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改性粘土击退“红色幽灵”

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赤潮在国际上被称为“红色幽灵”,它是在特定的环境条件下,海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象,已经成为世界性“公害”。

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科学家们正在利用改性粘土作业。 

近年来,一种名为“改性粘土”的技术在消除赤潮方面发挥了明显作用。该项技术的研发者是中科院海洋所海洋国家实验室海洋生态与环境功能实验室主任、研究员俞志明。他对《中国科学报》记者说:“十多年磨一剑,终于将这项技术投入到实际应用中。”

神奇的“改性粘土”

20世纪70年代,日本科研人员提出用粘土治理赤潮的技术,使天然矿物与导致赤潮的微藻结合后产生絮凝沉降效应,藻类沉到底部,不能产生光合作用,从而可以消除赤潮。

1991年,俞志明加入中科院海洋所,开始研究赤潮问题。“我的博士方向就是粘土吸附,蒙脱土和高岭土是粘土的两大种类,我发现当时日本选用粘性较大的蒙脱土作为治理赤潮的原料。每平方米用400克、一平方公里要用400吨粘土,使用量非常大,并不能很好地大规模推广。”

使用天然粘土治理赤潮进入了瓶颈期。俞志明和团队成员潜心研究,发现高岭土的效果比蒙脱土好。通过机理研究,俞志明终于发现了其中的奥秘:“粘土表面含有负电,而赤潮生物也带有负电,负负相斥,所以天然粘土絮凝藻类生物的效率很低。相对来讲,高岭土表面所含负电较蒙脱土少,所以高岭土的效果比蒙脱土好。”这一新的研究结果给俞志明一个重要启发,“如果通过技术手段,把粘土表面负电降低,甚至变成正电,那么治理赤潮的效果就会非常明显了。”

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