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      2017年及以前

      【中國海洋報】治理赤潮 中國“土”辦法走出國門

      撰稿: 海洋研究所 發布時間:2018-12-03

      ——中科院海洋所改性粘土技術國際領先并被智利、美國選用

        

      利用改性粘土進行作業

        赤潮是困擾全球的海洋生態災害之一,赤潮的治理是困擾許多沿海國家政府和科學界的一道難題。隨著氣候變化和人類活動的加劇,全球各區域的赤潮還有不斷演變和蔓延的趨勢。近日,中國科學院海洋研究所的一項赤潮治理成果引起廣泛關注,這種方法不僅已在國內多地應用,而且走出國門,與智利、美國相關機構簽約,提供技術和產品,并得到了國際同行的高度認可。而他們使用的則是最普通、最廉價的材料——粘土。

        ■ 本報記者 金 昶

        粘土改性 增效百倍

        針對赤潮,或稱有害藻華的治理,世界各國已開展了多年研究,但至今收效并不顯著。據專家介紹,從理論上講,治理有害藻華的方法有多種,但大多停留在實驗室研究階段,能夠現場大規模應用的卻寥寥無幾。比如采用化學試劑、超聲波等,雖可消除有害藻華,但可能危害海洋環境和生物,不適合推廣。

        上世紀70年代,日本科學家提出使用粘土的方法,并做了試驗。韓國也曾嘗試類似技術。這種方法的機理是利用粘土中的天然礦物,與赤潮微藻結合,產生絮凝沉降效應,藻類沉到水底,不能進行光合作用,從而消除赤潮。這種方法比較安全,不會破壞海洋生態環境,但在當時存在著效率低、用量大、淤積重等問題,難于大規模應用。

        中科院海洋所俞志明研究員帶領的研究團隊經過20多年的研究,在該領域取得了突破性成果,創建了高效治理有害藻華的改性粘土方法。該方法的核心是改變了國外科學家認為三層結構粘土治理效率高于兩層結構粘土的觀點,發現增加粘土表面正電性、增加與藻華生物橋聯作用是提高其治理效率的重要途徑,創建了粘土表面改性理論。簡單地說,赤潮是帶負電的,粘土在海水中表面也帶負電,由于相同電性相斥,致使粘土結合赤潮微藻的效能不高。而俞志明團隊通過改性技術,使粘土表面帶正電,從而有效結合赤潮微藻,治理效果提高了幾十倍、上百倍。

        2014年,該技術成為我國赤潮治理的國家標準方法(GB/T 30743-2014),獲得國內外普遍認可,被Nature等期刊和專業書籍介紹和引用,并在我國南北二十幾處海域的赤潮治理中采用。自2015年,該方法成功應用于我國近海核電冷源取水海域,保障了核電冷源安全。

        走出國門 初獲成功

        2018年3月,在智利重要養殖區蒙特港近海,中科院海洋所自主研發的改性粘土治理有害藻華技術成功進行了現場實施和應用示范,這也成為目前我國為數不多的,走出國門的環保技術,充分展示了我國科學家在該領域的引領作用。

        據了解,2015年底至2016年初,智利沿海暴發大規模有害藻華,對三文魚、貝類等養殖產業帶來嚴重打擊,造成約10億美元的經濟損失。智利政府、養殖企業開始在全球范圍內尋找一種有效應對有害藻華的技術。

        2016年10月,由智利政府、鮭魚聯合會、養殖企業組成的代表團來華參觀、學習中科院海洋所改性粘土治理有害藻華的技術與方法,分別考察了廣西改性粘土生產基地、防城港核電廠有害藻華處置現場及海洋研究所實驗室等。通過考察,智利代表團認為“改性粘土是治理有害赤潮的有效措施,能夠保障環境安全,具有充分的科學依據,決定將改性粘土技術在智利推廣應用。

        2017年6月,智利鮭魚養殖聯盟與中科院海洋所在上海簽署了戰略合作協議及改性粘土技術相關產品在智利獨家代銷協議。根據與智方簽署的協議,2017年下半年中科院海洋所針對智利近海養殖區常見的有害藻華種類,研發出了新型改性粘土材料,并送交國際第三方(美國伍茲霍爾海洋研究所)進行檢測。2017年10月,美國伍茲霍爾海洋研究所正式出具檢測報告,證明這種新型改性粘土材料對智利近海有害藻華生物具有很好的治理效果。同年12月,首批27噸為智利特別研制的新型有害藻華治理材料正式啟運智利,標志著具有我國自主知識產權的有害藻華治理技術正式走出國門。

        2018年3月,中科院海洋所俞志明團隊一行4人赴智利開展了改性粘土治理有害藻華的技術服務與應用示范活動。他們輾轉智利近海5個城市,與當地海事、漁業、養殖部門及相關科研機構就智利近岸有害藻華對該國養殖業的危害及防控需求、改性粘土治理技術在中國的應用情況,以及在智利的推廣等議題,開展了密切而廣泛的溝通。訪問期間,共舉辦5場專題技術服務報告會,向智利廣大養殖企業和養殖戶充分講解和展示了改性粘土治理養殖海域有害藻華的技術要求和實施規范,并在典型養殖海域進行了應用示范,得到智利各界的廣泛關注和認可。

        中國駐智利大使館對此高度重視,委派科技秘書跟蹤、了解代表團相關活動。在代表團回國前夕,大使館向我國科技部國際合作司發送的活動要聞認為:“這是中國科學家首次攜自主知識產權的環保技術走進智利,為兩國在環保與可持續發展領域務實合作樹立起良好范例?!?/p>

        服務全球 前景廣闊

        中國的改性粘土不僅在智利的赤潮治理中取得了初步成功,而且引起了美國方面的關注。自2017年11月以來,美國佛羅里達州沿岸暴發大規模赤潮,持續近1年,導致大量海洋生物死亡及近海旅游業的經濟損失。這一嚴重的生態災害在國際上引起了廣泛關注。為應對這一災害,聯合國政府間海委會赤潮工作組原主席、美國伍茲霍爾海洋研究所資深研究員唐納德·安德森博士邀請中方利用改性粘土技術對佛州沿海赤潮災害開展應急處置。

        今年第18屆全球有害藻華大會期間,俞志明研究員代表中方與美國伍茲霍爾海洋研究所簽署了“改性粘土技術應用于美國佛羅里達沿海赤潮治理”的合作協議, 共同應對佛州沿岸暴發的大規模赤潮, 并將首批赤潮治理材料運抵美國。這也進一步確立了我國赤潮治理技術在國際上的領先地位。

        由于改性粘土提高了赤潮治理效能,同時也大大降低了成本,使其具備了大規模應用的可能性。據了解,此前日本采用粘土治理赤潮,每平方公里海域需投入粘土100噸~400噸。而韓國采用類似方法,每平方公里需投入380噸相關材料,成本過高。而使用中國的改性粘土,每平方公里只需投入4噸~10噸,且治理效果明顯提高。

        針對全球赤潮藻種類繁多,且不斷演變的特點,中科院海洋所研發出不同類型的十幾種改性粘土,以應對各類赤潮災害。同時,改性粘土對于治理內河有害藻華,改善水質和生態環境也將發揮積極作用。

       

        《中國海洋報》 (2018-11-28 第3版)

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