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赤潮藻|“我愿做一辈子的赤潮消防员”


赤潮藻|“我愿做一辈子的赤潮消防员”
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俞志明研究员指导改性黏土治理赤潮技术开发 。海洋所供图
赤潮藻|“我愿做一辈子的赤潮消防员”
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改性黏土治理赤潮技术的大规模应用 。海洋所供图
赤潮藻|“我愿做一辈子的赤潮消防员”
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中国赤潮治理技术走出国门 ， 签署合作协议 。海洋所供图
中科院海洋研究所研究员、博士生导师 ， 长期从事近海富营养化与赤潮防控研究 。先后主持国家杰出青年基金、重点基金项目、国家基金委创新群体项目、科技部重点研发计划等几十项 ， 分别荣获国家技术发明奖二等奖、中国海洋工程科学技术发明奖一等奖等 。
“红色幽灵”常袭扰 创新性提出新方案
就像是红色的幽灵 ， 终日搅扰着海域的生态文明 ， 治理后又常常再度出现 ， 困扰着世界无数的养殖户和科学家 。
——它就是赤潮 。
这是一类看起来很不起眼的海洋微藻 ， 受人类活动对海洋利用广度和深度不断增加的影响形成赤潮 ， 随着暴发的时间越来越长 ， 频率越来越高 ， 赤潮每年给我国造成的经济损失达300亿元 ， 甚至威胁滨海核电的冷源安全 ， 在国际上也被列为三大近海环境问题之一 。
赤潮难题困扰着世界各国的科学家 ， 也一度困扰着长期致力于近海富营养化研究的俞志明 。
上个世纪70年代 ， 日本科学家提出 ， 利用黏土中的天然矿物与赤潮藻细胞结合 ， 通过絮凝沉降作用将赤潮藻类沉降到水底 ， 从而消除赤潮 。然而方法虽好 ， 但每平方公里就要用100~400吨粘土 ， 面对动辄几十、上百平方公里的赤潮 ， 根本不可能实现大规模应用 。
“如何提高天然黏土的治理效能呢？”俞志明思考之余 ， 带领团队进一步研究 ， 发现 ， 天然黏土在海水中表面携带负电荷 ， 赤潮生物也携带负电荷 ， 负负相斥使得天然黏土絮凝效率很低 ， 这就导致了黏土很难大规模应用 。
在此基础上 ， 俞志明找准了下一步研究的方向 ， 即人为改变黏土表面性质 ， 把黏土表面从负电变成正电 ， 从而提高治理效能 ， 解决“红色幽灵” 。
聚焦改性黏土 让赤潮害怕“吃土”
俞志明及团队经过多次实验 ， 将目光进一步聚焦到了改变黏土颗粒表面性质上 ， 提高表面正电性、增加与赤潮生物的桥联作用 。
他带着团队“穷追不舍” ， 在国际上首次提出了黏土表面改性理论 ， 用人工手段强制改变天然黏土的表面性质 ， 研发出更高效的赤潮治理材料——改性黏土 ， 突破了天然矿物治理有害赤潮效率低、用量大、淤积重、难以大规模应用的国际难题 。
实验证明 ， 天然黏土经表面改性后 ， 絮凝能力增强 ， 可使赤潮生物大量沉降、死亡 。同时 ， 改性黏土还能抑制残留赤潮藻细胞的繁殖和生长 ， 避免赤潮再次暴发 。
俞志明发明的改性黏土材料 ， 治理效率大大提高 ， 现场用量从原来每平方公里100~400吨 ， 降低至4~10吨 。同时 ， 他还带领团队自主研发了配套的喷洒装备 ， 实现了赤潮治理作业的自动化 。

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