2008年的一场浒苔灾害让许多人至今仍然谈“浒”色变。
进入7月以来,浒苔再袭青岛海岸的消息不胫而走——事实上,3年来,每个夏季青岛都会遭遇浒苔。不过,今天人们对于浒苔的认识也在转变,在一些人眼里浒苔已经不再只是让人头疼的灾害性爆发的绿藻,而是可以有多种用途的“宝贝”。
一分为二“看”浒苔
在植物分类学上,浒苔属于绿藻类,全球约有40种,我国约有11种。我国常见浒苔种类为缘管浒苔、扁浒苔和条浒苔,多数为海产。浒苔的植物体非常纤细,肉眼看去呈绿色细丝状,由于是多细胞构成,比起那些直径只有几微米到几百微米的单细胞藻类来说,浒苔是一种“庞然大物”。
近年来,由于生态环境的变化和一些人为因素,浒苔在我国东部沿海地区时有爆发。大量繁殖的浒苔能够遮蔽阳光,影响海底藻类的生长;死亡的浒苔还会消耗海水中的氧气;浒苔分泌的一些化学物质也可能对其他海洋生物造成不利影响。浒苔爆发还会严重影响自然景观,干扰滨海旅游观光和水上运动的进行。
不过,只要不是灾害性爆发,浒苔的可利用价值很高。国家海洋环境监测中心绿潮专家关春江研究员表示,我们应该一分为二地看待浒苔,尽管它对环境有危害,不过也有一些好处。浒苔富含碳水化合物、蛋白质、粗纤维及矿物质,同时还含有脂肪和维生素。在浒苔蛋白质中,氨基酸种类齐全,尤其是人体必需氨基酸含量较高。浒苔的脂肪酸组成中,多不饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的含量为分别为50.5%、12.7%和36.8%。因此,浒苔是高蛋白、高膳食纤维、低脂肪、低能量,且富含矿物质和维生素的天然理想营养食品的原料。
此外,浒苔的纤维质有解毒烟碱的作用,对吸烟者有好处。条浒苔含碘较多,肠浒苔可供药用。《本草纲目》中有:“烧末吹鼻止衄血;汤浸捣敷手背肿痛。”1999年,日本大阪的一位科学家还发表论文认为,给小鼠使用浒苔提取物可以显著抑制皮肤癌恶化。
国家专项“识”浒苔
目前,国外把浒苔等大型绿藻爆发称为“绿潮”,视作与赤潮一样的海洋灾害。浒苔为何屡屡来犯,源头在哪里?这个问题曾经一度困扰着科学界。
现在人们普遍认为,由于人类向海洋中排放大量含氮和磷的污染物而造成的海水富营养化,不仅是许多赤潮发生的重要原因,也是许多绿潮爆发的重要原因。国家海洋环境监测中心绿潮专家邵魁双博士说,2008年12月-2009年6月,他们曾做过源头调查,对从北到连云港,南到南通采集来的样品进行海上围隔实验,最终确定浒苔种源来自江苏。江苏盐城和南通地区是我国紫菜主产区,每年春季紫菜养殖结束,农户将养殖紫菜的筏子采摘干净,撤了之后,架子上就滋生了浒苔。受洋流和海风影响,大片浒苔向北漂流,由于海水富营养化等原因在漂流过程中得以大量迅速繁殖,此后受到地形阻隔,大量浒苔又在青岛、烟台、日照等地登陆。
国家海洋局北海监测中心高级工程师冷宇介绍:“浒苔一旦抵达岸边,影响养殖业和旅游业发展。自2008年各个研究所投入大量精力和财力研究浒苔习性。三年过去了,正是出成果的时候。”
2008年11月,科技部正式启动“浒苔大规模暴发应急处置关键技术研究与应用”重大应急科技专项,设立了浒苔大规模暴发的生物学基础和生态过程、浒苔大规模暴发的监测与预警技术、浒苔快速高效清除技术及其工程化配套设施和浒苔无害化处理及资源化利用技术等4个专题开展研究,项目总金额1385万元,组织单位为山东省科技厅、青岛市科技局和青岛海洋科学与技术国家实验室(筹)。中国工程院院士唐启升任组长。
今年3月,该项目通过验收。该研究在浒苔生物学基础与暴发生态过程、浒苔灾害监测预警、浒苔围捞清除、无害化处理与资源化利用技术等方面取得了重要成果,提出了一系列科学有效的处置方案,为浒苔应急处置工作提供科学依据和决策咨询,为浒苔绿潮生态灾害的防控与治理、浒苔的综合利用提供了理论基础和技术支撑。
省科技厅副厅长、青岛国家海洋科学研究中心主任李乃胜认为,2008年浒苔爆发以后,相关单位以驻鲁海洋院所为主体,以“浒苔大规模暴发应急处置关键技术研究与应用”国家支撑计划项目为突破口,从暴发机理、生态特性、运移规律、应对措施、科学处置、资源利用等方面开展了从基础研究到应用开发的科技攻关。他建议,加强海洋生态环境与功能的研究、保护和恢复,逐步构建起以生态系统为基础的海洋生态安全格局,建立立体化监测、实时预警预报和应急处置体系。
变废为宝“用”浒苔
除了国家专项,2008年以来,省内外相关机构纷纷针对浒苔的利用价值开展了大量研究。
