантип аныкталды?

Py-GC/MS спектринде бутил метакрилаттын мүнөздүү m/z = 41 фрагменти аныкталды. Мунун тескерисинче, изилдөөдө каралган алкид эфир, полиуретан жана эпокси системаларына тиешелүү мүнөздүү фрагменттер байкалган жок. Изилдөөчүлөр бул профилди үлгүдөгү APP'лер негизинен акрил негизиндеги antifouling каптамасынан келгени менен байланыштырды.

Сандык талдоо үчүн изилденген кеменин үсткү antifouling боёк катмарынан кырылып алынган чыныгы боёк референс материалы колдонулду. Боёк референсинин кургак массасы менен m/z = 41 пик аянтынын ортосунда:

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

сызыктуу байланыш жана:

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

шайкештиги алынды. Саркынды суу үлгүсүндөгү мүнөздүү пик аянтынан APP концентрациясы 330,25 mg/L деп эсептелди.

APP өлчөө ыкмасынын кайталануучулугу текшерилдеби?

Изилдөөчүлөр ошол эле саркынды сууну 5, 10, 20, 50, 100 жана 200 эсе суюлтуу менен ыкма теориялык суюлтуу жүрүм-турумун көзөмөлдөп-көзөмөлдөбөгөнүн текшеришти.

СуюлтууӨлчөнгөн APP (mg/L)Теориялык 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

Өлчөнгөн жана теориялык маанилердин бири-бирине жакын болушу изилдөөчүлөр иштеп чыккан APP сандык талдоо ыкмасынын бул үлгү матрицасында колдонууга жарамдуулугун колдойт.

Саркынды суудагы калкыма катуу заттардын канчасы APP?

Жалпы калкыма катуу зат концентрациясы 20,04 g/L, башкача айтканда 20.040 mg/L деп аныкталды. 330,25 mg/L APP концентрациясы буга салыштырганда, APP'лер TSS массасынын болжол менен %1,65ин түзөрү эсептелди.

Ошондуктан саркынды суудагы катуу заттардын көпчүлүгү APP эмес. Изилдөөдө калган бөлүк балырлар, биологиялык калдыктар, чөкмө жана башка органикалык эмес/органикалык бөлүкчөлөр менен байланыштырылат.

Бөлүкчөлөрдүн чоңдугу кандай эле?

Лазердик бөлүкчө өлчөмү талдоосунда саркынды суудагы бардык бөлүкчөлөрдүн таралышы 3,55–111,47 µm арасында табылды. Таралыштын медиандык диаметри:

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

деп билдирилди.

Изилдөөнүн 5-сүрөт'индеги таралыш ийри сызыгы максималдуу тыгыздык ондогон микрометр аралыгында түзүлгөнүн, бөлүкчөлөрдүн маанилүү бөлүгү кыйла майда экенин көрсөтөт.

Микроскоп алдында эмнелер көрүндү?

200× чоңойтуу оптикалык микроскоп талдоосунда 1 mm × 1 mm көрүү талаасында жалпы 4573 partikül классификацияланды. Алардын:

  • 1217'si APP,
  • 6'sı жалпы микропластик,
  • 54'ü балыр клеткасы,
  • калганы биологиялык калдыктар, чөкмө жана башка бөлүкчөлөр

деп аныкталды.

1217 APP'нин түс таралышы 773 кызыл, 316 кара жана 128 көк бөлүкчө түрүндө эле. 6-сүрөт'да көк APP, кызыл/кара APP, жалпы MP жана балыр клеткасы үлгүлөрү өзүнчө микроскоп сүрөттөрүндө көрсөтүлгөн.

Бул жерде масса концентрациясы менен микроскопиялык бөлүкчө саны ар башка өлчөм экенине көңүл буруу керек. APP'лердин 330,25 mg/L массалык концентрациясы менен көрүү талаасындагы бөлүкчө сандары түз эле бирдей пайыздык шкалада салыштырылбайт.

