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黏土除藻治理水华污染技术取得重大进展
 
慧聪网   2005年10月12日9时20分   信息来源:中国环境报    

中国环境报 记者 台桂花  

    更为重要的是,这种环境友好的天然改性剂可以使各种原先不具有除藻能力的当地黏土/沉积物变成高效除藻剂。这一创新技术使得利用当地黏土治理当地藻华的理想得以实现。利用当地湖泊泥土/沉积物的自我循环清除水华,这不仅大大降低了治理成本,而且可防止底泥过度淤积,更重要的是由于是利用湖泊内部颗粒物固有的自我循环,因此实现了生态安全的理念。与其他湖泊治理技术相比,该技术的另一个特点是它不需要事先构筑围隔等大型工程,只需一个足够大的喷洒罐放在船上,即可随时随地大面积使用。目前,他们已经用当地泥土/沉积物在太湖进行了5次实验,每次都取得了立竿见影的效果,处理每平方米的综合成本在0.2元左右。他们已就该技术申请了7项黏土除藻的连锁专利(其中3项已授权),并在国内外发表了10多篇论文。 

    7月18日,中央电视台的几名记者有幸捕捉到该技术在太湖实验基地实施的实况。从电视台的实况录像带中,记者看到,一名工作人员用特制的机器将湖中的底泥抽出,在和部分湖水以及改性剂等进行混合后,再将其喷洒在泛着“绿油”的湖面上,也就20多分钟的时间里,湖面上的藻华就被一扫而空。难怪这几名记者在现场连喊神奇,短短的20多分钟,被喷洒过的大片藻华就没了踪影,这一操作过程就像在进行一场魔术表演。不同的是,魔术终究是虚幻的,这一操作过程的效果确实是真实存在的。 

    潘纲介绍说,将黏土改性,实现用当地黏土治理当地藻华的原理和技术目前已获得国际同行的认可,国际著名的环境科学与工程期刊《环境污染》刚刚发表了他们的以“当地土壤/沉积物治理当地水华”为主标题的3篇系列论文。这3篇论文分别介绍了淡水中26种黏土絮凝除藻的科学机理和系统分类、黏土的架桥网捕改性技术和各种影响因素及规律、以及改性黏土技术在太湖实地试验的短期效果和长期监测结果。这些标志性论文可望为推动国内外该领域的科学研究和技术开发起到重要的作用。 

    4、黏土固磷改性技术治理沉积物内源污染取得进展 

    据有关资料显示,在我国的大型淡水湖泊中,滇池、太湖、巢湖、洪泽湖已达富营养程度,鄱阳湖、洞庭湖目前正处于向富营养过渡阶段。利用当地黏土清除当地藻华,虽然使黏土除藻技术运用到淡水湖泊的设想成为现实,并且由于实现了原料的本土化,可大大降低治理成本、避免底泥淤积、并实现生态安全性。但是如果湖泊富营养化的问题得不到解决,藻华还会不断出现。 

    潘纲介绍说,用上面提到的黏土改性技术将藻华转入水底后,由于腐烂或泛起而释放出的氮、磷等,还会重新返回到水体。如果这样的话,藻华的清除还将处于治标阶段。为了解决这一问题,他们进一步发展了黏土改性技术,研制出两种化学“固磷”的方法,可以把藻华和沉积物中的磷“固定”在改性黏土中(即固定后的磷不再溶解或解吸到水体中)。实验室试验证明,经过这种改性处理过的沉积物再泛起时释放的溶解性磷仅为未经过固磷处理的对照沉积物的1/10,从而可有效抑制泛起后磷的释放问题。目前这种化学固磷法正处在进一步降低成本和进行各项健康与湖泊生态安全的较长期的研究阶段,因而尚未在实地试验,但它已经为黏土技术的进一步发展提供了一个十分重要的研究思路。因为如果能在利用黏土除藻的同时,治理底泥二次污染,则将向改性黏土法治理湖泊富营养化这个“治本”的方向迈进重要的一步。同时该技术利用了“藻华是一个无与伦比的磷浓缩机器”,通过藻华凝聚沉降把水体中很难浓缩提取的磷集中收集到水底,然后将其集中高效固化,实现环境治理中绿色能量转换的理念。这为攻克湖泊内源污染治理这一难题指出了一个重要的创新方向(比如与底泥疏浚相比,后者要付出巨大的成本和能量)。目前他们已经在固磷改性黏土方面申请了两项发明专利,有关论文正在投稿之中。 

    湖泊富营养化的治理绝不能靠单一技术,还要靠诸如外源污染源的甄别和控制等诸多包括技术、法规和管理各个层面的措施,潘纲进一步指出。潘纲向记者介绍了本次采访中的第三个创新思想,即“生态恢复”这个湖泊治理中非常流行的术语。水底植物通过根系作用可有效地固定沉积物及其中的氮、磷和有机污染物,但是实际湖泊沉水植物的恢复却面临很大的困难。如太湖水深在两米左右,这就为人工扦插带来很大难度。同时,一直以来有个最大的难题困扰着沉水植被的恢复,即沉水植物幼苗在高藻、高浊和缺乏适当底泥的环境中难以生存。太湖水的透明度常年不足50厘米,如果违背自然规律强行种植则会烂在水底,不仅费财费力而且造成污染。目前,要创造适宜沉水植物生存的环境,往往要付出巨大的成本。 

    5、生态恢复将使改性黏土除藻技术达到标本兼治的目标 

    能否将黏土除藻技术与生态技术相结合,既解决黏土除藻的长效问题又解决沉水植被恢复的难题?潘纲等提出了这个进一步创新的思想。他们用改性黏土和适宜播洒的草种制作成一种复合材料,在将黏土喷洒下去的同时,草种也随藻华一起被沉入水底。随着这些植物的发芽生根,藻细胞被逐渐固定和转化并为沉水植物的生长提供养分,沉水植物会自动修复湖泊环境,不仅可解决底泥的二次污染,也可解决藻华的再次泛起问题。另一方面由于经过改良后黏土除藻技术能够高效地除藻除浊,使水的透明度大大提高,创造了沉水植物的生长环境,自然也就能够顺应自然规律成长起来,从而有利于黏土除藻的固磷效果。另外,由于除藻除浊作用可使机械播洒的沉水植物草种成活,可望大大提高沉水植物种植的效率和成本。记者在他们制作的大型生态模拟箱中看到,在模拟湖泊条件下,经过黏土除藻技术播洒的水草长势良好,而与之对照的未经除藻而播种的草种和草苗均已腐烂。这个摆在眼前的结果证明了上述创新思想的可行性。利用水华变废为宝标本兼顾地治理富营养化是人们的梦想。潘纲期待着上述事实再现于湖泊实地的那一天。 

    为了有效地保护我国的知识产权,他们已经将这项发明申请了国际专利,将在中国、美国、韩国、日本、澳大利亚和欧洲等国受到专利保护。目前这项技术仍在不断的完善过程中。利用当地黏土来清除当地藻华的技术也只是在太湖实验基地上得到使用。将这些黏土改性技术与其他技术进一步结合更好地解决实地藻华和湖泊富营养化问题,还有较长的路要走。潘纲期待着这些技术能够在不久的将来,在国内外淡水湖泊的藻华和湖泊富营养化的治理中发挥重要的作用。 

 
作者:记者 台桂花 
 
 
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