潜水用ウェイトシステムとは、過剰な浮力を打ち消すために、ダイバーや潜水器材に追加されるバラストウェイトのことです。ダイバー自身が使用する場合もあれば、潜水鐘、潜水艇、カメラハウジングなどの器材に取り付ける場合もあります。
ダイバーは、ダイビングスーツやアルミ製ダイビングシリンダーなどの他のダイビング器材の浮力とダイバー自身の浮力を相殺するために、ダイバー用ウェイトシステム、ウェイトベルト、またはウェイトを装着します。スキューバダイバーは、呼吸ガスのほとんどが消費されたダイビング終了時にわずかに負の浮力になるように十分なウェイトを装着する必要があり、安全停止または義務的減圧停止時には中性浮力を維持する必要があります。ダイビング中は、必要に応じて負、中性、または正の浮力を得るために、浮力調整装置(BCD)およびドライスーツ(着用している場合)内の空気量を調整することによって浮力を制御します。必要なウェイトの量は、空の浮力調整装置と通常膨張したドライスーツを装着した状態で、装備は万全だがウェイトを装着していないダイバーがダイビング中に想定される最大の正の浮力によって決定されます。これは、ダイバーの体重と体組成、着用している他のダイビング器材(特にダイビングスーツ)の浮力、水の塩分濃度、消費する呼吸ガスの重量、水温によって異なります。通常は2キログラム(4.4ポンド)から15キログラム(33ポンド)の範囲です。ダイバーの体重をダイビングの目的に合わせて調整するために、ウェイトを配分することができます。
水面供給式潜水士は、水中作業を容易にするために重りを多く装着している場合があり、中性浮力を得ることができないため、潜水ステージ、ベル、アンビリカルケーブル、ライフライン、ショットライン、またはジャックステイに頼って水面に戻る必要がある。
フリーダイバーは、ウェットスーツの浮力を打ち消すためにウェイトを使用することもあります。しかし、彼らは特定の深度で中性浮力になるようにウェイトを調整することが多く、そのウェイトは、深度によるスーツの圧縮だけでなく、肺の中の空気の圧縮、そしてそれに伴う浮力の低下も考慮に入れなければなりません。減圧義務がないため、潜水終了時に水面近くで中性浮力である必要はありません。
ウェイトにクイックリリース機構があれば、緊急時にウェイトを落とすことで浮力を瞬時に高め、ダイバーを水面に戻すことができるため、救助手段として有効です。ただし、ウェイトを落とすと、制御不能な浮上が生じる可能性があるため、気圧外傷や減圧症のリスクが高まります。このリスクは、生命に関わる緊急事態の場合、または減圧症のリスクが小さい場合にのみ正当化されます。例えば、フリーダイビングやスキューバダイビングでは、潜水深度が無減圧限界に満たない場合がこれに該当します。ダイバーはウェイトを誤って落とさないよう細心の注意を払うことが多く、ウェイトを多く装着しているダイバーは、総重量の一部を個別に落とせるようにウェイトを配置し、緊急浮上をより制御しやすくしています。
ダイビング用ウェイトは、密度が高く、比較的安価で、適切な形状に鋳造しやすく、耐腐食性に優れているため、一般的に鉛で作られています。鉛はブロック状に鋳造したり、ストラップを通すための溝を設けた形状に鋳造したり、「ショット」と呼ばれるペレット状に成形して袋に入れて持ち運んだりすることができます。鉛製のダイビング用ウェイトは、使用者や環境にとって有害な危険性があるのではないかという懸念もありますが、重大なリスクを示す証拠はほとんどありません。
ダイバー用重量調整システムには、バラストとトリム調整という2つの機能があります。
潜水用ウェイトの主な機能はバラストとしての役割であり、潜水士が水深にとどまりたいときに浮上するのを防ぐことである。
