治理赤潮 中國(guó)“土”辦法走出國(guó)門(mén)

　　——中科院海洋所改性粘土技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先并被智利、美國(guó)選用

　　赤潮是困擾全球的海洋生態(tài)災(zāi)害之一，赤潮的治理是困擾許多沿海國(guó)家政府和科學(xué)界的一道難題。隨著氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)的加劇，全球各區(qū)域的赤潮還有不斷演變和蔓延的趨勢(shì)。近日，中國(guó)科學(xué)院海洋研究所的一項(xiàng)赤潮治理成果引起廣泛關(guān)注，這種方法不僅已在國(guó)內(nèi)多地應(yīng)用，而且走出國(guó)門(mén)，與智利、美國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)簽約，提供技術(shù)和產(chǎn)品，并得到了國(guó)際同行的高度認(rèn)可。而他們使用的則是最普通、最廉價(jià)的材料——粘土。

　　粘土改性  增效百倍

　　針對(duì)赤潮，或稱(chēng)有害藻華的治理，世界各國(guó)已開(kāi)展了多年研究，但至今收效并不顯著。據(jù)專(zhuān)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(shí)驗(yàn)室研究階段，能夠現(xiàn)場(chǎng)大規(guī)模應(yīng)用的卻寥寥無(wú)幾。比如采用化學(xué)試劑、超聲波等，雖可消除有害藻華，但可能危害海洋環(huán)境和生物，不適合推廣。

　　上世紀(jì)70年代，日本科學(xué)家提出使用粘土的方法，并做了試驗(yàn)。韓國(guó)也曾嘗試類(lèi)似技術(shù)。這種方法的機(jī)理是利用粘土中的天然礦物，與赤潮微藻結(jié)合，產(chǎn)生絮凝沉降效應(yīng)，藻類(lèi)沉到水底，不能進(jìn)行光合作用，從而消除赤潮。這種方法比較安全，不會(huì)破壞海洋生態(tài)環(huán)境，但在當(dāng)時(shí)存在著效率低、用量大、淤積重等問(wèn)題，難于大規(guī)模應(yīng)用。

　　中科院海洋所俞志明研究員帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)20多年的研究，在該領(lǐng)域取得了突破性成果，創(chuàng)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(guó)外科學(xué)家認(rèn)為三層結(jié)構(gòu)粘土治理效率高于兩層結(jié)構(gòu)粘土的觀(guān)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)增加粘土表面正電性、增加與藻華生物橋聯(lián)作用是提高其治理效率的重要途徑，創(chuàng)建了粘土表面改性理論。簡(jiǎn)單地說(shuō)，赤潮是帶負(fù)電的，粘土在海水中表面也帶負(fù)電，由于相同電性相斥，致使粘土結(jié)合赤潮微藻的效能不高。而俞志明團(tuán)隊(duì)通過(guò)改性技術(shù)，使粘土表面帶正電，從而有效結(jié)合赤潮微藻，治理效果提高了幾十倍、上百倍。

　　2014年，該技術(shù)成為我國(guó)赤潮治理的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法（GB/T 30743-2014），獲得國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)可，被Nature等期刊和專(zhuān)業(yè)書(shū)籍介紹和引用，并在我國(guó)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(yīng)用于我國(guó)近海核電冷源取水海域，保障了核電冷源安全。

　　走出國(guó)門(mén)  初獲成功

　　2018年3月，在智利重要養(yǎng)殖區(qū)蒙特港近海，中科院海洋所自主研發(fā)的改性粘土治理有害藻華技術(shù)成功進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施和應(yīng)用示范，這也成為目前我國(guó)為數(shù)不多的，走出國(guó)門(mén)的環(huán)保技術(shù)，充分展示了我國(guó)科學(xué)家在該領(lǐng)域的引領(lǐng)作用。

　　據(jù)了解，2015年底至2016年初，智利沿海暴發(fā)大規(guī)模有害藻華，對(duì)三文魚(yú)、貝類(lèi)等養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重打擊，造成約10億美元的經(jīng)濟(jì)損失。智利政府、養(yǎng)殖企業(yè)開(kāi)始在全球范圍內(nèi)尋找一種有效應(yīng)對(duì)有害藻華的技術(shù)。

　　2016年10月，由智利政府、鮭魚(yú)聯(lián)合會(huì)、養(yǎng)殖企業(yè)組成的代表團(tuán)來(lái)華參觀(guān)、學(xué)習(xí)中科院海洋所改性粘土治理有害藻華的技術(shù)與方法，分別考察了廣西改性粘土生產(chǎn)基地、防城港核電廠(chǎng)有害藻華處置現(xiàn)場(chǎng)及海洋研究所實(shí)驗(yàn)室等。通過(guò)考察，智利代表團(tuán)認(rèn)為“改性粘土是治理有害赤潮的有效措施，能夠保障環(huán)境安全，具有充分的科學(xué)依據(jù)，決定將改性粘土技術(shù)在智利推廣應(yīng)用。

