Проблемы защиты от биоповреждений

Прежде всего мы должны отметить, что гарантировать полную безопасность самолета от столкновений с птицами в настоящее время невозможно. В то же время, своевременно осуществляя специальные мероприятия, мы можем существенно уменьшить вероятность таких столкновений в условиях отдельных аэродромов, находящихся на пути массовых перелетов или в местах массовых скоплений мигрирующих птиц. При этом положительный эффект достигается за счет многих мероприятий, проводимых различными службами под наблюдением и при участии ученых. Па рисунке приведена схема таких мероприятий, направленных на предотвращение столкновений самолетов с птицами. Схема, разработанная В.А. Никитиным и В.Э. Якоби, дает представление о том, какие партнеры принимают участие в этой работе.

Конструкторы за счет специальных приспособлений увеличивают птицестойкость самолетных конструкций; особое внимание обращают на те узлы, в которые по статистике особенно часто попадают птицы, вызывая при этом наибольшие разрушения. Так, статистика показывает, что в 39,4% столкновений гражданских самолетов птицы ударяются в двигатель, в 32,4% – в плоскости, в 16% – в остекление кабины, в 7% – в переднюю часть фюзеляжа. Конструкторские решения имеют большое значение в защите самолета от птиц. Таким путем удается ослабить последствия столкновения, если оно все же произошло. Для изучения этого вопроса стоящий на специальном стенде самолет обстреливают птичьими тельцами (в качестве стандарта используют голубей) из*пневматической пушки. Сила удара такого «снаряда» соответствует той, которую испытывает самолет, сталкиваясь с птицей в воздухе. Если птичье тельце попадает в двигатель., конструкторы следят за «тем, чтобы падение его мощности не превышало определенные пределы. Соответствующие требования птице-стойкости предъявляются и к другим узлам самолетных конструкций.

Однако возможности конструкторских решений в защите самолета от птиц ограничены. Птицестойкость конструкций связана с их утяжелением, с падением мощности двигателя и другими нежелательными последствиями. Поэтому полностью решить проблему защиты самолетов от птиц таким путем невозможно. Для этого используют одновременно многие другие пути. Авиационные метеорологи внимательно следят за появлением мигрирующих стай птиц, фиксируют, высоту и скорость их полета в особенности в тех точках, где они пересекаются с трассами авиалиний. Самолеты как известно летают строго по определенным коридорам. Во время миграций коридоры, которые заполняются птицами, закрыты для самолетов.

Конечно, обнаружение и прослеживание мигрирующих птиц – сложное и трудное дело. Метеорологам помогают орнитологи. Большая часть птиц (до 90%) летит ночью, в тумане, в облаках, и их не увидишь простым невооруженным глазом. В этом случае на помощь наблюдателям приходят аэродромные локаторы. Мигрирующие стаи на экранах локатора выглядят как медленно двигающиеся пятна – засветки. Опытный оператор различает засветки и внимательно следит за ними. г

Большое количество столкновений (более 60% от общего числа) происходит поблизости от аэродрома на взлете или посадке. Это и понятно. Большинство птиц летит на высоте 300–1000 м (хотя известны случаи перелета на высотах до 8000 м и выше), и именно такие высоты пересекают взлетающие и приземляющиеся самолеты. Но кроме того, аэродром и его окружение имеют особую привлекательность для птиц. Прежде всего потому, что эта территория охраняется, и следовательно, для обитающих здесь птиц создается режим своеобразного заповедника. Расположенные поблизости свалки представляют собой хорошую кормовую базу. На взлетно-посадочную полосу выползают дождевые черви и насекомые, выбегают мышевидные грызуны, рядом с полосой растут сорняки, поставляющие съедобные для птиц семена. Если аэродром расположен рядом с водоемом, на нем охотно гнездятся чайки, останавливаются на пролете кулики, утки. Ангары и крыши административных зданий аэродрома заселяют галки и голуби, на липах и тополях насаждений аэропортов устраивают колонии грачи.

