海水生态浮床技术:书水域生态修复新华章

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2010年11月6日，厦门大学海洋与环境学院、近海海洋环境科学国家重点实验室黄凌风教授牵头承担的“十一五”863计划海洋技术领域“高污染海洋浅水湿地生物修复的关键技术研究与示范”课题成功通过了领域办验收。据了解，该项目组突破了“耐海水修复植物选育”和“耐海水柔性浮床”两项主要关键技术，开发出高效能、低成本的咸水型生态浮床，在厦门湖的初步应用示范中取得了良好的修复效果，引起了各界的普遍关注。

相关资料显示：被誉为厦门市“城市绿肺”的湖是个咸水泻湖，曾经一身污秽，恶臭补鼻。为了显著改善湖及周边的环境质量，市政府下了很大力气，实施了以“截污处理，搞活水体，清淤筑岸，美化环境”等工程技术为主线、历时20余年的综合治理，已基本控制了污染的发展，使湖区的生态平衡逐渐恢复。但是，由于对海洋生态系统复杂性的认识不足，缺乏恰当的生态技术配套，湖水富营养化和黑臭问题依然严峻，虽尝试过很多技术，但效果都不理想。黄凌风教授与湖管理中心合作经过五年多的潜心研究，提出了海水生态浮床技术设想，又在科技部的支持下通过三年多的攻关，取得了令人欣喜的成绩。通过课题组自主研发、国内首创的海水生态浮床技术应用，湖示范区水质得到了明显改善，氮、磷营养盐分别降低了20－40％，COD、BOD降低了10-20％，叶绿素下降了30-40％，悬浮颗粒物浓度下降了90％以上，良好的水质吸引大量的海鸟驻足、栖息和觅食，在湖区形成了自然、和谐的生态景观。

黄凌风教授作为一名海洋生态学专家，长期从事海洋生态学与恢复生态学的教学和科研工作。他在研究近海生态系统结构与功能及微食物环的贡献，探索海岸泻湖与海洋浅水湿地的环境与生态修复技术方面取得了一系列创新成果，主抓的《海洋生态学》也是福建省的高校精品课程。最近，这项海水生态浮床技术的研究与示范成果更是引起了业内的高度重视。在中国科协副主席唐启升院士的推荐下，11月中旬中国工程院第109场工程科技论坛“碳汇渔业与渔业低碳技术”组委会特地邀请黄凌风教授来京出席论坛并做报告，探究生态浮床技术在海水高效低碳渔业中的应用前景。

生态浮床技术

生态浮床技术是一项经济、高效、对环境友好、生物安全性高的水域生态修复技术。生态浮床技术以前叫人工浮岛技术，最早用于水面造景和生物多样性保护，后来发现可以吸收金属与富营养化物质，就演变成一种环境的修复技术。该技术可以结合经济作物无土栽培技术，达到水质净化和农业生产双重目标，已在国内外淡水领域普遍应用和推广，取得了良好成效。但以往受制于修复植物的耐盐性和浮床载体的耐腐蚀和耐污损能力，在咸水环境的应用一直没法有效展开。

黄凌风课题组联合中科院植物所等单位，实现良好的学科交叉，培育、选育了海马齿、盐角草等6种耐全海水的修复植物，研究了修复植物的耐盐与修复机理，研制了3类5款耐海水的生态浮床，实施500亩水域的海水生态浮床技术示范，实现了关键技术的突破。

黄凌风教授告诉《中国科技财富》：其核心原理是将陆生植物移植到漂浮的水面浮床上，利用植物根系吸收、吸附和降解水中的污染物质，从而降低水中污染负荷，改善水质，使水体稳定下来，让生态系统得以发挥自身的调节功能；最终达到改善水质，恢复生态的目的。

在风浪较小的地方，比如内湾、咸水河道、城市中心泻湖等水体，特别是对悬浮物很高、水动力很弱、污染特别严重的地方，生态浮床技术具有不可比拟的优势。厦门的湖，最大的问题就在于水动力不足，带入的悬浮物很多，富营养化严重，浮游植物过量生长。在主要污染物负荷得到有效控制的前提下，海水生态浮床技术是使海洋环境及生态系统得以恢复的辅助手段。黄凌风课题组抓住问题的核心，用生态浮床技术降低悬浮物的浓度，通过克生作用，15％的覆盖率将湖赤潮发生率降低了50％以上。

生态浮床还能够与大型海藻配套使用，实现良好的互补效应。通过生态浮床技术，把悬浮物过滤沉淀掉，使大型海藻光合作用得到保证，充分发挥其吸收净化等方面的能力。此外，该技术还能抑制赤潮藻类的大起大落，使浮游植物数量保持在合理的水平内，从而让环境趋于稳定。

理念方向的对错对一项科研成果的水平起到重要作用。有别于其他淡水处理技术的是黄凌风团队通过使生态系统稳定下来，再调动其自我调节与恢复能力来达到治理的效果。只要在上游区域设置一定面积的浮床，就能对整个河道流域起到很好的调节作用。

前景广阔意义大

有专家坦言：海水生态浮床技术的成功研发，是海洋环境生态修复技术自主创新的重要突破。对满足我国高污染海水环境生态治理的迫切需要，提升我国海洋生态保护和修复技术研究水平和国际竞争力具有重要意义。

我国沿海城市的很多水体污染是比较严重的，特别是有些城市泻湖、感潮河道，咸潮入侵现象很严重。而以往的淡水技术又处理不了这些问题，迫切需要有相当性价比的适用技术。黄凌风上次来北京参加863海洋技术领域中期工作会议时，天津市科技局就对海水生态浮床技术表现出出浓厚的兴趣。

黄凌风一再表示：应用技术的研究过程中，一定要加强对机制、机理的基础性研究，保障理论支撑才能更好的拓展未来。他们在海水生态浮床技术的各种修复机理的研究方面不落于淡水生态技术。

针对咸水环境中污损生物附着严重的问题，课题组主要采取了两种策略，一是采用对环境友好的化学防污涂料，另一方面是采用物理防污的方法，使污损生物难以附着生长，或者采用特种材料，使之附着到一定重量后主动脱落。针对营养盐过剩的富营养环境，采用种植经济作物的方法，以变废为宝，体现经济效益。在与养殖业结合方面，他们认为需要兼顾经济价值与生态效益，实现技术集成意义重大，他们将在这方面持续开拓。

生态浮床技术在受污染海域的生态修复和耐盐经济作物生产中应用前景广阔。在海水低碳农业中，尤其是与海水养殖业相结合，将为海水养殖环境的改善和滩涂种植业向海上拓展提供了新思路。此外，由于进行了技术集成，成本只相当于目前淡水景观水体所用浮床的一半，而且还能抗风浪，具有明显的技术优势，今后完全可以延伸到淡水生态环境的治理。

在黄凌风教授的组织管理下，课题组合作关系很和谐，参研单位一再表示希望在十二五期间能持续合作下去，尽量在提高生态浮床性能和降低成本方面有进一步的突破，使成果能得以很好的应用。黄凌风告诉记者：这是一种辅助配套技术，可以与多种水治理技术搭配使用。目前该研究的框架性体系已基本建立，今后将推动细节的完善。

在国家科技部与意大利外交部的合作框架推动下，黄凌风所在实验室已和意大利国家科学院近海海洋环境研究所实现了互派学者，进行科技合作，并有望在不久的将来借助欧盟的项目平台开展国际科研合作。

与此同时，黄凌风教授一直致力于寻找合适的企业，希望培植一家专业化的公司建立紧密的合作关系，在满足相关科研要求基础上共同致力于成果的推广。