フリーダイビング(息止め潜水)では、ウェイトシステムはほぼ例外なくクイックリリースバックル付きのウェイトベルトです。これは、ウェイトを緊急時に解放することで、意識を失ってもダイバーが水面に浮上でき、少なくとも救助される可能性が高まるためです。ウェイトは主にウェットスーツの浮力を中和するために使用されます。ダイバーはほとんどの場合ほぼ中性浮力であり、他に携行する装備もほとんどありません。必要なウェイトは、ほぼ完全にスーツの浮力に依存します。ほとんどのフリーダイバーは、水面で正の浮力になるようにウェイトを調整し、潜水開始時に浮力に逆らって潜降するのに必要な労力を最小限に抑えつつ、最大深度で十分な浮力を維持して、再び正の浮力になる深度まで泳ぎ上がるのにあまり労力を必要としないようにします。この慣習の必然的な結果として、フリーダイバーは、スーツの圧縮による深度に伴う浮力の変化を最小限に抑えるため、快適に着用できる範囲でできるだけ薄いウェットスーツを使用します。
浮力制御は、初心者にとって必須のスキルであると同時に、習得が最も難しいスキルの1つと考えられています。適切な浮力制御ができていないと、周囲を乱したり損傷させたりするリスクが高まり、正確な深度を維持するために余分な不必要な身体的労力が必要となり、ストレスも増加します。[ 1 ]
スキューバダイバーは一般的に、水面へのロープを使用したり、構造物や地形につかまったり、海底に横になったりすることなく、深度を制御する必要がある。そのためには、潜水中いつでも中性浮力を達成できる能力が必要となる。そうでなければ、浮力差に逆らって泳ぐことで深度を維持しようとする努力は、ダイバーの作業負荷となるだけでなく、本来不必要なエネルギー消費を招き、空気消費量の増加、制御不能や事故へのエスカレーションのリスク増加につながる。[ 2 ] [ 3 ]フィンキックで深度を維持すると、必然的にフィンの推力の一部が上向きまたは下向きに向けられるが、海底付近では下向きの推力が海底をかき乱し、泥を巻き上げる可能性がある。フィンが海底に衝突して損傷するリスクも大きい。[ 4 ]
ほとんどの場合、スキューバダイビングのもう一つの要件は、ダイビングのどの時点でも十分な正の浮力を得る能力です。[ 3 ] [ 5 ] [ 6 ]水面では、これは安全性と利便性を高めるための標準的な手順であり、水中では一般的に緊急事態への対応です。
リラックスした状態で肺いっぱいに空気を吸い込んだ平均的な人間の体は、ほぼ中性浮力です。空気を吐き出すと、ほとんどの人は淡水では沈みますが、肺いっぱいに空気を吸い込んだ状態では、ほとんどの人は海水で浮きます。裸のダイバーに中性浮力を与えるために必要な重量は通常ごくわずかですが、平均密度が低く体が大きいため、海水中で中性になるには数キログラムの重量が必要な人もいます。これは通常、体脂肪率が高い人に当てはまります。ダイバーはほぼ中性なので、ほとんどのバラストはダイバーの器材の浮力を相殺するために必要です。[ 7 ]
平均的なスキューバダイバーの装備の中で、正の浮力を持つ主な構成要素は、エクスポージャースーツの構成要素です。最も一般的に使用されているエクスポージャースーツの種類は、ドライスーツとウェットスーツの2種類です。これらのエクスポージャースーツはどちらも、断熱のためにガス空間を使用しており、これらのガス空間は本質的に浮力を持っています。ウェットスーツの浮力は、周囲の圧力によってネオプレン内の気泡の体積が減少するため、水深が増すにつれて大幅に減少します。ウェットスーツに使用されるネオプレンフォームの静水圧圧縮下での体積変化の測定では、最初の約10mで体積の約30%、したがって表面浮力の約30%が失われ 、約60mでさらに30%が 失われ、約100mで体積は約65%の損失で安定するようです 。[ 8 ]ウェットスーツの総浮力損失は、圧縮されていない初期体積に比例します。平均的な人の表面積は約 2 m 2なので[ 9 ] 、厚さ6 mm のワンピースウェットスーツの圧縮されていない体積は、約 1.75 x 0.006 = 0.0105 m 3 、つまり約 10 リットルになります。質量はフォームの具体的な配合によって異なりますが、おそらく約 4 kg で、水面での正味浮力は約 6 kg になります。