一艘小船游蕩在海上，船上兩側(cè)分別伸出長(zhǎng)管，像高壓水龍一樣，持續(xù)不斷地向海面噴射含有“改性粘土”的懸浮液。十幾分鐘后，原本已經(jīng)被赤潮“染紅”的海水以肉眼可見的速度開始“褪色”，大約半小時(shí)到 1個(gè)小時(shí)后，海面上漂著的浮游植物被改性粘土吸附著下沉到了海底，失去了光合作用的能力，逐漸死亡。
這樣的場(chǎng)景，自2005年以來(lái)，先后在南京玄武湖、廣州亞運(yùn)會(huì)水上項(xiàng)目舉辦區(qū)域、北戴河、廣西防城港核電廠冷源取水海域等地上演，一次又一次擊退了藍(lán)藻水華、赤潮等有害藻華的侵害。這項(xiàng)由中科院海洋研究所研發(fā)的改性粘土治理赤潮技術(shù)，已于2014年成為我國(guó)赤潮治理的標(biāo)準(zhǔn)方法。今年3月，27噸改性粘土被運(yùn)到智利，海洋所技術(shù)團(tuán)隊(duì)在海水養(yǎng)殖區(qū)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了技術(shù)指導(dǎo)和示范應(yīng)用，這是我國(guó)赤潮治理技術(shù)第一次走出國(guó)門。前不久，美國(guó)伍茲霍爾海洋研究所與中科院海洋所簽署合作協(xié)議，利用我國(guó)的改性粘土技術(shù)共同應(yīng)對(duì)美國(guó)佛羅里達(dá)州沿岸爆發(fā)近一年的赤潮災(zāi)害。
改性粘土到底是一種什么土？海洋所海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任俞志明研究員與美國(guó)研究所簽約歸來(lái)，為記者解讀這種神奇的技術(shù)說(shuō)：“它就像是專門撲滅赤潮災(zāi)害的‘滅火器’?！?/p>
為粘土“改性”，提高粘土的絮凝效率
赤潮，在國(guó)際上被稱為“紅色幽靈”，它是在特定的環(huán)境條件下，海水中某些浮游植物、原生動(dòng)物或細(xì)菌爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象。“赤潮發(fā)生后，不僅會(huì)造成生態(tài)環(huán)境破壞，還會(huì)使養(yǎng)殖區(qū)的魚蝦、貝類等含有藻毒素，導(dǎo)致生物死亡，并通過(guò)食物鏈傳遞威脅人類健康?！庇嶂久髡f(shuō)，近年來(lái)隨著海水富營(yíng)養(yǎng)化，赤潮災(zāi)害頻發(fā)，已經(jīng)越來(lái)越引起國(guó)際社會(huì)的重視。
美國(guó)曾在上世紀(jì)50年代用硫酸銅治理赤潮，但這種方法會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成二次污染，不環(huán)保。上世紀(jì)70年代，日本海水養(yǎng)殖業(yè)遭到赤潮打擊后，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來(lái)治理赤潮的方法。但是，天然粘土的絮凝效率低，每平方公里要用土大約200-400噸，耗時(shí)費(fèi)力。
俞志明團(tuán)隊(duì)從1993年開始研究赤潮治理技術(shù)，他們發(fā)現(xiàn)，天然粘土之所以絮凝效率低，是因?yàn)檎惩帘砻鎺в胸?fù)電，而赤潮生物也帶有負(fù)電，“同性相斥”，粘土與赤潮生物能夠發(fā)生碰撞然后“抱團(tuán)”的幾率很低?！澳蔷徒o它改性吧?！庇嶂久鲌F(tuán)隊(duì)運(yùn)用物理化學(xué)原理，通過(guò)表面改性的方法，將粘土顆粒表面的負(fù)電變?yōu)檎姡瑯O大提高了粘土的絮凝效率。
