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赤潮“灭火器”荣获国家技术发明奖二等奖

2020-01-13 09:52 中国·青岛蓝色经济网 中国日报青岛记者站

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1月10日,在北京举行的2019年度国家科学技术奖励大会上,由中国科学院海洋研究所、中国海洋大学等单位联合申报的“近海赤潮灾害应急处置关键技术与方法”项目荣获国家技术发明奖二等奖,成为本年度我国海洋科学领域唯一技术发明类奖项。

中国科学院海洋研究所研究员、海洋与生态科学重点实验室主任俞志明(左二)带领团队创新提出“近海赤潮灾害应急处置关键技术与方法”,荣获2019年度国家技术发明奖二等奖。 

赤潮灾害应急处置是一项世界性技术难题。中国科学院海洋研究所研究员、海洋与生态科学重点实验室主任俞志明带领团队历时20多年的科研攻关,在国际上创新性地提出了改变天然粘土矿物表面性质提高其效率的理论和方法,在我国沿海7个省市、20多个水域广泛应用,成为目前赤潮应急处置的有效“灭火器”。同时,该理论和方法还走出国门,成功应用于美国、智利等近海赤潮的应急处置,为国际海洋环境治理贡献中国智慧,在国际上产生了重要的影响。

此前,世界各国针对赤潮治理已开展了多年研究,但收效并不显著。上世纪70年代,日本提出了使用天然黏土治理赤潮的方法,但该方法一直存在效率低、用量大、淤积重等问题,限制了大规模应用。

俞志明研究团队从1991年开始做实验。经过多年探索,该团队改变了国外科学家认为三层结构粘土治理效率高于两层结构粘土的观点,发现增加粘土表面正电性、增加与藻华生物桥联作用是提高其治理效率的重要途径,创建了粘土表面改性理论。

简单地说,赤潮是带负电的,粘土在海水中表面也带负电,由于相同电性相斥,致使粘土结合赤潮微藻的效能不高。而俞志明团队通过改性技术,使粘土表面带正电,从而有效结合赤潮微藻,治理效果提高了几十倍、上百倍。

2005年,南京十运会前夕,玄武湖暴发蓝藻水华,该团队首次将改性粘土技术从实验室搬到了现场。

俞志明说:“治理赤潮研究,必须走进现场,小水体的研究结果,到了大水体,不一定能够有效,只有靠现场应用来实践检验,才能够不断发展应用。”

经过30余天奋战,最终彻底消除了玄武湖的蓝藻水华,有效保障了十运会顺利进行。

第三方监测结果表明,应用改性粘土技术后,浮游植物种类增加,透明度大幅提高,水质和浮游植物群落得到改善;次年玄武湖中长出了水草,由藻类湖转化为草类湖,再加上其它针对性的截污、环保措施,使得该水域的生态系统得到恢复、并实现了良性循环。

此后,该技术围绕保障“沿海核电等重大工程、主场外交等重要活动、旅游养殖等敏感水域”的生态环境安全,成功应用于我国近海从北到南20多个水域的赤潮治理,用户上百个。如2008年成功治理青岛近海卡盾藻赤潮,保障奥帆赛事;2015年治理棕囊藻赤潮,保障滨海核电的冷源用水安全等等,至今已成为我国近海赤潮治理唯一大规模应用的有效手段。

“海洋环境多变复杂,针对不同的水域、赤潮藻类,治理材料和技术都要适时调整,确保既有效又环保。”俞志明说,“目前已针对我国近海常见赤潮藻,研发了三个系列、十余种改性粘土材料,具有降毒、杀菌、增氧、破囊等特殊治理功效;研究团队与相关企业合作,研制出各种赤潮治理专用设备和首艘专用船只,实现了材料和设备的产业化生产,以及现场治理的机械化和自动化高效作业。”

目前,改性粘土治理赤潮技术成为我国赤潮治理的国家标准方法,并纳入我国沿海13省市应急处置预案,形成了“快速检测—多级预警—分级响应—综合评估”的现场实施模式,保障了该技术的快速反应与规模化应用。

与此同时,这项技术也成为目前我国为数不多的,走出国门的环保技术,充分展示了我国科学家在该领域的引领作用。

2016年全球主要养殖三文鱼产地智利沿海暴发赤潮,造成近10亿美元损失,并引发社会动荡。经世界范围的调研与考察,2017年由智利政府官员、研究所专家和养殖企业代表的考察团,慕名来华学习改性粘土治理赤潮技术,并签署多项合作协议,改性粘土治理赤潮技术走出国门、出口智利,科技部网站报道“这是中国科学家首次携自主知识产权的环保技术走进智利,为两国在环保与可持续发展领域的务实合作树立了良好示范”。

2010年以来,秘鲁沿海扇贝养殖业受赤潮频发影响、造成毁灭性打击,亟待行之有效的应急处置方法。为此,秘鲁前卫生部长、秘鲁-中国科学研究发展中心主席Eduardo Yong代表秘方与研究团队接洽,希望引进中国赤潮治理技术。为此,研究团队与秘方签署多份合作协议,深受赤潮之害的秘鲁塞丘拉市市长称赞道,这将对秘鲁全国乃至全世界的近海养殖带来福音。

国际水产专业期刊AQUA和Salmon Expert报道称,俞志明及其工作团队提供的治理赤潮方案是革新性的,是赤潮的“灭火器”。2018年10月,法国举行第18届全球有害藻华大会期间,该研究团队与美国伍兹霍尔海洋研究所签署了共同应对佛罗里达沿岸赤潮的合作协议,进一步确立了我国赤潮治理技术在国际上的引领地位。

正如联合国政府间海委会赤潮工作组前主席、美国国家赤潮办公室主任Donald Anderson教授评价的那样:中国的赤潮治理技术是世界该领域的引领者。

目前,俞志明的研究团队中有固定员工7人、在站博士后5人,在读博士和硕士研究生15名,

俞志明表示,下一步他将带领团队把生态调控、赤潮治理、环境修复的理念融为一体,进一步研发兼具不同功能的赤潮治理方法。

“随着我国“一带一路”倡议的不断推进,希望更多的沿海国家受益于这项技术,共享“中国智造”给全人类带来的福祉。” 俞志明说。

赤潮,又称有害藻华,是一种由于海水中微型生物暴发性增殖或聚集而产生的生态灾害,对人类健康、生态环境产生巨大危害,被联合国环境组织列为当今三大近海环境问题之一。全球每年因赤潮导致人类中毒事件2000多起,死亡率达15%。我国每年赤潮发生70多次,经济损失达300亿元。

关键词: 海洋经济 青岛 一带一路

编辑:官芝馥

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