ダイバーの全体的な浮力に応じて、ダイバーを中性浮力にして比較的簡単に潜降できるようにするには、通常 6 kg の追加ウェイトが必要になります。10 m で失われる体積は約 3 リットル、つまり 3 kg の浮力で、約60 m で失われる浮力は約 6 kgに増加します。これは、冷水用のツーピーススーツを着た大柄な人の場合、ほぼ 2 倍になる可能性があります。この浮力の減少は、深度で中性浮力を維持するために浮力補償器を膨らませることによってバランスを取る必要があります。ドライスーツも深度とともに圧縮されますが、内部の空気空間は連続しており、シリンダーから補充したり、排気したりしてほぼ一定の体積を維持できます。ダイバーが使用するバラストの大部分は、このガス空間の浮力のバランスを取るためのものですが、ドライスーツに壊滅的な浸水が発生すると、この浮力の大部分が失われる可能性があり、何らかの補償方法が必要になります。[ 2 ] [ 7 ]
オープンサーキット式スキューバダイバーのウェイトに関するもう1つの重要な問題は、潜水中に呼吸ガスが消費され、このガスには重量があるため、シリンダーの総重量は減少するものの、その体積はほとんど変化しないことです。特に義務的または安全減圧停止のために浅い深度で潜水終了時にダイバーが中性である必要があるため、このガス供給重量の減少を補うために十分なバラストウェイトを携行する必要があります。(通常の気圧での空気の密度は約1.2 kg/m 3、または約0.075 lb/ft 3です)自由ガスの体積と密度がわかれば、ガスの使用を補償するために必要な重量の量は簡単に計算できます。
ダイバーのその他の器材のほとんどは負の浮力、もしくはほぼ中性浮力であり、さらに重要なことに、潜水中に浮力が変化しないため、浮力に対する全体的な影響は静的である。
ダイバーとその装備すべてを考慮して必要なバラストを計算することは可能ですが、すべての値を正確に測定する必要があるため、実際には行われません。実際の手順は浮力チェックとして知られており、浅い水域でタンクをほぼ空にし、浮力調整器を空にしてすべての装備を装着し、ダイバーが中性浮力になるまでウェイトを追加または削除することによって行われます。ウェイトは、適切なトリムが得られるようにダイバーに分散され、緊急時に迅速に取り外して潜水中のどの時点でも正の浮力が得られるように、ウェイトの十分な部分が携行されている必要があります。これは常に可能とは限らず、そのような場合は、正の浮力を得るための別の方法を使用する必要があります。[ 3 ] [ 5 ] [ 6 ]
この手順に従ってバラストを装着したダイバーは、浮力調整装置を使用しない限り、潜水中のほとんどの間、負の浮力状態になります。負の浮力状態になる程度は、携行する呼吸ガスの量によって異なります。シングルシリンダーを使用するレクリエーションダイビングでは 、潜水中に2~3kgのガスを使用することがありますが、これは管理しやすく、減圧義務がない限り、潜水終了時の浮力は重要ではありません。長時間または深度のテクニカルダイビングでは、6kg のバックガスと、さらに2~3kg の減圧ガスを使用する場合があります。潜水中に問題が発生し、予備ガスを使用する必要がある場合、この量は最大50%増加する可能性があり、ダイバーは最も浅い減圧停止で潜水状態を維持できなければなりません。4 本のシリンダーを携行するダイバーの場合、潜水開始時の追加重量、つまり負の浮力は、簡単に13kgにもなる可能性があります。浮力調整器は、この負の浮力を支えるために必要なときに部分的に膨張し、潜水中に呼吸ガスが消費されるにつれて、必要に応じてベントすることで浮力調整器の容積が減少します。計画通りに潜水が進む中で、追加の重量とそれを補償するために必要なガスの管理の不便さは、ほとんどのガスを消費する緊急事態の後に減圧できる能力のために支払わなければならない代償です。ダイバーが減圧症で死亡したり、身体に障害を負ったりするのであれば、溺死を避けるのに十分なガスがあってもほとんど意味がありません。[ 2 ] [ 10 ]