APP'лердин %81,4үнүн 50 µmден кичине болушу эмнени билдирет?

Изилдөөчүлөр кокус тандалган 1000 APP боюнча узун огу өлчөмүн өлчөдү:

APP өлчөм классыБөлүкчө саныКатыш (%)
<10 µm636,3
10–20 µm22722,7
20–50 µm52452,4
>50 µm18618,6

Алгачкы үч класс бирге эсептелгенде APP'лердин %81,4үнүн 50 µmден кичине экени көрүнөт. Изилдөөчүлөр бул майда майдаланууну эскирген боёк катмарынын морттугу менен 3000 bar'га чейин жеткен суу агымынын жана роботтогу жогорку ылдамдыктагы механикалык майдалоонун биргелешкен таасири аркылуу түшүндүрүшөт.

Булак майда APP'лердин деңиз бетинде оңой ташылышы жана деңиз организмдери тарабынан кабыл алынышы мүмкүн экенин мурдагы адабиятка таянып талкуулайт. Бирок бул изилдөөнүн өзүндө APP'лердин деңиздеги ташылышы же тирүү организмдер тарабынан кабыл алынышы эксперименталдык түрдө байкалган эмес.

Бир верф үчүн жылдык булгоочу жүк кантип эсептелди?

Изилдөөчүлөр верфтин 2024-жыл бою даттан тазалоо жүргүзгөн жүк ташуучу кемелери, танкерлери жана контейнер кемелери үчүн кеме саны жана корпус бет аянты маалыматтарын чогултушту. Бул маалыматтардан жалпы жылдык даттан тазалоо саркынды суусу көлөмү 57.440 m³ деп эсептелди.

Андан кийин бул көлөм изилденген үлгүдө өлчөнгөн масса концентрациялары менен көбөйтүлдү:

\[ M=C\times V \]

Бул экстраполяциянын натыйжасында болжол менен:

  • 0,2 ton/жыл жалпы микропластик,
  • 19 ton/жыл antifouling боёк бөлүкчөсү

эсептелди.

APP жүгүнүн жалпы микропластиктерден болжол менен эки тартип жогору болушу, бул верфтин саркынды суусунда массалык жактан негизги пластик тектүү бөлүкчө жүгү antifouling каптамасынан келип чыкканын көрсөтөт.

19 ton/жыл түз деңизге чыгарылган 19 ton дегенди билдиреби?

Жок. Бул жагдай изилдөөнү туура чечмелөө үчүн өтө маанилүү. Эсептелген болжолдуу 19 ton жылдык даттан тазалоо саркынды суусунун камтышы мүмкүн болгон APP массасынын экстраполяциясы. Изилдөө верфтин бардык жылдык саркынды суусунун тазалоодон кийинки акыркы чыгышында 19 ton APP өлчөгөн эмес.

Ошондуктан бул сан “верф 19 ton APP'ни деңизге чыгарды” түрүндө колдонулбайт. Чыныгы экологиялык агызуу жүгүн эсептөө үчүн саркынды сууну чогултуу натыйжалуулугу, учурдагы тазалоо системасы, катуу зат кармоо катышы жана акыркы чыгыш концентрациялары өзүнчө өлчөнүшү керек.

Булактын бөтөлкө салыштыруусу эмнени билдирет?

Изилдөөчүлөр жылына болжол менен 0,2 ton MP жана 19 ton APP жалпы массасын визуалдаштыруу максатында 20 граммдык 500 mL PET бөтөлкөлөр менен массалык салыштыруу жасашкан. Бул жалпы масса болжол менен 0,96 миллион бөтөлкөнүн массасына барабар болорун эсептешкен.

Бул массаны түшүнүктүү кылган гана салыштыруу. APP жана жалпы микропластиктердин физикалык формасы, химиялык курамы, экологиялык жүрүм-туруму же уулуулугу PET суусундук бөтөлкөлөрү менен бирдей эмес.