Концентрация птиц на аэродроме всегда высокая. Но она еще больше возрастает, когда наступает период весенних или осенних миграций и когда в конце лета молодняк покидает гнезда и в массе собирается поблизости от взлетно-посадочной полосы. Именно эти периоды самые опасные для авиации. Наблюдения показывают, что с самолетом сталкиваются в основном молодые необученные птицы, сравнительно недавно покинувшие гнезда, или мигранты – пришельцы. И те и другие не знакомы с местными условиями, не «знают» самолет и не боятся его. Попав на полосу, по которой то и дело с грохотом и свистом проносятся самолеты, они теряют ориентировку и становятся беспомощными. Именно такие птицы представляют собой наибольшую опасность для самолетов. Оценивая эту аэродромную ситуацию в целом, орнитологи и авиационные специалисты разрабатывают комплекс экологических мероприятий, направленных на уменьшение численности птиц в районе аэродрома. Важно подчеркнуть, – что это достигается «мягким» путем. Птиц не уничтожают и не убивают, не разоряют их гнезд.

Внимание прежде всего обращают на те виды, которые чаше всего сталкиваются с самолетами. Из 760 видов птиц, обитающих на территории нашей страны, таких «авиа опасных» всего около 10. Это врановые, чайки, голуби, некоторые кулики и т.д. Изучая экологию и поведение этих видов в условиях конкретного аэродрома, специалисты прежде всего ликвидируют факторы, привлекающие птиц. Уничтожаются свалки мусора и пищевых отходов, осушаются небольшие водоемы, заделываются и закрываются сеткой чердачные окна и т.д. Даже эти меры сами по себе оказываются весьма эффективными. Так, на наших прибалтийских аэродромах проведение подобных мероприятий на 40% сократило число столкновений. Непосредственно на взлетно-посадочной полосе и поблизости от нее проводят борьбу с мышевидными грызунами, дождевыми червями и насекомыми, с сорняками, привлекающими птиц. Вдоль полосы устанавливают динамики, через которые транслируют крики, отпугивающие птиц (акустические репелленты). В качестве репеллентов используют записанные на магнитные ленты крики бедствия и тревожные сигналы птиц. Акустические репелленты оказывают хороший эффект на мигрирующих птиц, особенно опасных для самолетов.

Разработка и внедрение комплекса экологических мероприятий, направленных на предотвращение столкновений самолетов с птицами, являются заслугой советских ученых и практических работников. За рубежом применяемые меры носят односторонний характер и нередко сопровождаются массовым уничтожением птиц. Так, авиационные ведомства США вопреки протестам научной общественности с помощью ядов и взрывов неоднократно уничтожали сотни тысяч птиц, гнездящихся или зимующих поблизости от аэродромов.

Следует подчеркнуть, что в нашей стране ничего подобного не случалось. Массовое уничтожение птиц в районе аэродромов, с этим согласились все ученые, неэффективно. В этом случае мишенью оказываются местные птицы, которые, как правило, менее опасны для самолетов, чем пришельцы. Но птицы – важнейший компонент естественных сообществ, и его изъятие даже на ограниченных территориях чревато опасными последствиями.

Мы избрали авиацию как пример, показывающий, какую роль играют птицы как биоповреждающий фактор и какие усилия приходится применять для того, чтобы защититься от них. Между тем задачи, связанные с биоповреждающей деятельностью птиц значительно более широки. Рост энергетической сети привел к тому, что грачи, аисты и некоторые другие птицы стали гнездиться на металлических опорах электропередач. Заплетая в свои гнезда куски металлической проволоки, птицы вызывают серьезные аварии в работе энергетических установок.