例:
スキューバダイビングにおける最適なウェイト設定は、ダイバーが携行するシリンダーのいずれかにまだ使用可能な呼吸ガスが残っている間、最小限のバラストで潜水中のいつでも中性浮力を達成できるようにするものです。この最適値から外れると、使用可能な呼吸ガスが残っている間もダイバーが浮力を持つようになり、減圧停止が必要な緊急時には不利になります。また、シリンダーが満タンの状態で潜水を開始した際に、ダイバーが必要以上に負の浮力を持つようになり、潜水の大部分で浮力調整器に多くのガスが必要となり、深度の変化に伴う浮力の変化に敏感になり、より大きな浮力調整器が必要になる場合があります。これらの不利な点はスキルで補うことができますが、潜水全体を通してより多くの注意と努力が必要になります。[ 2 ]
水面供給式潜水、特に飽和潜水では、ウェイトの喪失とその後の浮力増加により、潜水士は致命的な減圧症を負う危険性がある。そのため、潜水鐘や潜水台で作業現場まで潜水士を輸送する水面供給式潜水用のウェイトシステムには、通常、クイックリリースシステムは備えられていない。
水面供給式潜水士の作業の多くは海底で行われるため、潜水士が海底で直立歩行できるように、重りの付いたブーツが使用されることがある。このモードで作業する場合、浮力を中和するために必要な重量よりも数キログラム重い重りがあると、潜水士は海底で比較的安定した姿勢を保ち、作業時に有効な力を発揮することができる。
一般的に水面供給式潜水士が使用する軽量の要求型ヘルメットは、水中で中性浮力を保つために一体型のバラストが組み込まれているため、潜水士の頭から浮き上がったり、首を上に引っ張ったりすることはありません。しかし、容量の大きいフリーフロー式ヘルメットは、必要な重量をすべて内蔵すると重すぎて扱いにくくなります。そのため、潜水士がヘルメットを装着した後、ヘルメット下部にウェイトを取り付けて、水から上がったときに肩に重量がかかるようにするか、ヘルメットをジョッキングストラップで固定し、ハーネスのウェイトでバラストを補うかのいずれかの方法をとります。
伝統的な銅製のヘルメットと胴鎧は、胴鎧の前後の支持点から大きな重りを吊り下げることで一般的に重りが付けられており、ダイバーは直立姿勢を保つために重りの付いたブーツを履くことも多かった。米海軍のMk V標準潜水システムでは、腰にバックルで留めた重りの付いたベルトが、ヘルメットの胸当てを横切るショルダーストラップで吊り下げられ、潜水時に荷重が浮力のあるヘルメットに直接伝達されるが、重心は比較的低い。スーツの脚の紐と重りの付いた靴との組み合わせにより、逆さまになる事故のリスクが軽減された。[ 11 ]


トリムとは、水中でのダイバーの姿勢、つまりバランスと進行方向との調和のことです。最適なトリムは、その時々の作業によって異なります。レクリエーションダイバーの場合、通常は水平に泳ぐか、底生生物に接触することなく環境を観察することです。[ 2 ]中性浮力での上昇と下降は、水平または頭を上げたトリムでうまく制御でき、下降は、ダイバーがこの姿勢で効果的に耳抜きできる場合は、頭を下げた状態が最もエネルギー効率が良いです。フリーダイビングの下降は通常頭を下げた状態で行われます。これは、ダイバーが通常、潜水開始時に浮力があり、フィンで下向きに動かす必要があるためです。プロのダイバーは通常、海底で作業を行う必要があり、多くの場合、固定された場所で作業を行う必要があります。これは通常、直立したトリムの方が容易であり、一部のダイビング器材は、比較的直立した状態の方が快適で安全に使用できます。
正確に制御されたトリムは、水中を通過するダイバーの断面積を減少させるため、水平方向の泳ぎの労力を軽減します。フィンキック時の下向きのフィン推力を軽減するために、わずかに頭を下げるトリムが推奨され、これにより泥の堆積やフィンが海底に衝突するのを軽減できます。[ 12 ]
