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前不久,2022年度中國生態(tài)環(huán)境十大科技進展發(fā)布,“改性粘土治理赤潮方法與技術”名列其中。
赤潮多因藻類密度過高而起,原本是海洋生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)的自然現(xiàn)象,但由于人類活動影響和近海富營養(yǎng)化的加劇,赤潮成為一種國際上密切關注的海洋生態(tài)災害。
中科院海洋研究所研究員俞志明告訴記者:“赤潮破壞海洋生態(tài)系統(tǒng),很多甲藻還能分泌藻毒素,造成魚蝦、貝類等養(yǎng)殖生物死亡,并通過食物鏈傳遞威脅人類健康?!?/P>
據(jù)介紹,上世紀50年代,美國曾用硫酸銅治理,但這種方法會造成二次污染。70年代,日本提出了撒播天然粘土、利用粘土顆粒對赤潮生物的絮凝作用進行治理的方法。然而,由于天然粘土的絮凝效率低,耗時費力且成本高,這一方法難以大規(guī)模推廣。
如何找到無二次污染、成本低、見效快的方法治理赤潮,成為困擾國際科技界的難題。
俞志明團隊從90年代開始研究粘土方法,他們發(fā)現(xiàn),粘土表面帶有負電,而赤潮生物也帶有負電,負負相斥,粘土顆粒與赤潮生物能夠發(fā)生有效碰撞,導致“抱團”沉降的概率很低。
是否可以用技術手段改變粘土的表面性質(zhì)?俞志明團隊運用膠體化學原理,提出了提高絮凝效率的粘土表面改性理論與方法:對粘土表面進行改造和修飾,將粘土顆粒表面電性由負電變?yōu)檎?,并增加其對赤潮生物的網(wǎng)捕和溶藻作用。經(jīng)過反復試驗,該團隊研發(fā)出對赤潮生物具有很強絮凝作用的“改性粘土”,絮凝效率較普通粘土提高近百倍,每平方公里水域只需4至10噸粘土。
“赤潮往往是突發(fā)性的,改性粘土技術就像是專門撲滅赤潮災害的‘滅火器’?!庇嶂久髡f。
“粘土材料很常見,成本低且不會對海洋環(huán)境造成二次污染?!庇嶂久鹘榻B,針對不同類型的赤潮,團隊研發(fā)出了10多種改性粘土。
目前,該技術被列入我國赤潮治理國家標準,納入沿海多地赤潮應急預案,成功應用到20多個水域,為全球赤潮治理做出了貢獻。
赤潮對智利的三文魚養(yǎng)殖業(yè)沖擊很大,當?shù)乇容^了全球多個方案,最終與俞志明團隊簽訂了利用改性粘土技術合作治理當?shù)爻喑钡膮f(xié)議。2018年美國佛羅里達州近海暴發(fā)赤潮,給當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境帶來巨大影響,美國伍茲霍爾海洋所邀請俞志明團隊合作應對佛州近海赤潮。經(jīng)過現(xiàn)場示范和科學評估,俞志明團隊的方案得到高度認可。
“不只是治理赤潮,改性粘土在水污染防治上也有很大的應用空間?!庇嶂久鞅硎?,未來將拓展該技術在改善水質(zhì)、調(diào)節(jié)生態(tài)環(huán)境等方面的作用,為全球近海生態(tài)環(huán)境保護提供更多中國方案。
《 人民日報 》( 2023年06月26日 19 版)
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