【中国海洋报】治理赤潮 中国“土”办法走出国门

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时间:2018-12-03  来源:中国海洋报文本大小:【 |  | 】  【打印

——中科院海洋所改性粘土技术国际领先并被智利、美国选用

  

利用改性粘土进行作业

  赤潮是困扰全球的海洋生态灾害之一,赤潮的治理是困扰许多沿海国家政府和科学界的一道难题。随着气候变化和人类活动的加剧,全球各区域的赤潮还有不断演变和蔓延的趋势。近日,中国科学院海洋研究所的一项赤潮治理成果引起广泛关注,这种方法不仅已在国内多地应用,而且走出国门,与智利、美国相关机构签约,提供技术和产品,并得到了国际同行的高度认可。而他们使用的则是最普通、最廉价的材料——粘土。

  ■ 本报记者 金 昶

  粘土改性 增效百倍

  针对赤潮,或称有害藻华的治理,世界各国已开展了多年研究,但至今收效并不显著。据专家介绍,从理论上讲,治理有害藻华的方法有多种,但大多停留在实验室研究阶段,能够现场大规模应用的却寥寥无几。比如采用化学试剂、超声波等,虽可消除有害藻华,但可能危害海洋环境和生物,不适合推广。

  上世纪70年代,日本科学家提出使用粘土的方法,并做了试验。韩国也曾尝试类似技术。这种方法的机理是利用粘土中的天然矿物,与赤潮微藻结合,产生絮凝沉降效应,藻类沉到水底,不能进行光合作用,从而消除赤潮。这种方法比较安全,不会破坏海洋生态环境,但在当时存在着效率低、用量大、淤积重等问题,难于大规模应用。

  中科院海洋所俞志明研究员带领的研究团队经过20多年的研究,在该领域取得了突破性成果,创建了高效治理有害藻华的改性粘土方法。该方法的核心是改变了国外科学家认为三层结构粘土治理效率高于两层结构粘土的观点,发现增加粘土表面正电性、增加与藻华生物桥联作用是提高其治理效率的重要途径,创建了粘土表面改性理论。简单地说,赤潮是带负电的,粘土在海水中表面也带负电,由于相同电性相斥,致使粘土结合赤潮微藻的效能不高。而俞志明团队通过改性技术,使粘土表面带正电,从而有效结合赤潮微藻,治理效果提高了几十倍、上百倍。

  2014年,该技术成为我国赤潮治理的国家标准方法(GB/T 30743-2014),获得国内外普遍认可,被Nature等期刊和专业书籍介绍和引用,并在我国南北二十几处海域的赤潮治理中采用。自2015年,该方法成功应用于我国近海核电冷源取水海域,保障了核电冷源安全。

  走出国门 初获成功

  2018年3月,在智利重要养殖区蒙特港近海,中科院海洋所自主研发的改性粘土治理有害藻华技术成功进行了现场实施和应用示范,这也成为目前我国为数不多的,走出国门的环保技术,充分展示了我国科学家在该领域的引领作用。

  据了解,2015年底至2016年初,智利沿海暴发大规模有害藻华,对三文鱼、贝类等养殖产业带来严重打击,造成约10亿美元的经济损失。智利政府、养殖企业开始在全球范围内寻找一种有效应对有害藻华的技术。

  2016年10月,由智利政府、鲑鱼联合会、养殖企业组成的代表团来华参观、学习中科院海洋所改性粘土治理有害藻华的技术与方法,分别考察了广西改性粘土生产基地、防城港核电厂有害藻华处置现场及海洋研究所实验室等。通过考察,智利代表团认为“改性粘土是治理有害赤潮的有效措施,能够保障环境安全,具有充分的科学依据,决定将改性粘土技术在智利推广应用。

  2017年6月,智利鲑鱼养殖联盟与中科院海洋所在上海签署了战略合作协议及改性粘土技术相关产品在智利独家代销协议。根据与智方签署的协议,2017年下半年中科院海洋所针对智利近海养殖区常见的有害藻华种类,研发出了新型改性粘土材料,并送交国际第三方(美国伍兹霍尔海洋研究所)进行检测。2017年10月,美国伍兹霍尔海洋研究所正式出具检测报告,证明这种新型改性粘土材料对智利近海有害藻华生物具有很好的治理效果。同年12月,首批27吨为智利特别研制的新型有害藻华治理材料正式启运智利,标志着具有我国自主知识产权的有害藻华治理技术正式走出国门。

  2018年3月,中科院海洋所俞志明团队一行4人赴智利开展了改性粘土治理有害藻华的技术服务与应用示范活动。他们辗转智利近海5个城市,与当地海事、渔业、养殖部门及相关科研机构就智利近岸有害藻华对该国养殖业的危害及防控需求、改性粘土治理技术在中国的应用情况,以及在智利的推广等议题,开展了密切而广泛的沟通。访问期间,共举办5场专题技术服务报告会,向智利广大养殖企业和养殖户充分讲解和展示了改性粘土治理养殖海域有害藻华的技术要求和实施规范,并在典型养殖海域进行了应用示范,得到智利各界的广泛关注和认可。

  中国驻智利大使馆对此高度重视,委派科技秘书跟踪、了解代表团相关活动。在代表团回国前夕,大使馆向我国科技部国际合作司发送的活动要闻认为:“这是中国科学家首次携自主知识产权的环保技术走进智利,为两国在环保与可持续发展领域务实合作树立起良好范例。”

  服务全球 前景广阔

  中国的改性粘土不仅在智利的赤潮治理中取得了初步成功,而且引起了美国方面的关注。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的经济损失。这一严重的生态灾害在国际上引起了广泛关注。为应对这一灾害,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唐纳德·安德森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。

  今年第18届全球有害藻华大会期间,俞志明研究员代表中方与美国伍兹霍尔海洋研究所签署了“改性粘土技术应用于美国佛罗里达沿海赤潮治理”的合作协议, 共同应对佛州沿岸暴发的大规模赤潮, 并将首批赤潮治理材料运抵美国。这也进一步确立了我国赤潮治理技术在国际上的领先地位。

  由于改性粘土提高了赤潮治理效能,同时也大大降低了成本,使其具备了大规模应用的可能性。据了解,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吨~400吨。而韩国采用类似方法,每平方公里需投入380吨相关材料,成本过高。而使用中国的改性粘土,每平方公里只需投入4吨~10吨,且治理效果明显提高。

  针对全球赤潮藻种类繁多,且不断演变的特点,中科院海洋所研发出不同类型的十几种改性粘土,以应对各类赤潮灾害。同时,改性粘土对于治理内河有害藻华,改善水质和生态环境也将发挥积极作用。

 

  《中国海洋报》 (2018-11-28 第3版)

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