トリムウェイトは主にフリースイミングダイバーにとって重要であり、このカテゴリーではスキューバダイバーが水中で楽に水平を保つことができるように広く使用されています。この能力は利便性と安全性の両方にとって非常に重要であり、またダイバーが脆弱な底生生物群集に与える環境への影響を軽減します。[ 4 ]
自由遊泳ダイバーは、時折、直立または逆さまにトリムする必要があるかもしれないが、一般的に、水平トリムは、水平に泳ぐ際の抵抗の低減と海底の観察の両方に利点がある。水平トリムにより、ダイバーはフィンからの推進力を後方に直接向けることができ、海底の堆積物の攪乱を最小限に抑え、繊細な底生生物にフィンがぶつかるリスクを軽減できる。安定した水平トリムには、ダイバーの重心が浮力中心(重心)の真下にある必要がある。小さな誤差は比較的簡単に補正できるが、大きなずれがあると、実際に可能であれば、ダイバーは望ましい姿勢を維持するために常にかなりの努力をしなければならない可能性がある。[ 2 ] [ 1 ]
浮力中心の位置は、スーツの容積をある程度制御することは可能だが、ハーネス内のシリンダーをわずかにずらすことができ、膨張時の浮力調整器の容積分布が大きな影響を与えるため、ダイバーの制御範囲外となる。ダイバーが制御できるトリムの大部分は、バラストウェイトの配置によるものである。したがって、メインのバラストウェイトは、ほぼ中立のトリムが得られるようにできるだけ遠くに配置する必要があり、これは通常、ウェイトベルトで腰または腰のすぐ上にウェイトを装着するか、浮力調整器ジャケットまたはハーネスにこの目的のために用意されたウェイトポケットに入れることで可能となる。トリムの微調整は、ダイバーの長さに沿って小さなウェイトを配置して重心を目的の位置に合わせることで行うことができる。これにはいくつかの方法がある。[ 13 ]
足首用ウェイトは、わずかな重量で大きなてこの作用を生み出し、頭が下がったトリムの問題を修正するのに非常に効果的ですが、足に質量が加わることで推進力に必要な労力が大幅に増加します。これは、遠くまで速く泳ぐ必要がないリラックスしたダイビングでは気にならないかもしれませんが、緊急事態が発生し、ダイバーが懸命に泳ぐ必要がある場合、特にダイバーの体力がその状況に十分対応できていない場合は、足首用ウェイトは大きなハンディキャップとなります。
タンク底部のウェイトはレバーアームがはるかに短いため、総バラスト量に占める割合がはるかに大きくなりますが、足首のウェイトのように推進効率を阻害することはありません。ウェイトベルトの下にはトリムウェイトを追加できる便利な場所が他にほとんどないため、最も効果的な方法は、適切なハーネスまたは一体型ウェイトポケット浮力調整装置を使用して、メインウェイトを必要なだけ低い位置に保持することです。これにより、ウェイトを正しく配置できるため、縦方向のトリム調整は不要になります。
あまり一般的ではない問題として、リブリーザーのカウンターラングが胴体上部付近にある場合が挙げられます。この場合、カウンターラング付近に重りを取り付ける必要が生じる可能性があります。これは通常問題にならず、リブリーザーのハーネスやケーシングには重り用のポケットが組み込まれていることが多く、必要に応じてハーネスのショルダーストラップに重りを取り付けることもできます。
ウェイトシステムの全部または一部は、ダイバーが浮力を増やすために素早く簡単に投棄できるように携行され、残りの部分は通常、よりしっかりと固定される。
息止め潜水やスキューバダイビングでは、通常、水中で素早く簡単に取り外せるようにウェイトの一部または全部を携行します。これらのウェイトを取り外すことで、ダイバーは水面に浮上し、水面で正の浮力を維持できるようになります。緊急時にウェイトを外す技術は、スキューバダイビングの基本スキルであり、入門レベルで訓練されます。1976年に行われたダイビング事故の分析調査では、ダイビング事故の大部分でダイバーがウェイトベルトを外せなかったことが指摘されています。[ 14 ] 2003年と2004年のその後の評価では、ウェイトを外せなかったことが依然として問題であることが示されました。[ 15 ] [ 16 ]