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

  • Өтө жогорку басымдагы кеме корпусун даттан тазалоо саркынды суусунда жалпы микропластиктер да, antifouling боёк бөлүкчөлөрү да бар.
  • Изилденген саркынды сууда алты жалпы микропластик түрү аныкталып, булак жалпы концентрацияны 3,29 mg/L деп билдирген.
  • PVC жана PC изилденген жалпы микропластиктердин арасында эң жогорку масса концентрацияларына ээ.
  • APP концентрациясы 330,25 mg/L болуп өлчөнүп, TSS'тин болжол менен %1,65'ин түзгөн.
  • Py-GC/MS жыйынтыктары изилденген APP'лер негизинен акрил негизиндеги antifouling каптама тектүү экенин колдойт.
  • Саркынды суудагы жалпы бөлүкчө таралышынын D50 мааниси болжол менен 31 µm.
  • Өлчөнгөн 1000 APP'нин %81,4'ү 50 µm'ден кичине.
  • 2024 верф ишмердүүлүгүнө жасалган экстраполяция болжол менен 57.440 m³/жыл даттан тазалоо саркынды суусунун ичинде болжол менен 0,2 ton MP жана 19 ton APP болушу мүмкүн экенин көрсөтөт.

Изилдөө көрсөтпөгөн жыйынтыктар

  • Изилдөө 19 ton APP чындап эле түздөн-түз деңизге агызылганын өлчөгөн эмес.
  • Жылдык 0,2 ton жана 19 ton маанилери бардык кемелерде түз өлчөнгөн жүктөр эмес, бир концентрация топтомунан жасалган экстраполяциялар.
  • Жыйынтыктар бардык верфтер же бардык кеме тейлөө ыкмалары үчүн универсалдуу концентрация маанилери эмес.
  • Изилдөө MP же APP'лердин флокуляция, фильтрация же башка тазалоо технологиясы менен алып салуу натыйжалуулугун эксперименталдык түрдө аныктаган эмес.
  • APP'лердин деңиз жандыктарына уулуулугу бул изилдөөдө жаңы экотоксикологиялык эксперименттер менен өлчөнгөн эмес.
  • Жалпы микропластиктердин кеме корпусуна сүзүү учурунда жабышкан механизми түз байкоо эксперименти менен далилденген эмес.
  • APP'нин 330,25 mg/L болушу саркынды суунун баары %1,65 APP дегенди билдирбейт; %1,65 мааниси жалпы калкыма катуу зат массасы ичиндеги үлүш.
  • Бул изилдөө нанопластиктердин өзүнчө сандык таралышын билдирбейт.

Изилдөөнүн Ыкмасы жана Жыйынтыктары

Эксперименттик долбоордун кыскача мазмуну

ПараметрИзилдөөдө колдонулган маани/ыкма
ТалааНантун, Кытайдагы бир кеме оңдоо верфи
Үлгү алынган кеме87.000 dwt жүк ташуучу кеме
Кеменин узундугу250 m
Туурасы43 m
Калып тереңдиги20,3 m
Толук жүк draft'ы14,5 m
Болжолдуу корпус бет аянты16.800 m²
Даттан тазалоо роботу8 даана өтө жогорку басымдагы суу агымы роботу
Ар бир роботко суу чыгымыБолжол менен 50 L/dk
Ар бир роботко бет иштетүү кубаттуулугу60 m²/саатка чейин
Үлгү алууПроцесс бою саатына 1 L
Жалпы композиттик үлгү40 L
Гомогендештирүү30 dk
Параллелдүү лабораториялык кошумча үлгү3
Негизги химиялык талдооPy-GC/MS
Оптикалык микроскоп200× чоңойтуу
Бөлүкчө өлчөмүMastersizer 3000+Ultra лазердик бөлүкчө өлчөмү анализатору
Статистикалык чекp < 0,05

