【光明日报】一把粘土成为赤潮“灭火器”----中科院海洋研究所项目荣获国家技术发明奖二等奖

撰稿: 海洋研究所 发布时间:2020-01-15

  在1月10日国家科学技术奖励大会上,中国科学院海洋研究所研究员俞志明领衔完成的“近海赤潮灾害应急处置关键技术与方法”荣获国家技术发明奖二等奖。 

  赤潮,又称有害藻华,是一种由于海水中微型生物暴发性增殖或聚集而产生的生态灾害,对人类健康、生态环境产生巨大危害,被联合国环境组织列为当今三大近海环境问题之一。全球每年因赤潮导致人类中毒事件2000多起,死亡率达15%。我国每年赤潮发生70多次,经济损失达300亿元,甚至威胁滨海核电的冷源安全,引起了国家的高度关注。从理论上讲,赤潮的应急处置可采用物理、化学、生物等手段进行,但分别存在“难、禁、慢”等瓶颈问题。20世纪50年代,美国最早用化学方法,采用硫酸铜杀死藻细胞,但铜离子对生态环境带来很大的毒害作用,不久这种方法被国际禁止。

  20世纪70年代,日本科学家提出了 “天然粘土”絮凝法,即利用粘土的絮凝特性,与赤潮生物聚集、沉降到海底,导致赤潮生物死亡。该方法的优点是不会造成二次污染、见效快,但也存在一个应用瓶颈:天然粘土絮凝效率低、现场用量非常高,无法实现大规模应用。如何提高粘土的絮凝效率?通过理论模拟、室内实验和现场实践,俞志明研究团队发现:赤潮生物细胞表面呈负电性,而粘土颗粒表面也呈负电性,从而导致天然粘土絮凝效率低。由此,他们产生了一个具有创新性的想法:能否将粘土颗粒表面变为正电性、延长作用半径,从而提高其对赤潮生物的治理效率呢?历经20多年的科技攻关,该团队首创了改性粘土治理赤潮的技术与方法,解决了困扰该领域近50年的国际难题。粘土改性后,表面电位反转,与赤潮生物作用力由排斥转为吸引,粘附力大幅增加,絮凝效率由天然粘土的20%提高到90%以上;用量由每平方公里100-400吨降低到4~10吨,赤潮治理效率居国际领先,实现了海洋环保领域的重大突破。该项技术成果目前已在我国近海从南到北20多个水域大规模应用,成功保障了滨海核电冷源、重大外事活动、国内外重要赛事及旅游和养殖等相关水域的水环境安全,产生了显著的社会经济效益。近年来,该技术走出国门,在美国、智利、秘鲁等国得到推广应用,被誉为“中国制造的赤潮灭火器”“国际赤潮治理领域的引领者”,为国内外近海生态灾害防控做出了突出贡献。(光明日报全媒体记者朱楠)

 

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