ウェイトベルトは、現在レクリエーションダイビングで使用されている最も一般的なウェイトシステムです。[ 17 ]ウェイトベルトは丈夫なナイロンウェビングで作られることが多いですが、ゴムなどの他の素材も使用できます。スキューバダイビングや息止めダイビング用のウェイトベルトには、緊急時にウェイトを素早く外せるように、一般的にクイックリリースバックルが取り付けられています。[ 7 ]
伝統的なピンバックルが付いたゴム製のベルトは、マルセイエーズベルトと呼ばれます。[ 18 ] [ 19 ]これらのベルトは、潜水服と肺が圧縮されて潜降時にゴムが収縮し、潜水中ずっとベルトがしっかりと固定されるため、フリーダイバーに人気があります。 [ 20 ]
ベルトに取り付けるウェイトで最も一般的なデザインは、角と縁が丸みを帯びた長方形の鉛ブロックで、ベルトに通すための2つのスロットがあります。これらのブロックはプラスチックでコーティングすることができ、これにより耐腐食性がさらに向上します。コーティングされたウェイトは、ウェットスーツへの摩耗が少ないと宣伝されることがよくあります。ウェイトがウェビングに沿って滑らないように、金属製またはプラスチック製のベルトスライダーを使用することもできます。このタイプのウェイトは、一般的に約1~4ポンド(0.45~1.81kg )です。より大きな「ヒップウェイト」は、フィット感を高めるために湾曲していることが多く、 6~8ポンド(2.7~3.6kg )になる傾向があります。
もう一つの一般的なタイプは、ベルトを通すためのスロットが1つだけ付いているものです。これらは、ウェイトを握ってウェビングを固定することで所定の位置にロックされる場合もありますが、より軽いウェイトが必要なときに取り外すのが難しくなります。
必要に応じてクリップでベルトに取り付けることができるウェイトベルトもあります。一部のウェイトベルトには、鉛のウェイトや丸い鉛のショットを収納するポーチが付いています。このシステムにより、ベルトにウェイトを通すよりも簡単にウェイトを追加したり取り外したりできます。ショットはダイバーの体にフィットするため、より快適に使用できます。ショットを使用するウェイトベルトはショットベルトと呼ばれます。各ショットペレットは海水による腐食を防ぐためにコーティングされている必要があります。コーティングされていないショットガンショットを海水ダイビングに使用すると、鉛が腐食して粉末状の塩化鉛になってしまうためです。
これらは浮力調整装置に組み込まれたポケットに収納されます。多くの場合、ベルクロのフラップまたはプラスチックのクリップでウェイトを固定します。ウェイトは、BCDの特別なポケットに差し込むジッパー付きまたはベルクロ付きのポーチに収納される場合もあります。ウェイトポーチにはハンドルが付いていることが多く、緊急時にウェイトを落としたり、水から上がるときにウェイトを取り外したりするには、ハンドルを引く必要があります。一部の設計では、BCDの上部に小さな「トリムポーチ」も付いており、ダイバーが水中で中立姿勢を維持するのに役立つ場合があります。トリムポーチは通常、素早く捨てることはできず、 それぞれ1~2ポンド(0.5~1kg)しか収納できないように設計されています。多くの統合システムは、独立したウェイトベルトほど多くのウェイトを運ぶことができません。一般的な容量は、 ポケット1つあたり6kgで、ポケットは2つあります。[ 21 ]これは、冷水で使用される厚手のアンダーウェア付きのドライスーツの浮力を打ち消すには十分ではない可能性があります。
一部のBCDハーネスシステムには、重量によって膨張時にBCDが着用者の体からずり上がったり、逆さまになった時にずり下がったりするのを防ぐための股下ストラップが付いています。