Py-GC/MS шарттары

Талдоо параметриМаани
Пиролиз аппаратыFrontier EGA/PY-3030D
GC-MSShimadzu QP2020
КолонкаRtx-5MS
Пиролиз температурасы550 °C
Баштапкы GC температурасы40 °C, 2 dk
Жылытуу ылдамдыгы20 °C/dk
Акыркы температура320 °C, 14 dk
Жалпы программа30 dk
m/z сканерлөө аралыгы29–600

Сапат кепилдиги жана контаминацияны көзөмөлдөө

Микропластик талдоосунда тышкы контаминация маанилүү ката булагы болушу мүмкүн болгондуктан, изилдөөдө айнек же дат баспас болот приборлор колдонулуп, жабдуулар кеминде үч жолу ультра таза суу менен жуулду. Үлгүлөр жана приборлор алюминий фольга менен жабылды; иштер ламинардык агым шкафында жүргүзүлдү.

Лаборатория кызматкерлери була аралашуусун азайтуу үчүн пахта лаборатория халатын жана латекс колкаптарды колдонушту. Ыкма blank'тары ультра таза суу менен үлгүлөр менен бирге иштетилди жана оптикалык микроскопто blank'тарда бөлүкчө аныкталбаганы билдирилди.

Py-GC/MS аппараты референс материалдар менен калибрленди. Булак кармоо убактысынын туруктуулугун RSD < %2, калибрлөө ийри сызыктарын болсо R² ≥ 0,99 деп билдирет. Үч параллелдүү кошумча үлгү менен катар оң жана терс контролдор да колдонулган.

Негизги сандык жыйынтыктар

КөрсөткүчБулакта билдирилген жыйынтык
Жалпы калкыма катуу зат20,04 g/L
Жалпы жалпы микропластик3,29 mg/L
APP330,25 mg/L
APPнин TSS ичиндеги үлүшү%1,65
Жалпы бөлүкчө өлчөм аралыгы3,55–111,47 µm
D50Болжол менен 31 µm
APP өлчөм аралыгы5–100 µm
50 µmден кичине APP%81,4
2024 эсептелген даттан тазалоо саркынды суусу57.440 m³/жыл
Экстраполяцияланган жалпы MP жүгүБолжол менен 0,2 ton/жыл
Экстраполяцияланган APP жүгүБолжол менен 19 ton/жыл

Жалпы микропластиктердин кеңири жыйынтыктары

ПолимерМүнөздүү m/zКонцентрация (mg/L)
PS780,11
PE1110,53
PP1260,03
PMMA1000,17
PVC1281,22
PC2281,21
PET105Аныкталган жок
PA6113Аныкталган жок
PA6684Аныкталган жок
PLA56Аныкталган жок
PBAT72Аныкталган жок

Жылдык экстраполяциянын болжолу

Жылдык масса эсептөөнүн негизги математикалык логикасы жөнөкөй:

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

Бирок методологиялык жактан эң маанилүүсү — концентрация өзгөрмөсү бир гана изилденген композиттик үлгүдөн алынган. Булак ар башка кеме түрлөрүнүн antifouling боёк курамындагы өзгөрүү эсепте эске алынбаганын ачык белгилейт.

Ошондуктан 0,2 ton жана 19 ton маанилери верфтин 2024 жылындагы бардык кемелеринен өз-өзүнчө өлчөнгөн массалар эмес. Жыйынтык — изилденген концентрациялардын жылдык ишмердүүлүк көлөмүнө масштабдалган баасы.

