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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(shù)”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(guān)注的海洋生態(tài)災(zāi)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。”
據(jù)介紹，上世紀(jì)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(dǎo)致“抱團”沉降的概率很低。
是否可以用技術(shù)手段改變粘土的表面性質(zhì)？俞志明團隊運用膠體化學(xué)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)檎姡⒃黾悠鋵Τ喑鄙锏木W(wǎng)捕和溶藻作用。經(jīng)過反復(fù)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(shù)就像是專門撲滅赤潮災(zāi)害的‘滅火器’。”俞志明說。
“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。”俞志明介紹，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(shù)被列入我國赤潮治理國家標(biāo)準(zhǔn)，納入沿海多地赤潮應(yīng)急預(yù)案，成功應(yīng)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(dāng)?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(shù)合作治理當(dāng)?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(dāng)?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(yīng)對佛州近海赤潮。經(jīng)過現(xiàn)場示范和科學(xué)評估，俞志明團隊的方案得到高度認(rèn)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(yīng)用空間。”俞志明表示，未來將拓展該技術(shù)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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