Крупные города с большим количеством старинных памятников и металлическими крышами нередко избираются зимующими птицами для отдыха и ночевки. Несколько месяцев в году птичий помет обильно покрывает крыши и памятники, вызывая их коррозию и нанося большой, подчас невосполнимый, ущерб материальным и культурным ценностям. Борьба с ущербом, причиняемым птицами в этих условиях, сложна. Ученые ищут различные способы отпугивания, позволяющие рассеивать зимующие в городах стан птиц, заставляющие птиц избегать линий электропередач при строительстве гнезд, но до окончательного решения этих вопросов еще далеко.

6. Биоповреждения в водных средах

Морское обрастание. Морскую воду по праву можно называть живой потому, что она переполнена живыми существами и их зародышами. 68 из 70 классов животных живут в море. Каждый погрузившийся в воду предмет сразу атакуют оседающие зародыши морских микроорганизмов, водорослей, животных как место поселения и перехвата из толщи вод кислорода и пищи. Начинается обрастание этого предмета организмами обрастателями. При хорошем доступе пищи, тепла и кислорода создаваемая телами, постройками и выделениями обрастателей корка оброста быстро растет. На еще живой или отмерший нижний слой организмов-обрастателей из толщи вод оседают все новые и новые зародыши. Отмершие и слабые становятся добычей подвижных трупоедов и хищников. Идет сукцессия – подавление и замещение одних видов другими. Развивается, стареет и изменяется по возрасту и по сезонам сообщество организмов – биоценоз обрастателей. В изменении его состава участвуют как сами обрастатели, так и подвижные пришельцы – обитатели оброста.

Постройка островов и естественных защитных волноломов (например, Барьерного рифа Австралии), укрепление берегов, создание прочного камня – ракушечника и строительного известняка – не единственная польза от обрастателей. Беспозвоночные животные-обрастатели – мощнейшие фильтраторы и седнментаторы – очистители вод. Из всех обитателей моря именно они в наибольшей мере осветляют взмученную в шторм или потоками с гор морскую воду, переводя мутевые взвеси в донный ил, который добывают во многих странах со дна мелководий и используют как превосходное удобрение. Они же очищают воду и от отбросов, и от болезнетворных микробов. Многие обрастатели изымают из нее и обезвреживают избытки токсических и вредных органических и неорганических веществ, накапливая их в своих телах и переводя в донные отложения. Водоросли-обрастатели завершают биологическое самоочищение вод, насыщая их кислородом.

Каждый вносимый в воду предмет позволяет осевшим на него организмам-обрастателям перехватывать из мимо протекающих вод растворенные и взвешенные вещества и пищевые частицы. Отбросы их жизнедеятельности также легко уносятся прочь. Поэтому темпы роста организмов-обрастателей нередко на порядок выше темпов роста тех же видов в донных сообществах (бентосе), где водообмен слабее, а воды благодаря жизнедеятельности организмов-соседей, беднее пищей и кислородом и богаче вредными отбросами.

Залог существования видов-обрастателей – огромная продуктивность их зародышей и личинок: они подчас составляют '/г, даже до 9/ю взвешенных в воде организмов (планктона). Расселение обрастателей идет не только благодаря парению и плаванию зародышей растений и личинок животных, но и поселению взрослых на выносимой реками в море и дрейфующей из-за течений и ветров древесине и других предметах.

Кто же такие обрастатели? В процессе обрастания участвуют почти все классы микробов, водорослей и беспозвоночных животных. Это свыше 3000 видов. Массовыми из них считают от 40 до 90 видов (не считая микроскопических бактерий, сине-зеленых, диатомовых водорослей и грибов). Наиболее широко распространенных выносливых (эврибионтных), массовых и создающих основу оброста родов, играющих главную роль в обрастании судов, подводных сооружений и водоводов, около 20. Коротко о них.

Микрообрастатели – организмы, тела которых не крупнее 1 мм. Это бактерии, использующие растворенные органические вещества, останки организмов и отбросы – детрит. Для оседания на субстрат некоторых животных-обрастателей необходима первичная слизистая пленка бактерий, микроводорослей (сине-зеленых, диатомей, зеленых и др.), микроскопических грибов и простейших животных. Они могут или экранировать яды необрастающих – красок от организмов-обрастателей, или наоборот – выщелачивать яд из основы краски или вести себя индифферентно.