　　2017年6月，智利鮭魚(yú)養(yǎng)殖聯(lián)盟與中科院海洋所在上海簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議及改性粘土技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品在智利獨(dú)家代銷(xiāo)協(xié)議。根據(jù)與智方簽署的協(xié)議，2017年下半年中科院海洋所針對(duì)智利近海養(yǎng)殖區(qū)常見(jiàn)的有害藻華種類(lèi)，研發(fā)出了新型改性粘土材料，并送交國(guó)際第三方（美國(guó)伍茲霍爾海洋研究所）進(jìn)行檢測(cè)。2017年10月，美國(guó)伍茲霍爾海洋研究所正式出具檢測(cè)報(bào)告，證明這種新型改性粘土材料對(duì)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(yùn)智利，標(biāo)志著具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有害藻華治理技術(shù)正式走出國(guó)門(mén)。

　　2018年3月，中科院海洋所俞志明團(tuán)隊(duì)一行4人赴智利開(kāi)展了改性粘土治理有害藻華的技術(shù)服務(wù)與應(yīng)用示范活動(dòng)。他們輾轉(zhuǎn)智利近海5個(gè)城市，與當(dāng)?shù)睾Ｊ?、漁業(yè)、養(yǎng)殖部門(mén)及相關(guān)科研機(jī)構(gòu)就智利近岸有害藻華對(duì)該國(guó)養(yǎng)殖業(yè)的危害及防控需求、改性粘土治理技術(shù)在中國(guó)的應(yīng)用情況，以及在智利的推廣等議題，開(kāi)展了密切而廣泛的溝通。訪(fǎng)問(wèn)期間，共舉辦5場(chǎng)專(zhuān)題技術(shù)服務(wù)報(bào)告會(huì)，向智利廣大養(yǎng)殖企業(yè)和養(yǎng)殖戶(hù)充分講解和展示了改性粘土治理養(yǎng)殖海域有害藻華的技術(shù)要求和實(shí)施規(guī)范，并在典型養(yǎng)殖海域進(jìn)行了應(yīng)用示范，得到智利各界的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。

　　中國(guó)駐智利大使館對(duì)此高度重視，委派科技秘書(shū)跟蹤、了解代表團(tuán)相關(guān)活動(dòng)。在代表團(tuán)回國(guó)前夕，大使館向我國(guó)科技部國(guó)際合作司發(fā)送的活動(dòng)要聞?wù)J為：“這是中國(guó)科學(xué)家首次攜自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的環(huán)保技術(shù)走進(jìn)智利，為兩國(guó)在環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域務(wù)實(shí)合作樹(shù)立起良好范例。”

　　服務(wù)全球  前景廣闊

　　中國(guó)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(guó)方面的關(guān)注。自2017年11月以來(lái)，美國(guó)佛羅里達(dá)州沿岸暴發(fā)大規(guī)模赤潮，持續(xù)近1年，導(dǎo)致大量海洋生物死亡及近海旅游業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。這一嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)害在國(guó)際上引起了廣泛關(guān)注。為應(yīng)對(duì)這一災(zāi)害，聯(lián)合國(guó)政府間海委會(huì)赤潮工作組原主席、美國(guó)伍茲霍爾海洋研究所資深研究員唐納德·安德森博士邀請(qǐng)中方利用改性粘土技術(shù)對(duì)佛州沿海赤潮災(zāi)害開(kāi)展應(yīng)急處置。

　　今年第18屆全球有害藻華大會(huì)期間，俞志明研究員代表中方與美國(guó)伍茲霍爾海洋研究所簽署了“改性粘土技術(shù)應(yīng)用于美國(guó)佛羅里達(dá)沿海赤潮治理”的合作協(xié)議， 共同應(yīng)對(duì)佛州沿岸暴發(fā)的大規(guī)模赤潮， 并將首批赤潮治理材料運(yùn)抵美國(guó)。這也進(jìn)一步確立了我國(guó)赤潮治理技術(shù)在國(guó)際上的領(lǐng)先地位。

　　由于改性粘土提高了赤潮治理效能，同時(shí)也大大降低了成本，使其具備了大規(guī)模應(yīng)用的可能性。據(jù)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(guó)采用類(lèi)似方法，每平方公里需投入380噸相關(guān)材料，成本過(guò)高。而使用中國(guó)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(duì)全球赤潮藻種類(lèi)繁多，且不斷演變的特點(diǎn)，中科院海洋所研發(fā)出不同類(lèi)型的十幾種改性粘土，以應(yīng)對(duì)各類(lèi)赤潮災(zāi)害。同時(shí)，改性粘土對(duì)于治理內(nèi)河有害藻華，改善水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境也將發(fā)揮積極作用。（記者 金昶）

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)海洋報(bào)

 

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