农业部渔业装备与工程重点开放实验室、中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所的庞国兴、陈长法等人认为,浒苔含有丰富的矿物质钠、钾及维生素A、B、C 等营养物质,作为一种高蛋白、低脂肪、矿物质含量丰富的绿藻,适合作为饲料原料进行加工,不仅可满足动物对微量元素和维生素等营养素的需求,还可以促进养殖动物的发育,增强其免疫力和抗病能力,促进鱼、虾、贝等水产动物的生长。事实上,早在2008年8月,山东口岸首批15吨以浒苔为原料加工而成的海藻饲料就进入了国外市场,主要用于牛的精饲料的补充饲料。
我国和日本等国家的沿海居民都有食用海产绿藻的习惯。我国北方沿海居民用肠浒苔作成饼或和肉做包子、做汤料;浙江闵南一带群众将其弄碎用油煎后混入其它佐餐料做为春饼的调味品;福建福州一带群众将其炒干做为光饼的馅料。日本人素有食用海藻的习惯,宴席上甚至出现了纯以海藻组成的拼盘——“七彩大会”。目前浒苔深加工产品,浒苔粉和浒苔片在日本作为食品配料或营养性添加剂,广泛应用于各种食品,如:膨化食品、海苔饼干、海苔花生、海苔干脆面等;而浒苔绿藻精等浒苔活性成分提取物则大多用于功能食品的开发。
在中国工程院院士管华诗看来,浒苔可以提炼出宝贵的海洋寡糖。寡糖与一般的糖相比,具有抑制血压升高、热量低,不易致人发胖、防止龋齿、提高人体免疫力的功能。海洋寡糖更具有广泛应用的价值,如从海洋生物中提取的褐藻胶寡糖、卡拉胶寡糖、甲壳胺寡糖和琼胶寡糖等,分别具有抗心脑血管疾病、老年痴呆、肿瘤、动脉粥样硬化、提高机体免疫等优势。管华诗院士带领的团队在海洋特征寡糖关键制备技术与方法及海洋药物开发方面,取得了众多重要突破,构建了世界上第一个海洋糖库,并获得2009年度国家技术发明一等奖。
中国海洋大学经济学院副教授游桂云认为,如何通过对我国以及世界研究先驱关于浒苔应用的调查,比较各项开发方式的利弊以及经济效益,总结出一套适用于我国的浒苔开发产业链,具有重要意义。他提出了包括原料供应来源、低端沼气路线、高端烘干路线等在内的一整套利用浒苔实施沼气发电和有机肥项目的综合利用方案。经测算, 按照每天收集浒苔6-7吨的规模,每吨浒苔预计可产沼气520立方米,考虑收集率80%、降解率70%等因素,可收集到的沼气按50%计,每吨浒苔可收集到沼气260立方米,以此建设日产沼气1690立方米,发电2470kwh,产生的沼渣、沼液按95%计,为0.95吨,年产2254吨规模的有机肥生产线,每年可沼气发电90.1万kwh,年产生生物有机肥2254万吨。
此外,复旦大学还传来利用大型海藻制成生物油的消息。该校环境科学与工程系副教授张士成和教授陈建民经过努力,将浒苔成功地转化制成了生物质油,从而有望使浒苔这一污染的“元凶”成为一种制造新能源的绝佳原材料。张士成课题组经过多次研究探索,采用水热液化工艺,将浒苔转化为生物油。在220℃~320℃的水热条件下,经过10~30分钟即可得到生物油,最高产量可达23wt%。
如今,在位于青岛市胶州湾工业园的中国海洋大学生物工程开发有限公司——亚洲地区海藻肥料研发的领航者,浒苔已被变废为宝,成为发展蓝色经济、服务绿色农业的重要力量。该公司利用浒苔等原料加工海藻肥,日处理浒苔能力达到3000吨。目前,浒苔肥料的开发利用已经达到了100多种,可以广泛应用到蔬菜、瓜果、大田作物和花卉等,“海状元818”系列海藻肥畅销国内20多个省、市、自治区。该公司负责人单俊伟说,海藻肥与传统肥料相比有很多优势。“首先,浒苔肥含有大量从海藻中提取的有利于植物生长发育的天然生物活性物质,以及浒苔从海洋中吸收并富集在体内的矿物质营养元素,作物施用后生长均衡,增产效果显著。浒苔肥中还含有大量抗病因子及特殊成分,肥药双效,作物施用后抗逆抗病性显著增强。第三,浒苔肥中含有大量的高活性成分,植物易吸收,作物施用后长势旺盛,明显提高产量及作物的品质。第四,肥料利用率高,我国普通化学肥料利用约为30%-35%,而浒苔海藻肥的利用达60%以上。”
由于每年9月份,浒苔来源就会短缺,浒苔产业化过程中存在原料不足的问题。对此,专家建议加快浒苔增养殖技术研发,对浒苔进行人工养殖。
“变废为宝”,让我们看到了应对浒苔灾害的希望。不过,蓝色经济主旋律是和谐生态,而当前不断加剧的海水富营养化是浒苔能够大量迅速繁殖的主要条件。在建设蓝色经济区的进程中,我们应该利用我省的海洋科技优势,从海洋生态环境保护入手,科学开发利用海洋资源,加大海陆污染同防同治力度,加快建设生态和安全屏障,真正建设一个全国重要的海洋生态文明示范区,打造富裕安定、人海和谐的宜居示范区和著名的国际滨海旅游目的地。