Немногие виды сине-зеленых способны давать темно-зеленый, иногда черный налет или нити. Широко распространены диатомовые водоросли. Даже в небогатой видами флоре Каспия на теплообменниках обнаружили 140 видов и разновидностей диатомей. Микроскопические грибы немногочисленны и мало изучены. Среди них есть виды, живущие па поверхности оброста. Есть и паразиты – враги обрастателей, поражающие икряные массы или наружные известковые скелеты усоногих раков – баланусов.

Простейшие животные присутствуют в оброете, но не играют большой роли, ибо биомасса их невелика.

Микрообрастатели – многоклеточные организмы, видимые простым глазом.

Из зеленых водорослей наиболее массопы нитчатые – неветвящийся улотрикс и ветвящаяся кладофора. Многочисленные виды энтсроморфы (морские, соло и оватоводпые, пресноводные и эврибиоитные) выдерживают загрязнения органическими и даже токсическими веществами. Из красных водорослей наиболее распространены полисифоння, нерамиум, каллитамний и камиевидный лнтотамннй. Бурые водоросли разнообразны по размерам и строению. Мелкий эктокарпус прикрепляет к другим обрастателям пучки ветвящихся нитей. Ламинария («морская капуста») имеет «корни» – ризоиды для прикрепления и «стебель», переходящий в кожистую зелено-бурую пластинку – «лист». Все водоросли растут только на освещаемых местах и сдерживают поселение и развитие животных-обрастателей. Гибкостью водорослей определяется малая величина причиняемою ими судам ущерба (потеря не более 5И> скорости хода).

Животные-макрообрастатели приносят наибольший ущерб, ибо многие прикрепляются необычайно прочно и обладают твердым скелетом. Некоторые способны даже продавливать или прорезать до металла пластичные лакокрасочные покрытия.

Губки образуют ниже 0,5 м неровные мягкие разноцветные пористые наросты на малоподвижных сооружениях, чаще на затененных или темноокрашенных поверхностях, иногда поверх других обрастателей.

Кишечнополостные почти всегда участвуют в обрастании. Это заметно снижающие скорость хода судов густые поселения гидроидов, оторвавшиеся куски колоний которых часто вызывают засорения в водозаборах и водоводах. Реже это кораллы и одиночные полипы.

Черви в биоценозе обрастания представлены малочисленными свободно движущими видами и строящими прочные трубки злостными обрастателями семейства серпулид. Широко распространилась на судах мерцис релла загадочная. Она выживает и в опресненных эстуариях рек, и в Каспии, и в сильносоленых озерах Туниса. Трубки-домики прикреплены так прочно, что уцелевают на лопастях судовых гребных винтов при скорости до 700 об/мин на расстоянии 15 см от центра вращения. В оброете часто ползает небольшой плоский хищный червь-стилохус – пожиратель злостных обрастателей и разрушителей лакокрасочных покрытий баланусов.

Мшанки лучше других беспозвоночных выдерживают нефтяное загрязнение. Известковые корковые мшанки издавна известны геологам как строители рифов. При обрастании вех, буев и свай они сильно увеличивают поверхность, о которую ударяют волны, и тем способствуют расшатыванию и срыву этих навигационных ограждений, необходимых для безопасности мореплавания.

Моллюски-двустворки – самый известный издревле массовый и обычно завершающий процесс обрастания класс обрастателей. Мидии, митиластер, дрейссена прочно прикрепляются нитями биссуса. Устрицы цементируются нижней уплощенной створкой к металлу и камню столь прочно, что сбивать их приходится киркою или отбойным молотком.

Улитки не только живут в оброете, но прикрепляют к нему кладки яиц. Именно так на судах была завезена в виде щеток розоватых коконов в конце 40-х годов из Японского в Черное море хищная улитка рапана.