如今，運(yùn)用海洋所的改性粘土治理赤潮，每平方公里只需4-10噸粘土，“就如同你在自己周圍的地面上撒了包咖啡粉，這種用量對(duì)海洋來(lái)說(shuō)不會(huì)造成任何影響。”俞志明的學(xué)生袁涌銓博士給記者做了一個(gè)形象的比喻。
俞志明團(tuán)隊(duì)用來(lái)改性的粘土，在自然界隨處可尋?！安恍枰芴厥獾耐临|(zhì)，做陶瓷、蓋房子的粘土都可以?！庇嶂久髡f(shuō)，之前他們?cè)x用蒙脫土，這種土可以入藥治療小孩腹瀉，因此非常安全環(huán)保。后來(lái)，他們更多的選用高嶺土，這種土比較純凈，所含的負(fù)電荷相對(duì)較少，改性效果也更好一些。
經(jīng)過(guò)改性的粘土，不僅很容易與身邊的赤潮生物發(fā)生碰撞、吸附，而且能夠發(fā)揮“長(zhǎng)半徑”作用，像是突然擁有了加長(zhǎng)的手臂，可以把遠(yuǎn)處的浮游藻類也“抓”過(guò)來(lái)，絮凝效率比天然粘土提高幾十到幾百倍。
除了將粘土改性，俞志明團(tuán)隊(duì)還研發(fā)出了自動(dòng)、高效、一體化的專用噴撒裝備，并將改性粘土技術(shù)由實(shí)驗(yàn)室制備成功轉(zhuǎn)變成工程化生產(chǎn)工藝，建立了一整套高質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)流水線，日產(chǎn)30噸以上。
30個(gè)小時(shí)“干掉”86平方公里赤潮，應(yīng)用受國(guó)際青睞
據(jù)了解，2005年之前，海洋所的改性粘土技術(shù)雖然在國(guó)內(nèi)外引起關(guān)注，但只限于理論研究和實(shí)驗(yàn)室階段。2005年南京舉辦第十屆全運(yùn)會(huì)前夕，玄武湖上突然爆發(fā)大規(guī)模藍(lán)藻水華，俞志明團(tuán)隊(duì)才第一次有了現(xiàn)場(chǎng)操作的機(jī)會(huì)。當(dāng)時(shí)，國(guó)內(nèi)也有別的企業(yè)與之競(jìng)標(biāo)，南京市政府將湖泊分為兩塊區(qū)域，讓競(jìng)爭(zhēng)者“打擂”。10天之后，改性粘土技術(shù)的有效性得到了充分驗(yàn)證。
實(shí)際上，運(yùn)用改性粘土治理赤潮，在核電安全領(lǐng)域尤為重要。廣西防城港核電廠建成之后，發(fā)現(xiàn)海面上出現(xiàn)大量的棕囊藻（一種赤潮生物），極易堵塞核電冷源系統(tǒng)。而改性粘土技術(shù)恰好是最有效的赤潮應(yīng)急辦法。俞志明團(tuán)隊(duì)出動(dòng)，確保該核電站在商業(yè)并網(wǎng)之前168小時(shí)的運(yùn)行安全，以及后續(xù)的正常發(fā)電與運(yùn)營(yíng)。2016年智利政府組織的代表團(tuán)實(shí)地考察了改性粘土治理赤潮項(xiàng)目在廣西的應(yīng)用，當(dāng)即決定與海洋所簽約合作。
“美國(guó)人對(duì)于環(huán)保技術(shù)的引進(jìn)格外謹(jǐn)慎，以前輕易不會(huì)與其他國(guó)家合作?！庇嶂久鞲嬖V記者，佛羅里達(dá)州沿岸暴發(fā)一年多的赤潮災(zāi)害導(dǎo)致大量海洋生物死亡及近海旅游業(yè)的損失，當(dāng)?shù)孛癖姺从硰?qiáng)烈。美國(guó)伍茲霍爾海洋所的資深研究員唐納德·安德森博士以前就曾在論文中引用海洋所的改性粘土技術(shù)成果，這次力邀他們密切合作，共同應(yīng)對(duì)美國(guó)近海赤潮，再次證明了我國(guó)赤潮治理技術(shù)的國(guó)際領(lǐng)先性。
《青島日?qǐng)?bào)》2018年11月12日 記者 王 娉
