中科院发明改性粘土治理赤潮 被美国智利引进

2018-11-26 09:18:17来源:青岛晚报

原标题:解决赤潮危机还要靠中国科学家

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消除蓝藻水华。

俞志明与Donald Anderson教授签署协议。

自2017年11月以来,美国佛罗里达州沿岸暴发大规模赤潮,持续近1年,导致大量海洋生物死亡及近海旅游业经济损失。美国方面经过各方的论证及考量,最终将目光投向了青岛的中科院海洋研究所。 11月14日,300吨用于赤潮治理的改性粘土和专业喷洒设备启运发往美国。这已经不是改性粘土赤潮治理技术第一次走出国门了,早在2016年,智利方面就曾放弃韩国等国的技术,组织一个11人的专业考察团直奔中国,并于2017年签署了独家合作协议。 “当时智利首先考虑的是韩国技术,但是国际上一位赤潮权威专家建议,一定要来中国看看,因为中国的技术做得更加成功。 ”中科院海洋研究所研究员、海洋所有害藻华防控团队负责人俞志明说。

美国治理赤潮靠中国技术

赤潮在国际上被称为“红色幽灵”,是在特定的环境条件下,海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象,已经成为世界性“公害”。自2017年11月以来,美国佛罗里达州沿岸暴发大规模赤潮,这一严重的生态灾害在全球范围内引起广泛关注,央视也在新闻联播等节目中进行了专题报道。为积极应对这一生态灾害,联合国政府间海委会赤潮工作组原主席、美国伍兹霍尔海洋研究所资深研究员Donald Anderson博士邀请中方利用改性粘土技术对佛州沿海赤潮灾害开展应急处置,并与中方有害藻华防控团队开展密切合作,将首批赤潮治理材料运抵美国。在前不久法国举行的第18届国际有害藻华大会期间,俞志明研究员和Donald Anderson博士分别代表中科院海洋所和美国伍兹霍尔海洋研究所签署了使用中国改性粘土技术共同应对佛罗里达沿海赤潮的合作协议,进一步确立了我国赤潮治理技术在国际上的引领地位。

2015年,智利暴发了大规模赤潮,对其养殖业造成致命打击,造成10多亿美元的经济损失,并引发了社会动乱。 2016年10月28日,智利鲑鱼联合会鲑鱼技术研究所总经理、智利经济部渔业与水产司环境保护专员等一行11人,到中科院海洋所考察了改性粘土治理赤潮项目,并于2017年与智利一家企业签署了独家合作协议。

新技术大大节约资源用量

俞志明介绍,用天然矿物治理赤潮的方法在20世纪70年代由日本科研人员首先提出,天然矿物与导致赤潮的微藻结合后产生絮凝沉降效应,从而将水体表层的微藻沉到水底,达到赤潮治理效果。韩国科研人员也曾在此方面做了大量研究。 “一开始是用天然粘土,但是用量非常大,每平方公里需要100到400吨的量,资源消耗过大、淤积严重,给大规模推广应用带来了困难。 ”天然粘土治理赤潮的技术走到瓶颈,亟需突破。

上世纪90年代,俞志明与其研究团队使用高岭土、蒙脱土等不同种类的粘土进行实验,通过实验结果的比对他们发现,与其他种类的粘土相比,表面正电含量较高的高岭土实验效果更佳。从此出发,经过无数实验验证,俞志明提出了“表面改性理论”,即通过表面改性手段,增加粘土的正电量,以达到更好的治理效果。目前,应用改性粘土治理赤潮每平方公里只需要4—10吨的用量,大大节约了资源用量,节省了治理成本。

研发十几种不同类别的粘土

2005年,改性粘土技术迎来了“首秀”,为南京玄武湖消除蓝藻水华,“试验区”治理效果明显,历时三十余天,俞志明团队彻底消除了玄武湖的蓝藻水华,首战“一炮打响”,从此以后,改性粘土技术真正走出了实验室,得到大规模推广应用。随着该技术越来越广泛地应用,研究团队根据不同的功能侧重研发了十几种不同类别的改性粘土。 “在养殖区域治理赤潮,我们还需要考虑不同养殖生物的特点,要增加改性粘土的增氧和杀菌功能,保障养殖生物的正常生长。 ”俞志明介绍,造成广西防城港核电厂冷源取水海域有害藻华的是球形棕囊藻,治理时需考虑研发能够破坏其囊体的物质。而“对付”一些有毒甲藻类微藻则需开具有降低毒性功效的“药方”。

改性粘土还能改善水质

在治理中,也有不少人质疑,大量粘土沉到水底,是否会对水质产生不良影响。对此,俞志明解释:“粘土的吸附功能,不仅可以控制藻类,还能吸附磷、氨氮类的营养物质。例如养殖池中会产生养殖底泥,为了抑制有害物质,养殖户会喷一层粘土对它们进行固化。 ”为了确保改性粘土对现场的鱼、虾、贝等生物没有负面影响,俞志明团队做了大量的生态效应实验。“在实验中,我们使用了超过现场用量十倍的改性粘土,发现不会影响水里生物的生长。因此,我们得出结论,这项技术不仅不会产生危害,还能对水质环境起到改善作用”。

自2005年以来,改性粘土技术已成功应用于我国近海从北到南20多个水域有害赤潮的治理。 截至目前,改性粘土治理技术已成功应用于我国一系列重大活动的有害藻华应急处置中,例如2005年南京全运会、2008年北京奥运会、2010年广州亚运会、2011年深圳大运会和上海游泳世锦赛、2015年以来广西防城港核电厂冷源取水海域的安全保障,以及2012年以来的北戴河近岸海域暑期保障等。该技术获得国内外普遍认可,2002年被列入联合国教科文组织和APEC联合编纂的《近岸有害赤潮监测与管理对策》一书,成为目前国内外赤潮治理的指导性方法。

青岛晚报/掌上青岛/青网 记者 王伟

 

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