Ракообразные занимают, как правило, первое место в морском обрастании. Прибрежные усоногие баланиды обычно первыми создают макрооброст и уступают господство двустворкам митилидам не раньше осени. Многочисленные баланусы способствуют образованию язв в обшивке до 4 мм глубины за год (из 8 мм толщины обшивки средних судов!). Они не только портят окраску, способствуя язвенной коррозии корпуса, но и вызывают потерю 18% скорости хода судна. Усоногие морские уточки (лепадпды) – обрастатели из открытых вод океана. Вызывают большие потери хода судов и сильные помехи в работе океанологических приборов. Корофииды живут главным образом в солоноватых водах и строят многочисленные кожисто-иловые домики-трубочки, корою одевающие поверхности вблизи уреза воды. Другие бокоилавы и креветки часто питаются обростом стационарных сооружений и несколько уменьшают его биомассу, но существенной роли в процессе обрастания не играют.

Крабы обычно пожирают обрастателей. На днищах судов в Красноводске и Керчи численность крабов нередко превышала 1000 экз/м2. Особенно многочисленен расселяемый из моря в море судами мелкий краб ритропанопеус.

Иглокожие – подвижные враги обрастателей: звезды пожирают двустворок, ежи – водорослей. Зачастую очищают от обрастателей молы и другие неподвижные сооружения.

Оболочники – низшие хордовые животные. Наиболее распространены колониальные асцидпи ботриллус. Подобно мидиям и мшанкам, ботриллусы, развиваясь к осени большими пленками, могут задушить всех обрастателей подстилающего их снизу слоя оброста. Почти всесветно распространены одиночные асцидии, хорошо переносящие опреснение молгулы, зеленоватая циона, достигающая длины 10 см, яйцевидная с грубой морщинистой кожей стиэла.

Чем меньше число видов обрастателей в данном месте, тем сильнее рост отдельных особей и выше общая биомасса оброста. Взаимосвязи видов весьма сложны. Даже в однородных условиях для сообщества, состоящего лишь из 4 неподвижных и 2 хищничающих подвижных беспозвоночных, в водозаборе на Азовском море установлено свыше 30 взаимозависимостей, причем самые малые годовые или сезонные отклонения сильно влияют на состав и динамику всего сообщества.

Состав и скорость развития оброста зависят и от материала и формы поверхности изделия, ее освещенности и омываемости водой. Асбоцемент и керамика обрастают сильнее дерева и окрашенного металла, стекло и оргстекло – меньше. Горизонтальное и вертикальное распределение обрастателей наиболее четко в Черном море у судов с постоянной ватерлинией (см. рисунок на 3-й стороне обложки: А – вид левого борта; В-вид кормы, изображена левая сторона).

Ущерб от обрастания огромен. Это потеря 20–42% скорости судов, засорение, перегрев и преждевременный износ систем и двигателей, потеря хода, вибрация, кавитация' и коррозия винта. Обрастают даже сетчатые стенки садков для рыб. Оброет корпусов судов и буев, свай, эстакад и вышек усиливает в несколько раз разрушительное воздействие ударов волн. Обрастание подводных приборов искажает их показания и выводит приборы из строя. Практически все обрастатели способствуют коррозии: своим присутствием создают дифференциальную аэрацию, воздействуют выделениями, некоторые разрушают защитные от коррозии покрытия. Кроме обрастания и биокоррозии, организмы могут вызвать засорение водоводов, защитных решеток гидросооружений и т.п. Здесь важны и обрастатели, и подвижные обитатели оброста, и даже планктсры (выход из строя водозаборов при нагоне ветром медуз).

В проектах водных сооружений необходимо предусматривать возможность эксплуатационных условий, благоприятствующих не только местным, но и чужеродным организмам, постоянно заносимым при транспортных и акклиматизационных перевозках в новые места. На местах вселения обычны вспышки размножения. В Каспии вселенные акклиматнзанты (червь-нереис и двустворка-синдеемня) и завезенные судами (водо-росль-рнзосолення, двустворка-митиластер, баланусы, мшанки, червь-мерцнерелла, крабик-рнтропанопеус) намного превзошли по численности и биомассе коренных обрастателей и, несколько потеснив их, стали наиболее массовыми организмами.

