7月14日,中國科學院科學傳播局公布了2021年中國科學院科學實驗展演匯演暨全國科學實驗展演匯演選拔賽獲獎名單。經(jīng)專家評審,在19組選手中評選出一等獎6名、二等獎6名、三等獎7名,優(yōu)秀組織獎若干。海洋所博士研究生劉姍姍的“赤潮也怕‘吃土’”榮獲一等獎,海洋所榮獲優(yōu)秀組織獎。
赤潮是一種海洋生態(tài)災害,威脅人類健康、近海養(yǎng)殖及近海核電安全,被聯(lián)合國稱為“近海三大環(huán)境問題之一”,亟待行之有效的應急處置方法。
從理論上講,赤潮治理方法有很多。但鑒于赤潮突發(fā)性強、影響面積大、治理方法須滿足“無二次污染、成本低、見效快、可大規(guī)模應用”等條件,赤潮治理研究大都停留在實驗室階段,長期以來缺乏一種像“滅火器”一樣的應急處置技術。針對海洋科學領域這一全球性的科技難題,中科院海洋所赤潮治理團隊創(chuàng)新性地提出了改性粘土治理赤潮的理論與方法,發(fā)明和建立了改性粘土應急處置赤潮的技術體系,解決了天然粘土存在效率低、用量大、淤積嚴重這一困擾赤潮治理近50年的國際難題,取得赤潮治理領域的重大突破。
改性粘土治理赤潮的理論認為,顆粒物的表面性質是決定赤潮治理效率的關鍵因素;增加粘土表面正電性、加強其橋聯(lián)作用是提高赤潮治理效率的有效途徑。在該理論指導下,研究團隊發(fā)明出提高赤潮治理效率幾十到幾百倍的技術與方法,使用量僅為目前國際上天然粘土方法的3-4%,成本降低80-90%,可降低赤潮藻毒素80%,對生態(tài)環(huán)境無任何負面影響,被譽為中國制造的“赤潮滅火器”。為了規(guī)模化和規(guī)范化的現(xiàn)場應用,研究團隊還研發(fā)出現(xiàn)場作業(yè)自動化設備、赤潮治理專用船只和赤潮應急處置的實施規(guī)范等,形成了“理論、技術與應用系統(tǒng)結合”的全鏈條成果。
目前該技術列入中國赤潮治理的國家標準(GB/T 30743-2014),納入中國沿海13省市赤潮應急預案,是目前中國唯一得到廣泛應用的赤潮治理技術,在我國從南至北20多個水域得到成功應用,取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。其中,自2012年至今,本技術作為北戴河中直浴場赤潮應急處置方法,保障了中央暑期辦公的水環(huán)境安全。2016年以來,該技術通過了國際第三方的效果和安全評估,走出國門,推廣至美國、秘魯、智利等國,被聯(lián)合國赤潮工作組前主席、美國國家赤潮辦公室主任譽為“國際赤潮治理領域的引領者”;2019年該技術獲得中國“國家技術發(fā)明獎二等獎”,2020年作為中國科協(xié)首次評選出的全國50項先導技術之一,列入科創(chuàng)中國榜單。