Begroning er en udvækst dannet på genstande nedsænket i vand af bosættelser af organismer ( bakterier , alger , hvirvelløse dyr ) og mineralpartikler. Efter størrelse opdeles begroningsorganismer i mikrobegroninger (bakterier, encellede organismer) og makrobegroninger ( hvirvelløse dyr og alger). Mere end 1700 arter af marine organismer kan deltage i begroning [1] , hvilket skaber et lokalt økosystem .
Den mest almindelige årsag til tilsmudsning af kunstige overflader ( bunden af et skib , en olieplatform osv.) er kolonier af krebsdyr , som f.eks . De sidder godt fast på genstande i vandet, de kan kun fjernes ved mekanisk skrabning. Begroning kan også danne større hvirvelløse dyr, såsom bryozoer , som skaber vifteformede strukturer. Hydroider , havsprøjter , kalkholdige orme bidrager også til begroningen, men de fæstner sig kun til faste genstande, og til skibe kun på parkeringspladserne og falder hurtigt af, når de går ud på havet.
Skaller fastgøres til undervandsoverflader ved at frigive et astringerende middel ("havandlim"). Dette stof er dannet af rækker af parrede kirtler på overfladen af havskallen og hærder i vand på 10-15 minutter. Laboratorieundersøgelser har vist, at et lag på 1 mikron havandklæbemiddel har et forskydningsmodul på 5 megapascal, hvilket stemmer overens med gode eksempler på moderne klæbemidler .
Begroninger lever i salt havvand ; hvis et havfartøj opholder sig i ferskvand i lang nok tid, dør marine organismer. Men modsat en almindelig misforståelse falder de ikke af, men tværtimod, når de kommer ud på åbent hav, skaber de et godt grundlag for ny begroning. Der er materialer, der praktisk talt ikke er udsat for begroning - gummi , glas , nogle syntetiske overflader.
Intensiteten af marin begroning afhænger af vandtemperaturen - begroning er hurtigere på tropiske breddegrader. I seks måneder kan bunden af fartøjet være dækket af en opbygning op til 7 centimeter tyk og vejer op til hundrede tons, især hvis der var lange ophold i havne. Alvorlig tilsmudsning kan få et fartøj til at bremse med op til to knob og øge brændstofforbruget med op til 40 procent [2] .
Sætter sig på overfladen af hydrotekniske genstande forårsager tilsmudsning betydelig økonomisk skade. Marine organismer kan angribe isoleringen af elektriske kabler og beskadige metalkabler . Begroning er en af hovedårsagerne til svigt af oceanografiske instrumenter, der er i vandet i lang tid ( strømmålere , hydrofoner ). Samtidig er nogle begroninger, såsom muslinger , værdifulde kommercielle arter.
Navigatørerne i den antikke verden stod også over for problemet med tilsmudsning. Den første omtale af dette problem kan findes i Plutarch . For at forhindre begroning brugte gamle sømænd voks , tjære , olie , svovl , arsen , bly [3] . Siden det 18. århundrede er undervandsstrukturer (hovedsageligt bunden af skibe) blevet beklædt med kobberplader for at beskytte mod begroning . Kobber har giftige egenskaber, og begroende hvirvelløse dyr dør på det (selvom kobber ikke kan forhindre begroning af brunalger ). I 1783 havde hele den engelske flåde kobberbelægning; i begyndelsen af det 19. århundrede fulgte Spanien og Frankrig eksemplet fra Storbritannien.
I øjeblikket anvendes specielle belægninger til forebyggelse af begroning, der indeholder kobber eller andre giftige stoffer ( biocider ), som har større toksicitet og længere levetid. I anden halvdel af det 20. århundrede var organiske tinforbindelser populære - på det tidspunkt blev op mod 70 procent af skibene i verden behandlet med tributyltin (C 4 H 9 ) 3 Sn [4] . Belægninger baseret på tributyltin gjorde det muligt at øge perioden mellem behandlingerne op til fire år. Imidlertid har miljøundersøgelser vist, at giftige tinforbindelser alvorligt forurener havet og ophobes i bundsedimenter . I oktober 2001 forbød Den Internationale Søfartsorganisation brugen af belægninger baseret på tributyltin [5] . Samtidig beskrev miljøforkæmpere det endda som det giftigste stof, der nogensinde er målrettet frigivet i havet [4] .
I det 21. århundrede bliver der brugt mere miljøvenlige forbindelser af zink og vanadium ; der var også en fornyet interesse for kobber . Men for effektiv virkning skal sådanne belægninger have en tilstrækkelig høj opløselighed , derfor skal overfladebehandling udføres periodisk. I 2010'erne blev den amerikanske flåde interesseret i udviklingen af et nanomateriale , der efterligner teksturen af hajhud [6] [7] .
Afviklingen af foulers på overfladen af en anden organisme kaldes epibiose . Et særligt tilfælde af mikrobegroning er dannelsen af en bakteriel hinde på tænderne , som fører til caries .