Меры защиты и средства борьбы с обрастанием многообразны. Наиболее старый и примитивный – механическая очистка оброста щетками – труден и малоэффективен, ибо молодь обрастателей охотнее всего прикрепляется к уцелевающим обломкам взрослых. Наилучший и распространенный для защиты и очистки водоводов – термический–периодическая промывка обратным током горячей (не ниже 48°) воды. Покрытия мастикой из парафина с вазелиновым маслом, выделяющимся на поверхность тонкой пленкой, также препятствуют прикреплению обрастателей.

Широко распространена химико-биологическая зашита ядами. На стационарных объектах проводят постоянное или периодическое хлорирование или купоросование воды; в пресных водах – только в замкнутых системах водоснабжения. Можно использовать и токсичные отходы нефтеперерабатывающих и металлургических заводов.

Ядовитые необрастающие краски удобны для судов и других предметов и сооружений, окрашиваемых вне воды. До 60-х годов необрастающие краски защищали один сезон. Ныне в СССР, Нидерландах, Японии, США созданы прочные краски, работающие около 2 лет. Дополнительные ядовитые покрытия продлевают срок службы всей схемы окраски до 4 лет. Необрастающие краски бывают на разных основах для разных материалов (дерева, металлов, пластмасс) и разных соленосных, температурных и эксплуатационных условий. Общее использование ядов мышьяка, тяжелых металлов (меди, свинца, олова, цинка, а в старых красках и ртути) против водорослей и беспозвоночных. Производство красок – сложный процесс, поэтому из сотен тысяч ядовитых соединений и тысяч основ за 100 лет принципа необрастаемости создано хороших красок около десятка! Ничтожные отклонения от технических условий, режима изготовления и точного состава краски снижают ее эффективность.

Морские сверлильщики (древоточцы и камнеточцы). Морскую двустворку «корабельного червя» тередо римляне считали наивысшим бедствием кораблей. При нас у берегов Кавказа «корабельный червь» съел фанерный катер за 2 недели, а 50-сантиметрбвыс сваи причала – за лето. Только в одной из провинций Канады за год один вид древоточца-бапкия причинил ущерб в 1 млн. долларов.

При осолонении морей и заливов из-за изъятия части вод рек на полив, в малодождливые годы при ветрах и течениях, удерживающих личинок тередо у берега, и особенно при заносе судами способных размножаться древоточцев может возникнуть опасность там, где ее веками не ощущали. Так, и од Одессой спаи в течение 150 лет поражались крайне слабо, а в теплом и богатом морским ветром 195) г. внезапно был за сезон серьезно поврежден причал.

Широко распространенный рачок-лимнория точит дерево близ поверхности. Лпмнории слабо помогают живущие в его ходах два рачка-попутчика – хелюра и сферома. Но там, где песок, гравий или ледяная шуга стирают источенный слой, эти три рачка бурят новую сеть ходов, а свайные и шпунтовые сооружения разрушаются за несколько лет.

Благодаря научно-практическим работам крупнейшего специалиста по древоточцам П.И. Рябчикова разработан комплекс предохранительных мер. Численность древоточцев и вред можно резко сократить, если не допускать попадания в море незащищенной пропиткой древесины и убрать все затонувшие ее обломки, как сделали французы в Старом порту Марселя. Медные и другие пропитки защищают дерево долгие годы. Надежна глубокая пропитка деревьев на корню. Медь связывается с полимерами древесины, а количества се столь малы, что совершенно не отравляют вод.

Тередо, мартезия и кенлофага сверлят иногда пластиковые и свинцовые оболочки подводных кабелей.

Организмы разрушают в море не только дерево, но камень и бетон.