ウェイトハーネスは通常、ウエスト周りにベルトを巻き、ウェイトを入れるポーチを取り付け、さらに肩ストラップでサポートと安全性を高めた構造になっています。多くの場合、ベルクロ式のフラップでウェイトを固定します。ハンドルが付いているので、緊急時にウェイトを落としたり、水から上がる際にウェイトを取り外したりできます。ウェイトハーネスは、ウェイトベルトのように腰で支える高さまでウェイトを装着する必要がないため、ウェイトを体の低い位置に快適に装着できます。これは、ウエストがはっきりしないダイバーや、ウェイトベルトを装着するとウエストの位置が高すぎて正しくトリムできないダイバーにとって大きな利点です。こうした利点は、一部の一体型BCウェイトにも見られます。ウェイトハーネスには、ダイバーが頭を下げた姿勢をとった際にウェイトがずれるのを防ぐための股下ストラップが付いている場合もあります。

これらはハーネスに直接取り付けるタイプのウェイトですが、クリップ機構を外すことで取り外すことができます。また、従来のウェイトベルトの重量を一時的に増やすためにも使用できます。サイズは0.5kgから5kg以上まで様々です 。大型モデルは、BCD一体型ウェイトやウェイトハーネスウェイトと同様に、バックプレートやサイドマウントハーネスのウェビングにクリップで留めて使用する、予備のウェイトとして設計されています。小型モデルは、トリムウェイトとしても使用できます。
一部のリブリーザー(例えば、シーベ・ゴーマン社のCDBA)には、直径が1インチ強の鉛球が入ったポーチが付いています。ダイバーは紐を引くことでこれらの鉛球を放出できます。
水面供給式潜水士は、潜水中に誤ってウェイトを落としてしまい、浮力制御を失うリスクを軽減するため、ウェイトをしっかりと装着して携行することが多い。ウェイトは、バックル付きのウェイトベルトに装着したり、ウェイトハーネスで支えたり、潜水用安全ハーネスに直接接続したり、ヘルメットのコルセットから吊り下げたりする。また、重りの入った履物を使用することで、潜水士の姿勢を安定させることもできる。
簡単に外せる(「捨てられる」)重りに加えて、一部のスキューバダイバーは、腰痛の原因となるベルトにかかる重量を軽減するため、または水中での最適な姿勢を実現するために、器材に固定式の重りを追加する。
ダイビング用ウェイトの使用には、いくつかの運用上の危険が伴います。
浮力とウェイトの問題は、スキューバダイビングの死亡事故のかなりの割合に関係している。比較的多くの遺体が、すべてのウェイトがそのままの状態で回収されている。[ 15 ] [ 14 ] [ 16 ]
個人用ダイビングウェイトの最も一般的な素材は鋳造鉛です。鉛を使用する主な理由は、その高密度と、他の高密度素材と比較して比較的低い融点、低コスト、入手しやすさです。また、淡水と海水の両方で腐食に強いです。ほとんどのダイビングウェイトは鋳造所で鋳造され、さまざまなサイズでダイビングショップからダイバーに販売されますが、ダイバー自身が使用するものもいくつかあります。釣り用のおもりやホイールバランスウェイトなどのスクラップ鉛は、比較的安価な再利用可能な型で趣味で簡単に鋳造できますが、その際に鉛の蒸気にさらされる可能性があります。[ 27 ]
鉛は入手可能な材料の中で最も安価で密度が高い(比重=11.34)ものの、野生生物や人間に生物学的損傷を与える有毒物質です。疾病管理センターは、子供の鉛への安全な曝露レベルは決定されておらず、鉛が体内に吸収されると、その影響は修正できないと述べています。ごく少量の曝露でも、知能、注意集中力、学業能力が永久的に低下します。[ 28 ]鉛は金属粉末または粉末状の腐食生成物として吸入または摂取される可能性がありますが、ほとんどの鉛塩は水への溶解度が非常に低く、純粋な鉛は海水中で非常にゆっくりと腐食します。金属鉛および無機腐食生成物が皮膚から吸収される可能性は低いです。[ 29 ]
