來源:齊魯網
2020-01-10 15:00:01
齊魯網·閃電新聞1月10日訊 今天,2019年度國家科技獎揭曉,山東省共32個項目獲獎,成績再創歷史新高。中科院海洋所俞志明團隊研發的“改性粘土治理赤潮技術”榮獲2019年度海洋科學領域唯一國家技術發明類獎 。今天閃電新聞記者帶你一起來了解這個科研團隊。
福建省的連江縣是全國鮑魚養殖第一大縣,年產值可達幾十個億,然而近幾年受赤潮的影響,養殖戶的收益大打折扣。“沒有赤潮了,不能再有赤潮了”,是養殖戶們最常念叨的一句話。
半年前,中科院海洋所俞志明的研究團隊就駐扎在了這里養殖戶的閥架上,他們反復論證用改性黏土治理赤潮這一研究成果,想要徹底幫養殖戶們解決心病。
“第一個我們要在這個地方要建立一個防護體系,前期做試驗,看對鮑魚的生長有沒有影響,連續噴灑半個月,二十天,實驗結果表明不會對鮑魚產生影響。第二個我們要研究對這個藻,這個赤潮消除快不快,半個小時之內就可以把赤潮藻沉降下去”,中科院海洋所研究員俞志明說。
一群看起來很不起眼的海洋藻類,受人類活動對海洋利用廣度和深度不斷增加的影響形成赤潮,而且爆發的時間越來越長,頻率越來越高,每年給我國造成經濟損失達300億元,甚至威脅濱海核電的冷源安全,在國際上也被列為三大近海環境問題之一。多年來,俞志明和他的團隊跟世界各國的科學家一樣,一直苦苦尋找行之有效的治理手段。
俞志明解釋說,其實從原理上講治理方法很多,只要把生物殺死了,災害就沒了。但實際應用的很少,是因為殺死了赤潮藻,可能會把這片海域的魚也殺死,并且帶來新的污染,新的問題。
上個世紀70年代,日本科學家提出,利用黏土中的天然礦物與赤潮藻細胞結合,通過絮凝沉降作用將赤潮藻類沉降到水底,從而消除赤潮。然而方法雖好,但每平方公里就要用100~400噸粘土,面對動輒幾十、上百平方公里的赤潮,根本不可能實現大規模應用。沿著這個思路,俞志明帶領研究團隊經過反復試驗,終于找到了黏土效能低的根源所在,而罪魁禍首就是絮凝。
據了解,天然黏土攜帶負電荷,赤潮生物也攜帶負電荷,負負相斥使得天然黏土絮凝效率很低,這就導致了黏土很難大規模應用。俞志明的團隊因此致力于研究人為改變黏土表面性質,把黏土表面從負電變成正電。
在實驗室,科研人員拿來一瓶我國沿海海域常見的有毒藻種,噴進少量的改性黏土懸濁液,半個小時后,瓶子的底部就布滿了棉花一樣的絮狀物,這些就是黏土包裹著有毒藻類的尸體。利用實驗室的設備可以看到赤潮水體里面的微觀生物形貌。圖像里的顆粒就是放大的藻細胞,加入很少量的改性黏土后,黏土的小顆粒和藻細胞的小顆粒抱在一塊,沉降下來。
經歷了十年磨劍的科研歷程,俞志明發明的改性黏土材料,治理赤潮的效率大大提高,現場用量從原來每平方公里100—400噸,降低至4—10噸,困擾這一領域近50年的國際難題得到了解決。圍繞保障沿海核電等重大工程、主場外交等重要活動、旅游養殖等敏感水域的生態環境安全,這項技術已經是我國近海赤潮治理唯一大規模應用的有效手段,并且成為中國第一個走出國門的具有自主知識產權的環保技術。
“伴隨著廣闊的運用前景,在不同水域,不同條件,不同的新的物種的出現,對我們的技術提出更高的要求,我們要開發出新的產品來控制或治理赤潮這種生態災害。最近山東省大約支持了500萬專門為赤潮災害的一個技術研發專項,就是在山東建立很好的示范來輻射全國、全球,我想這個技術會越來越強。”俞志明說。
閃電新聞記者 劉洋 李雅姝 北京報道
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