Question

海洋赤潮现象可以消除吗？

Answer 1

　　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，造成巨大经济损失，并威胁滨海核电的冷源安全。

　　“从理论上讲，赤潮的应急处置可采用物理、化学、生物等手段进行，但分别存在难、禁、慢等瓶颈问题。”俞志明介绍，20世纪50年代，美国最早采用硫酸铜杀死藻细胞的化学方法，但铜离子对生态环境带来很大的毒害作用，20世纪六七十年代后，这种方法被国际禁止。此后，世界各国针对赤潮治理又开展了多年研究，但收效并不显著。20世纪70年代，日本提出了使用天然黏土治理赤潮的方法，但该方法因技术缺陷，没有得到大规模应用。

　　“天然黏土治理赤潮的优点是见效快，并且不会造成二次污染，符合应急处置的基本要求。”俞志明说，但该技术有个瓶颈，即天然黏土絮凝效率低、现场用量非常高，每平方公里用黏土100~400吨，面对动辄几十上百平方公里的赤潮，很难实现大规模应用。
　　通过理论模拟、室内实验和现场验证，俞志明团队发现，天然黏土之所以治理效率低，是因为在海水中黏土颗粒表面呈负电性，而赤潮生物表面也呈负电性，“同性相斥”导致黏土颗粒与赤潮生物发生碰撞然后“抱团”的几率很低。由此，他们产生了一个创新性想法，能否将黏土颗粒表面变为正电性，延长作用半径，从而提高其对赤潮生物的治理效率呢？

　　经过不断摸索实验，俞志明团队成功制备出改性黏土新材料。黏土改性后，表面电位反转，与赤潮生物作用力由排斥转为吸引，黏附力大幅增加，絮凝效率由天然黏土的20%，提高到90%以上，赤潮治理效率大大提高。

　　俞志明向记者描述，经过表面改性的黏土颗粒，不仅很容易与赤潮生物发生碰撞、吸附，而且能够发挥“桥联”作用，像是突然拥有了加长“手臂”，可以把远处的浮游藻类也“抓”过来，治理效率比天然黏土高几十到几百倍。

　　“平均每平方米用量仅为4~10克，且材料主要来源于土壤，不会对海洋环境造成二次污染。”团队成员、中科院海洋研究所副研究员袁涌铨说。“我们所采用的黏土材料并不特殊，做陶瓷、盖房子的黏土都可以。”

　　“赤潮如同火灾一样具有突发性，而改性黏土就像是专门扑灭赤潮灾害的‘灭火器’，一方面能通过絮凝作用将赤潮生物吸附沉到海底，另一方面它能抑制海面残留赤潮生物继续增殖和生长，从而达到快速控制赤潮的作用。
赤潮被喻为“红色幽灵”，通常指的是海洋浮游植物、原生动物或细菌在短时间内突发性增殖或高度聚集而引起的一种生态异常现象。赤潮是一个历史沿用名，它并不一定都是红色。引发赤潮的生物种类和数量的不同，会使水体呈现不同的颜色，如中缢虫、夜光藻形成的赤潮呈红色或砖红色；真甲藻、绿色鞭毛藻形成的赤潮呈绿色；短裸甲藻形成的赤潮呈黄色；某些硅藻形成棕色赤潮。