他の供給源から鉛をリサイクルして自家製のダイビングウェイトを作るのは安価ですが、純鉛は327.46 °C (621.43 °F) [ 30 ]で溶け、 482 °C (900 °F)で煙を放出します。この煙は空気中で酸化物を形成し、近くの表面に粉塵として沈着します。換気が良好であっても、鉛を溶かす場所には酸化鉛の粉塵が発生します。[ 31 ]
固形ブロックのおもりは、落下したり他のおもりと衝突したりすると腐食したり損傷したりすることがあります。柔軟な袋状のおもりでは、小さな鉛の粒が取り扱いや使用時に互いに擦れ合い、鉛の粉塵や腐食生成物が水中に放出されます。[ 32 ]水中に失われる鉛の量は、おもりの総表面積と接触面間の動きの量にほぼ比例し、粒のサイズが小さいほど大きくなります。
海水中の鉛塩の溶解度は低いが、溶解した鉛を錯体化させる上で天然有機物が重要な役割を果たしており、海洋の鉛濃度は通常1~36 ng/Lの範囲であり、人為的活動の影響を受けている沿岸水域では50~300 ng/Lである。[ 33 ]
ダイビングは、トレーニングや運動のためにプールで行われることもあります。プールは鉛のおもりによって汚染される可能性があります。鉛のおもりがある同じプールを多くのダイバーが使用すると、水を交換するまでプールの水の鉛汚染が徐々に増加します。[ 34 ]
ダイバーやダイビングサポート要員がウェイトを扱うことによる鉛の吸収に関する研究は発表されておらず、これはダイビング医学の専門家や労働安全衛生当局がそれを問題視していないことを示唆している。[ 35 ]
鉛の代替として、他の重金属も検討されてきた。一例として、ビスマスが挙げられる。ビスマスは鉛とほぼ同じ密度(比重=9.78)を持ち、融点が低い。毒性は低く、その塩は溶解度が低いため、体内への吸収が制限される。[ 36 ]タングステン(比重=19.25)も鉛の代替として考えられるが、材料としても、適切な形状に加工するコストとしても、鉛に比べて非常に高価である。
鉛の代わりに鉄(比重=7.87)などの無毒性材料を使用すれば、中毒や汚染を引き起こすことはありません。ただし、これらの材料のほとんどは密度がかなり低いため、交換する鉛の質量の負の浮力に等しくなるように、ダイビングウェイトはより大きな体積、つまりより大きな質量を持つ必要があります。1kgの鉛ウェイトを 交換すると、鉄の重量は 1 × (7.87/11.34) × ((11.34-1)/(7.87-1)) = 1.044 kg であり、これはダイバーが水から上がったときに 4.4% の追加負荷となる。
鉄は鉛よりも海水中で腐食しやすく、錆びを防ぐための何らかの保護が必要となる。ステンレス鋼合金は耐腐食性に優れているが、安価なグレードの場合は、保管中の腐食を防ぐため、使用後に真水で洗浄する必要がある。代替材料の成形コストは、特に少量生産の場合、かなり高くなる可能性がある。例えば、ステンレス鋼やタングステン製のダイビングウェイトは、現在ではブロック状または円筒状の固体金属材料を必要な形状に削り出すことによってのみ入手可能である。これらの材料の一部は鋳造工場で直接鋳造することも可能だが、鋳造工程を費用対効果の高いものにするには大量生産が必要となる。
鉛のおもりは、プラスチックや塗料などの保護外層でコーティングすることができ、これは鉛除去によく用いられます。これにより、鉛が腐食したり、摩擦によって粉々になったりするのを防ぎ、衝撃を緩和するのに役立ちます。ただし、コーティングにひびが入ったり、その他の損傷があると、保護効果は低下します。軟質プラスチックは、日光による紫外線劣化や可塑剤の損失により、時間の経過とともに脆くなり、ひび割れや破損につながる可能性があります。カプセル化材料は通常、水中ではほぼ中性浮力を持ち、おもりの平均密度を低下させるため、おもりの有効性がわずかに低下し、ダイビング器材の空気中での総重量が増加します。
^水中での見かけの等価重量の公式の導出。