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中国科学家改良后的粘土，成了治理赤潮的利器( 二 )

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在现代社会 ， 受到赤潮爆发影响首当其冲的就是养殖业 。 每年由于赤潮导致缺氧或中毒而死的鱼、虾、贝类不计其数 。 而赤潮中所含有的毒素更是会在一些海产体内富集 ， 最终危害人类健康 。
智利是全球第二大三文鱼出口国 ， 2016年由链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)等引起的大规模赤潮 ， 导致全国12%的养殖三文鱼死亡 ， 造成智利近海养殖业超过10亿美元的经济损失 。
2012年在我国福建近海域 ， 爆发了米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)赤潮 ， 这次赤潮覆盖面积达300km2 ， 鲍鱼养殖业受到严重冲击 ， 经济损失达到20亿人民币 ， 创造了历史新高 。
米氏凯伦藻的光镜和电镜图片（图片来源：(吕颂辉, 岑竞仪 et al. 2019) ）
对于人类来言 ， 海产品中毒而死造成的经济损失并不是最可怕的 ， 最可怕的是那些中毒但没有死亡的海洋生物 。
鱼、虾、贝类吞食有毒的赤潮藻后 ， 虽然可能不会立刻毙命 ， 但毒素仍会在体内不断地累积 。 食用了这些积累了毒素的海洋生物 ， 将会对人体产生巨大的危害 。
1970 年到 2005 年麻痹性贝类毒素(PSP)分布在全球不断扩展 (图片来源：Anderson, 2009)
赤潮毒素到底能有多毒？
研究表明 ， 最厉害的赤潮毒素比眼镜蛇的毒性还要高80倍！人一旦中毒 ， 轻者头晕、腹泻 ， 重者会出现呼吸困难、肌肉麻痹等症状 ， 甚至可能死亡 。
2017年6月 ， 福建部分海域爆发赤潮 ， 泉州、漳州相继出现因食用贝类水产品而中毒的事件 。 其中在漳州的一则突发事件中 ， 就有36人中毒 ， 患者出现了头晕、恶心、肌肉麻木的症状 ， 原因就是食用了含有毒素的青蛤（淡菜、贻贝） 。
粘土灭火器大显神通
赤潮像野火一般烧遍了世界各国的海岸线 ， 而人类长期以来却缺乏一种像“灭火器”一样的应急处置装置 。 令人振奋的是 ， 近年来由中国科学家自主研发的粘土“灭火器”在赤潮治理中屡建奇功 。
粘土“灭火器”里的土可不是一般的土 ， 而是一种可以与赤潮生物结合后产生絮凝沉降效应的粘土 。 这种粘土可以将赤潮生物沉降到不见天日的海底 ， 由于无法再进行光合作用 ， 这些生物就会“饿死”在海底 。
在上个世纪70年代 ， 日本就开始用一种特殊的粘土——蒙脱土治理赤潮 。 但这种天然粘土效率较低 ， 在实际应用中每平方公里就要用400吨 ， 无法大规模地推广 。
之后 ， 科学家改良了这种粘土 ， 增加了粘土和赤潮生物间的桥联和网捕作用 ， 使得粘土絮凝赤潮生物的效率提高了几十到几百倍 。
另一方面 ， 改性粘土会对赤潮生物产生强大的胁迫作用 ， 即使没有被沉降 ， 赤潮生物的生长和繁殖也会受到抑制 。 例如 ， 赤潮生物在抵抗粘土时会产生过多的过氧化物 ， 这种物质的积累能够导致其停止生长甚至死亡 。 另外改性粘土还可以吸附水体中的磷、氮等营养盐类 ， 从而进一步改善水质 。
改性粘土高效治理赤潮原理（图片来源：俞志明 ， 陈楠生et al. 2019）
这么多的粘土倒进海里 ， 难道不会对水质产生不良影响吗？
实际上 ， 研究人员在改性粘土施用的过程中 ， 会密切观测粘土对水质、养殖生物和底栖环境的影响 。 结果证实 ， 改性粘土法对鱼、虾、贝等养殖生物和海洋环境并没有负面影响 ， 是一种安全绿色环保的治理手段 。
改性后的粘土在表面形态、土层间距和絮凝状态上均发生变化（图片来源：Yu, Song et al. 2017)
2005年 ， 改性粘土小试牛刀 ， 首次现场应用, 便成功治理了南京玄武湖蓝藻水华 。 自此改性粘土法在沿海20多个水域大显身手 ， 成为我国近海赤潮应急处置的标准方法 。 2016以来 ， 改性粘土又走出国门 ， 成为一名国际消防员 ， 继续在美国佛罗里达近海、智利养殖海域等水域的赤潮治理中发挥着重要作用 ， 被誉为

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