Башкы методологиялык чектөөлөр

  • Саркынды сууну мүнөздөө талаа бөлүгү бир гана кеме оңдоо верфинде жүргүзүлгөн.
  • Негизги концентрация өлчөмү 87.000 dwt бир жүк ташуучу кеменин даттан тазалоо операциясынан түзүлгөн композиттик үлгүгө негизделет.
  • Жылдык эмиссия эсебинде ар башка кемелердин боёк формулаларынын жана чыныгы концентрация өзгөрмөлүүлүгүнүн таасири эске алынган эмес.
  • APP стандарты катары изилденген кеменин өзүнүн үсткү каптамасынан кырылган боёк колдонулган; ыкманы башка antifouling системаларына өткөрүү өзүнчө тастыкталышы керек.
  • Жалпы MP'лердин кеме бетиндеги так теги түз булак издөө ыкмасы менен аныкталган эмес.
  • Тазалоодон кийинки чыныгы акыркы агызуу концентрациясы өлчөнгөн эмес.
  • MP жана APP'лерди алып салуу үчүн фильтрация, коагуляция же башка тазалоо технологиясынын эксперименталдык натыйжалуулугу бул изилдөөнүн чөйрөсүнө кирбейт.
  • Изилдөө өз ичинде p < 0,05 маанилүүлүк чегин көрсөтсө да, негизги жыйынтыктар көбүнчө сүрөттөмө концентрация, калибрлөө, өлчөм жана экстраполяция талдоолоруна негизделет.

Булак жана Ыкма Жөнүндө Эскертүү

Толук түпнуска изилдөө аталышы: Towards a Comprehensive Understanding of Microplastics and Antifouling Paint Particles from Ship-Hull Derusting Wastewater and Their Emissions into the Marine Environment

Авторлор, түпнуска ирети менен: Can Zhang; Yufan Chen; Wenbin Zhao; Jianhua Zhou; Deli Wu.

Тең салым/тең биринчи автор: Булакта тең биринчи автор же тең салым белгиси жок.

Жооптуу автор: Deli Wu.

Мекемелер: 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.

Булак түрү: Рецензияланган эксперименттик түпнуска изилдөө макаласы.

Журнал: Journal of Marine Science and Engineering.

Том / макала номери: Том 14, Макала 195.

DOI: 10.3390/jmse14020195

Жөнөтүлгөн күнү: 22 декабрь 2025.

Ревизия күнү: 11 январь 2026.

Кабыл алынган күнү: 15 январь 2026.

Жарыяланган күнү: 17 январь 2026.

Академиялык редактор: Eugen Rusu.

Рецензия абалы: Journal of Marine Science and Engineering тарабынан жарыяланган рецензияланган изилдөө макаласы.

Жарыялоочу: MDPI, Basel, Switzerland.

Расмий жарыя шилтемеси:MDPI — расмий макала барагы

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

Ачык жеткиликтүүлүк жана лицензия: Изилдөө Creative Commons Attribution (CC BY) лицензиясы астында ачык жеткиликтүү жарыяланган.

Версия эскертүүсү: Бул Verianla мазмуну жүктөлгөн v2/updated version of record файлына негизделет.

Каржылоо: Изилдөө Кытай Эл Республикасынын Өнөр жай жана маалымат технологиялары министрлиги тарабынан MC202031-Z07 грант номери менен колдоого алынган.

Кошумча каржылоо / кызыкчылыктар кагылышы билдирүүсү: Авторлор изилдөө ошондой эле COSCO Shipping Heavy Industry Co., Ltd. тарабынан каржыланганын билдиришет. Булакка ылайык бул каржылоочу изилдөө дизайнына, маалымат чогултууга же талдоого, маалыматтарды чечмелөөгө, макаланы жазууга же жарыялоо чечимине катышкан эмес.

Маалымат жеткиликтүүлүгү: Авторлор изилдөөнүн түпнуска салымдары макаланын ичинде бар экенин жана кошумча суроолор жооптуу авторго багытталышы мүмкүн экенин билдиришет.

Автордук салымдар

Концептуалдаштыруу: C.Z. жана D.W.

Ыкма: C.Z.

Программалык камсыздоо: C.Z. жана Y.C.

Текшерүү: C.Z. жана J.Z.

Формалдык талдоо: C.Z. жана Y.C.

Изилдөө: C.Z. жана W.Z.

Ресурстар: W.Z.

Маалыматтарды иреттөө: C.Z.

Түпнуска долбоор: C.Z.

Визуалдаштыруу: C.Z.

Кеңешчилик, долбоор башкаруу жана каржылоону камсыздоо: D.W.

