一艘小船游蕩在海上，船上兩側(cè)分別伸出長管，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”，大約半小時到 1個小時后，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。
這樣的場景，自2005年以來，先后在南京玄武湖、廣州亞運會水上項目舉辦區(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藻水華、赤潮等有害藻華的侵害。這項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年成為我國赤潮治理的標(biāo)準方法。今年3月，27噸改性粘土被運到智利，海洋所技術(shù)團隊在海水養(yǎng)殖區(qū)現(xiàn)場進行了技術(shù)指導(dǎo)和示范應(yīng)用，這是我國赤潮治理技術(shù)第一次走出國門。前不久，美國伍茲霍爾海洋研究所與中科院海洋所簽署合作協(xié)議，利用我國的改性粘土技術(shù)共同應(yīng)對美國佛羅里達州沿岸爆發(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)重點實驗室主任俞志明研究員與美國研究所簽約歸來，為記者解讀這種神奇的技術(shù)說：“它就像是專門撲滅赤潮災(zāi)害的‘滅火器’。”
為粘土“改性”，提高粘土的絮凝效率
赤潮，在國際上被稱為“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、原生動物或細菌爆發(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?！俺喑卑l(fā)生后，不僅會造成生態(tài)環(huán)境破壞，還會使養(yǎng)殖區(qū)的魚蝦、貝類等含有藻毒素，導(dǎo)致生物死亡，并通過食物鏈傳遞威脅人類健康。”俞志明說，近年來隨著海水富營養(yǎng)化，赤潮災(zāi)害頻發(fā)，已經(jīng)越來越引起國際社會的重視。
美國曾在上世紀50年代用硫酸銅治理赤潮，但這種方法會對生態(tài)環(huán)境造成二次污染，不環(huán)保。上世紀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，利用粘土顆粒對赤潮生物的絮凝作用來治理赤潮的方法。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，耗時費力。
俞志明團隊從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，是因為粘土表面帶有負電，而赤潮生物也帶有負電，“同性相斥”，粘土與赤潮生物能夠發(fā)生碰撞然后“抱團”的幾率很低。“那就給它改性吧?！庇嶂久鲌F隊運用物理化學(xué)原理，通過表面改性的方法，將粘土顆粒表面的負電變?yōu)檎?，極大提高了粘土的絮凝效率。
如今，運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，這種用量對海洋來說不會造成任何影響。”俞志明的學(xué)生袁涌銓博士給記者做了一個形象的比喻。
俞志明團隊用來改性的粘土，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，之前他們曾選用蒙脫土，這種土可以入藥治療小孩腹瀉，因此非常安全環(huán)保。后來，他們更多的選用高嶺土，這種土比較純凈，所含的負電荷相對較少，改性效果也更好一些。
經(jīng)過改性的粘土，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“長半徑”作用，像是突然擁有了加長的手臂，可以把遠處的浮游藻類也“抓”過來，絮凝效率比天然粘土提高幾十到幾百倍。
除了將粘土改性，俞志明團隊還研發(fā)出了自動、高效、一體化的專用噴撒裝備，并將改性粘土技術(shù)由實驗室制備成功轉(zhuǎn)變成工程化生產(chǎn)工藝，建立了一整套高質(zhì)量、標(biāo)準化的生產(chǎn)流水線，日產(chǎn)30噸以上。
30個小時“干掉”86平方公里赤潮，應(yīng)用受國際青睞
據(jù)了解，2005年之前，海洋所的改性粘土技術(shù)雖然在國內(nèi)外引起關(guān)注，但只限于理論研究和實驗室階段。2005年南京舉辦第十屆全運會前夕，玄武湖上突然爆發(fā)大規(guī)模藍藻水華，俞志明團隊才第一次有了現(xiàn)場操作的機會。當(dāng)時，國內(nèi)也有別的企業(yè)與之競標(biāo)，南京市政府將湖泊分為兩塊區(qū)域，讓競爭者“打擂”。10天之后，改性粘土技術(shù)的有效性得到了充分驗證。
實際上，運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。俞志明團隊出動，確保該核電站在商業(yè)并網(wǎng)之前168小時的運行安全，以及后續(xù)的正常發(fā)電與運營。2016年智利政府組織的代表團實地考察了改性粘土治理赤潮項目在廣西的應(yīng)用，當(dāng)即決定與海洋所簽約合作。
“美國人對于環(huán)保技術(shù)的引進格外謹慎，以前輕易不會與其他國家合作?！庇嶂久鞲嬖V記者，佛羅里達州沿岸暴發(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)孛癖姺从硰娏?。美國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)對美國近海赤潮，再次證明了我國赤潮治理技術(shù)的國際領(lǐng)先性。
《青島日報》2018年11月12日 記者 王 娉
