?
海上噴灑作業
俞志明
早在2005年的南京第十屆全國運動會上,改性粘土赤潮治理技術就初露鋒芒。運動會即將開幕,可舉辦水上項目的玄武湖內發生嚴重赤潮藍藻水華,主辦方無奈下向全國廣發“英雄帖”,尋求可快速治理藍藻水華赤潮的技術。“那是改性粘土赤潮治理有害藻華技術第一次開展實際應用,之前都在實驗室里,所以當時我們心里也沒底,最后成功了。 ”海洋國家實驗室海洋生態與環境功能實驗室主任、中科院海洋研究所研究員俞志明說。前不久,中科院海洋研究所與智利一家公司簽署了改性粘土技術應用于智利赤潮治理合作協議,這項技術作為國際上少數可大規模現場應用的赤潮應急治理技術走出國門。
該成果曾獲多個科技獎項 赤潮在國際上被稱為“紅色幽靈”,是指在特定環境條件下,海水中某些浮游植物、原生動物或細菌爆發性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態現象。2015年智利暴發了大規模有害赤潮,對其三文魚等水產養殖業造成致命打擊,造成10億美元經濟損失并引發社會動亂。2016年10月28日,智利鮭魚聯合會鮭魚技術研究所總經理、智利經濟部漁業與水產司環境保護專員等一行11人赴中國實地考察了中科院海洋所改性粘土治理赤潮項目,并簽署合作備忘錄。不久前智利Virbac-Centrovet公司在前期充分考察基礎上,與海洋研究所簽署獨家代理改性粘土技術合作協議,使改性粘土治理赤潮技術正式走出國門,將應用于智利近海海域有害赤潮應急治理,避免海水養殖產業遭受重大經濟損失。
洽談會上,改性粘土技術項目負責人俞志明介紹了他們在赤潮防治領域的系列研究成果,重點針對改性粘土治理赤潮技術原理、生產工藝和成功應用案例進行了詳細闡述。改性粘土治理赤潮技術是我國具有自主知識產權、目前國際上能夠大規模應用的少數幾種方法之一。該技術由中科院海洋所俞志明研究員科研團隊研發,具有快速、安全、高效等特點,2014年成為我國赤潮治理國家標準方法。該成果曾獲得包括2015年海洋工程科學技術獎一等獎在內的多個科技獎項。
新技術大大節約資源用量 俞志明介紹,用天然礦物治理赤潮的方法在20世紀70年代由日本科研人員首先提出,天然礦物與導致赤潮的微藻結合后產生絮凝沉降效應,從而將水體表層的微藻沉到水底,達到赤潮治理效果。韓國科研人員也曾在此方面做了大量研究。 “一開始是用天然粘土,但是用量非常大,每平方公里需要100到400噸的量,資源消耗過大、淤積嚴重,給大規模推廣應用帶來了困難。 ”天然粘土治理赤潮的技術走到瓶頸,亟須突破。
上世紀90年代,俞志明與其研究團隊使用高嶺土、蒙脫土等不同種類的粘土進行實驗,通過實驗結果的比對他們發現,與其他種類的粘土相比,表面正電含量較高的高嶺土實驗效果更佳。從此出發,經過無數實驗驗證,俞志明提出了“表面改性理論”,即通過表面改性手段,增加粘土的正電量,以達到更好的治理效果。目前,應用改性粘土治理赤潮每平方公里只需要4—10噸的用量,大大節約了資源用量,節省了治理成本。
研發十幾種不同類別的粘土 隨著該技術越來越廣泛的應用,研究團隊根據不同的功能側重研發了十幾種不同類別的改性粘土。 “在養殖區域治理赤潮,我們還需要考慮不同養殖生物的特點,要增加改性粘土的增氧和殺菌功能,保障養殖生物的正常生長。 ”俞志明介紹,造成廣西防城港核電廠冷源取水海域有害藻華的是球形棕囊藻,治理時需考慮研發能夠破壞其囊體的物質。而“對付”一些有毒甲藻類微藻則需開具有降低毒性功效的“藥方”。
截至目前,改性粘土治理技術已成功應用于我國一系列重大活動的有害藻華應急處置中,例如2005年南京全運會、2008年北京奧運會、2010年廣州亞運會、2011年深圳大運會和上海游泳世錦賽、2015年以來廣西防城港核電廠冷源取水海域的安全保障,以及2012年以來的北戴河近岸海域暑期保障等。該技術獲得國內外普遍認可,2002年被列入聯合國教科文組織和APEC聯合編纂的《近岸有害赤潮監測與管理對策》一書,成為目前國內外赤潮治理的指導性方法。
記者 王偉
[編輯: 劉曉明]