前不久，2022年度中國(guó)生態(tài)環(huán)境十大科技進(jìn)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(guò)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(dòng)影響和近海富營(yíng)養(yǎng)化的加劇，赤潮成為一種國(guó)際上密切關(guān)注的海洋生態(tài)災(zāi)害。

中國(guó)科學(xué)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(guò)食物鏈傳遞威脅人類健康?！?/span>

據(jù)介紹，上世紀(jì)50年代，美國(guó)曾用硫酸銅治理，但這種方法會(huì)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(duì)赤潮生物的絮凝作用進(jìn)行治理的方法。然而，由于天然粘土的絮凝效率低，耗時(shí)費(fèi)力且成本高，這一方法難以大規(guī)模推廣。

如何找到無(wú)二次污染、成本低、見效快的方法治理赤潮，成為困擾國(guó)際科技界的難題。

俞志明團(tuán)隊(duì)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(fù)電，而赤潮生物也帶有負(fù)電，負(fù)負(fù)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(tuán)”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(tuán)隊(duì)運(yùn)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(duì)粘土表面進(jìn)行改造和修飾，將粘土顆粒表面電性由負(fù)電變?yōu)檎?，并增加其?duì)赤潮生物的網(wǎng)捕和溶藻作用。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)出對(duì)赤潮生物具有很強(qiáng)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(shuō)。

“粘土材料很常見，成本低且不會(huì)對(duì)海洋環(huán)境造成二次污染?！庇嶂久鹘榻B，針對(duì)不同類型的赤潮，團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了10多種改性粘土。

目前，該技術(shù)被列入我國(guó)赤潮治理國(guó)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(gè)水域，為全球赤潮治理做出了貢獻(xiàn)。

赤潮對(duì)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(gè)方案，最終與俞志明團(tuán)隊(duì)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(guó)佛羅里達(dá)州近海暴發(fā)赤潮，給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境帶來(lái)巨大影響，美國(guó)伍茲霍爾海洋所邀請(qǐng)俞志明團(tuán)隊(duì)合作應(yīng)對(duì)佛州近海赤潮。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)示范和科學(xué)評(píng)估，俞志明團(tuán)隊(duì)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?！庇嶂久鞅硎?，未來(lái)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(hù)提供更多中國(guó)方案。