Булак ичиндеги отчеттук пункттар

Микропластик жалпысы: Булак тексти жана кыскача мазмунда жалпы MP концентрациясы 3,29 mg/L деп көрсөтүлгөн. Ал эми 1-таблица'деги алты аныкталган полимер үчүн өз-өзүнчө берилген 1,22; 1,21; 0,53; 0,17; 0,11 жана 0,03 mg/L маанилеринин арифметикалык суммасы 3,27 mg/L. Бул чакан айырма мүмкүн болгон тегеректөө же отчет берүү айырмасы катары булакта бар; Verianla тексти жалпы маанини унчукпай кайра эсептеп өзгөрткөн эмес.

VLCC бет аянты: Булак 4-таблица'тө бир VLCC үчүн бет аянты 550.000 m², ага байланыштуу даттан тазалоо саркынды суусу 27.500 m³ деп берилген. Бул бет аянты ошол эле таблицадагы башка кемелерден кыйла жогору. Булак бул маани аркылуу жылдык жалпыны эсептегендиктен, Verianla мазмуну маанини болжолдуу түрдө оңдогон эмес.

Илимий жоромол чеги

Бул изилдөө булгоочунун пайда болушу жана мүнөздөө иши; саркынды суу тазалоо технологиясынын натыйжалуулук изилдөөсү эмес. Ошондуктан изилдөөдөн “бул фильтр APP'лердин %Xин алып салат” же “учурдагы верф тазалоосу деңизге APP чыгарбайт” сыяктуу жыйынтыктар чыгарылбайт.

Болжол менен 19 ton/жыл APP жана 0,2 ton/жыл MP маанилери бир кеменин композиттик саркынды суу үлгүсүндөгү концентрациялардын 2024 верф иш көлөмүнө экстраполяциясы. Булардын чыныгы акыркы деңиз агызуу жүгү экенин айтуу үчүн саркынды сууну тазалоодон мурда жана кийин узак мөөнөттүү масса балансы өлчөөлөрү керек.

Жалпы микропластиктердин кеме корпусуна деңизден жабышып келгени тууралуу түшүндүрмө — изилдөөчүлөр өлчөө жана адабияттан иштеп чыккан механисттик жоромол. Изилдөө MP'лерди сүзүү башынан даттан тазалоо процессине чейин жеке түрдө көзөмөлдөгөн эмес.

Изилдөөнүн күчтүү жагы — жалпы микропластиктер менен боёк тектүү APP'лерди өзүнчө аналитикалык процедуралар менен изилдеши, процесс боюнча композиттик талаа үлгүлөөсүн жүргүзүшү, Py-GC/MS негизиндеги масса өлчөмүн бөлүкчө өлчөмү жана микроскопиялык талдоолор менен колдоосу жана ыкма blank'тары менен үч параллелдүү кошумча үлгүнү колдонушу. Ошол эле учурда ар башка верфтерде, кеме түрлөрүндө, боёк системаларында жана тазалоо процесстеринде көз карандысыз талаа тастыктоосу талап кылынат.

Бул Verianla мазмунундагы концентрациялар, полимер түрлөрү, бөлүкчө өлчөмдөрү, ыкма деталдары, жылдык жүк болжолдору жана илимий тыянактар жүктөлгөн изилдөөгө негизделет. Тышкы булактар библиографиялык идентификацияны, расмий жарыя шилтемесин, учурдагы жазуу версиясы жана журналдын жарыялоо/рецензия абалын ырастоо максатында гана колдонулган; тышкы булактардан жаңы эксперименттик табылга кошулган эмес.


Бөлүшүү:

Пикирлер текшерилгенден кийин жарыяланат.Пикириңиз жактыруу процессине жөнөтүлүп, ылайыктуу деп табылганда көрүнөт.

Пикир калтырыңыз

E-mail дарегиңиз жарыяланбайт. Милдеттүү талаалар * менен белгиленген

Бул сайтта кукилерге уруксат берүү тажрыйбаңызды жакшыртат. Куки саясаты