В числе морских камнеточцев много разных классов и отрядов организмов (таблица 2), но наиболее разрушительна и заметна деятельность двустворок. В морях СССР обитают 10 родов двустворок.

В восточной Адриатике камни теряют свыше 25% веса из-за морского финика, растворяющего известняки. Строители одного кавказского порта не учли, что шторма движут с севера гальку и она защищает берег от морских камнеточцев двустворок. Построенные молы перекрыли поток гальки, и к югу от порта се унесло волнами. На каждый метр обнажившегося мергелевого дна набросились тысячи моллюсков камнеточцев. Фолады и барнен бурили норки до четверти метра глубиной и в палец шириной друг с другом рядом. Порода стала похожа па соты. Под ударами волн берег стал рушиться. Советские ученые предложили новый ныне широко известный способ укрепления берегов, надежно защищающий от камнеточцев.

Значительные разрушения камней и дна могут выбывать и раки. Так, в Новой Зеландии морские мокрииысферомы сильно источили грунт, основания волноломов и молов, вызвав оползни в одном из портов.

Меры защиты от повреждения камнеточцами должны и каждом случае исходить из особенностей экологии вида, выявленного в качестве разрушителя.

Пресноводное обрастание1. Пресноводных организмов по числу видов и по биомассе во много раз меньше, чем морских. Это следствие того, что живые системы подобны по составу тел родившим их водным растворам Океана. В пресные воды вошли только организмы, создавшие покровы и органы выделения, защитившие клетки тела от выщелачивания пресной водой. Многие высшие классы (мхи, папоротники, цветковые растения, малощетинковые черви и пиявки, пауки, насекомые, млекопитающие и птицы) пришли в пресные воды после того, как обеспечили постоянство своей внутренней среды (гомеостаз), живя на суше. Совершенство гомеостаза затрудняет борьбу с немногочисленными, к счастью, видами пресноводных обрастателей и засорителей вод.

Пресная вода не только одна из сред жизни на Земле. Она нужна для питья, для питания растений, для бытовых и производственных целей во всевозрастающих количествах. Проблемы биоповреждения в пресных водах поэтому касаются не только обрастания, порчи материалов, помех средствам транспорта, но и порчи свойств и технологических качеств пресной воды, биопомех в водохранилищах, каналах и энергосистемах, помех транспорту воды. Запасы чистых пресных вод крайне малы, и в ряде мест приходится прибегать к многоэтапной дорогой очистке загрязненных вод и к опреснению морской воды. Интенсификация сельского хозяйства, рост питательных для водных организмов бытовых и производственных стоков, приток биогенов с артезианскими водами и ископаемыми топливами, подогрев используемых для охлаждения и в быту пресных вод – все это способствует бурному вторичному развитию организмов в водоемах с биогенной порчей ими качества вод, в которой участвуют и пресноводные обрастатели. Перечислим основные из них.

Микробы (как и в море) обычно первопоселенцы. Среди них вредные – образователи налетов слизи, воз-1 Раздел составлен по материалам Г.Д. Лебедевой.

Заключение

Биоповреждения возникают в результате взаимодействий материалов и изделий с компонентами биосферы. Следовательно, решение проблемы сводится к оптимизации этих отношений. Человеку нужно, чтобы создаваемые им изделия были защищены от пагубного воздействия живых организмов в течение всего срока эксплуатации, после чего их разрушение не только не возбраняется, но даже стимулируется (биоразрушениями отходов занимается новое перспективное направление науки и промышленности).

Важно отметить, что «золотой ключик» в защите от биоповреждений создать невозможно. Попробуем хотя бы в самом общем виде представить себе все ситуации, с которыми приходится иметь дело.

Нет материалов и, соответственно, изделий из них, которые не повреждались бы бактериями, грибами, лишайниками, водорослями, высшими растениями, животными (от простейших до млекопитающих). Взаимоотношения между организмами и повреждаемыми ими объектами носят сложный, мозаичный характер и к тому же постоянно усложняются. Человек непрерывно создает новые и новые материалы и изделия, насыщает ими биосферу, и все новые виды организмов приобретают биоповреждающую активность. Как все это предусмотреть, создавая новые материалы и новую технику?

Прежде всего, изучают огромный практический опыт, накопленный за многие столетия и, главным образом, в последние годы. В настоящее время мы располагаем целым арсеналом защитных средств. Вот некоторые из них.

В распоряжении судостроителей и моряков имеются противообрастающие лакокрасочные материалы, такие как закись меди и бис – (дигидрофенарсазин) – оксид (II-оксид), оловоорганические соединения (бистибутил-оксид), хлорфеноксарсин и другие. За рубежом созданы так называемые самополирующиеся противообрастающие сополимеры, способные при движении корпуса судна уменьшать шероховатость поверхности и в течение двух лет защищать судно от обрастания. Покрытия этого типа экологически менее опасны, чем хлорсодержащие, ртутьорганические и свинцово-органические биоциды. Они могут защищать не только суда, но и любые подводные поверхности.

Древесину защищают от поражения грибами, пропитывая антисептиками (бихромат натрия, фтористый и кремнефтористый натрий, пентахлорфенолят натрия, нафтенат меди, антраценовое масло и др.). Это увеличивает срок ее службы в 2–3 р, что в масштабах страны дает огромный экономический эффект.

Для защиты от биоповреждений синтетических полимерных материалов успешно используются салициланилид, 8-оксихинолят меди, мышьякоорганические и оловоорганические вещества, тиурам, цимид, 2-оксидифенил, трилан и др.

Разработаны технические устройства с применением биоакустических и экологических средств, отпугивающие птиц от ЛЭП, электроподстанций, архитектурных памятников.

Общим для большинства защитных мер пороком является их узкая специализация: одни объекты они защищают хорошо, другие плохо. Их разработчики добиваются высокой эффективности в отдельных конкретных случаях, зато малейшее изменение эколого-хозяйственной ситуации сводит положительный эффект к нулю.

Поскольку разработка и внедрение каждого нового средства требует огромных затрат, а окупаются они далеко не сразу, гораздо целесообразнее сосредоточивать усилия на комплексной защите от биоповреждений, объединяющей как экологические, так и технологические методы и пригодной для обслуживания широкого круга ситуаций.

Еще совсем недавно одним из главных средств отпугивания птиц от аэродромов, где происходит около 60% всех столкновений, были газовые хлопушки, имитирующие ружейный выстрел. В настоящее время здесь используется целая система предотвращения летных происшествий по вине птиц. С помощью локатора обнаруживаются и отслеживаются массовые скопления птиц. С соседних аэродромов поступают оповещения о приближении мигрирующих стай. При необходимости принимаются меры, делающие район аэродрома и его окрестности экологически непривлекательными для птиц. Наконец, при появлении птиц на взлетной полосе включаются мощные звуковые отпугивающие устройства. В результате удается улучшить статистику столкновений на 10–18%. Снижения опасности столкновения достигают внесением изменений в конструкцию двигателей, остекления и других узлов, после чего проводится специальная проверка оборудования и конструкций на «птицестойкость», и самолету выдается сертификат.

Одно из главных условий, стоящих перед разработчиками новых защитных комплексов, – экологическая безопасность. Если безопасность не гарантирована, то применение многих высокоэффективных, но токсичных для человека и окружающей среды препаратов, ограничивается или запрещается.

Первый в мире координирующий орган по проблеме биоповреждений – Научный совет РАН по биоповреждениям (создан 14 сентября 1967 г.) – занимается разработкой теоретических основ для решения этой проблемы, обобщением огромного практического опыта, накопленного учреждениями и ведомствами. Существует серия специализированных сборников-справочников «Биологические повреждения» (микроорганизмы, обрастатели, насекомые, грызуны и птицы). Начат выпуск многотомного «Каталога биоповреждений».

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6