新疆无人区里的咸水湖,到浙江东海岸边的晒盐场,他不停地寻觅一种细菌;从数九寒天飘雪的深夜,到三伏天酷暑的午后,实验室里总有他细心筛选、不断培养驯化菌群的身影。如今,他带着前期的成果来到舟山,继续攻坚着他的课题目标。
“夕阳即将落下,西边的天空燃烧着一片橘红色的晚霞。大海,也被这霞光染成了红色,但是,它比天空的景色更要壮观。因为它是活动的,浪涌起的时候,那映照在浪峰上的霞光,又红又亮,简直就像一片片燃烧着的火焰,闪烁着……”
2009年,当时还在浙江大学攻读硕士学位的郑刚和朋友们随一位舟山的同学来舟山游玩。在虾峙岛的海边,这位理工科的学子用这样一段优美的文字描述他看到的景色。“舟山的美在我心里留下了深刻的印象。在游玩的一星期里,我被这里得天独厚的自然风光深深地吸引,但是后来看到的景象却让我心里不是滋味。”郑刚回忆道,那是结束舟山之旅的前一天下午,舟山的同学带着他们去海边的滩涂上赶海。找不到泥螺踪迹,更没有传说中的海瓜子,只有一摊摊油污泥,犹如黑色的伤疤布满了滩涂。滩涂上仅有的几条弹涂鱼,不停地跳动躲避着浅水中不断扩散的油花。大失所望的他们,迅速逃离了这片泥滩。“以往也有渔船上的油污污染滩涂,但不是经常发生而且量少,一段时间之后,滩涂就自己清理干净了。现在不行了……”从同学的父母那边了解到,近年来,随着船舶制造业和港口海运业的不断发展,船舶修理、清仓过程中产生的含油污水、固体废弃物日益增加,“前面一摊油污还没有消去,后面又来了两摊,这样的滩涂上哪会有什么泥螺、海瓜子啊?”
“如此美丽的旅游城市怎么可以被油污污染所困?我要用我学到的知识为舟山做点什么。”回杭州的车上,叹息之余,郑刚的心里有了些许想法。
“我一定要找到它,驯化它!”
“一面是蓬勃发展的海洋产业,一面是旅游城市秀丽的自然环境。在舟山,工业发展带来的污染和海洋环境保护的矛盾在不断激化。尤其是船舶油污泥对海洋及海岸线的污染,更是日益明显。”回到学校,郑刚向自己的导师、浙江大学特聘教授、国家级教学名师吴敏教授讲述了舟山之行的见闻,并将自己的想法告诉了老师:“您觉得我是否可以尝试着研究用生物处理技术来解决类似的油污污染?”“这是一个不错的研究项目,你所说的油污污染问题不只是舟山有,在浙江乃至全国沿海地区都存在。”吴敏教授对郑刚说,目前,国内对于含油污泥、特别是含盐含油污泥的处理和再利用,仍处于实验研究和中试阶段,尚缺乏完善可靠的技术、工艺以及典型示范工程。“要攻克这个项目,你要过的第一关就是寻找、驯化出合适的高效嗜耐盐石油降解菌群。”
得到了老师的肯定和支持后,郑刚马上投入到了研究准备工作中。正如吴敏教授提醒的那样,在查找文献信息的过程中,郑刚发现目前国内的相关研究之所以无法取得突破,关键就是无法找到并驯化出合适的高效嗜耐盐石油降解菌群。有些研究者即使筛选出了室内降解菌群并在实验室的初期应用中起了一些作用,但是在实际运用中,还是因为菌群存在针对性不强和营养元素缺乏等缺陷,无法达到预期效果。“我一定要找到它,驯化它!”郑刚暗暗给自己立了个军令状。幸运的是他有一个优秀的导师。深入新疆广袤无人区采集一个又一个天然盐湖中的湖水样品;走遍浙江东海岸采集不同环境下的海水,炎炎烈日下在岱山的盐田里收集盐水……几年来,在吴敏教授的带领下,郑刚跟随浙江大学嗜极微生物实验室的科研人员,通过前期研究,获得了不同高盐环境的众多样品。
有了样品,郑刚和浙江大学嗜极微生物实验室的科研人员要对这几千份样品中的嗜盐菌进行分离、纯化、鉴定,并从中选出合适的高效嗜耐盐石油降解菌群。从此后,他将自己所有能抽出来的时间都投在了实验室。从数九寒天飘雪的深夜,到三伏天酷暑的午后,实验室里总有他细心筛选菌群的身影。终于功夫不负有心人,他发现了编号为B70的嗜极菌,细胞结构、生理功能和代谢特性,非常符合要求的嗜盐石油降解菌。
“不久的将来,‘B70’将在保卫群岛新区海洋环境中大显身手”
近年来,随着舟山船舶修造业高速发展,船舶修理、清舱过程中产生的含油污水、固体废弃物日益增加。以1万吨级的油轮为例,新船2~3年清舱一次,旧船1年清舱一次,每次清洗会产生污油约50~100吨、油污水100~300吨、固体废弃物约20~30吨。清洗下来的油渣,有一部分会被回收,还有一部分无法回收,形成含油污泥。这部分含油污泥,含油量在1%~10%,且含盐度在1%~5%,用普通方式处理难度很大,有一部分即使处理了,处理后的残渣还是会对环境造成很大的压力。
“根据舟山的实际情况,我们将第一个目标锁定在船舶含盐油污泥的无害生物处理。”去年3月,硕士毕业的郑刚带着先期取得的研究成果来到浙江大学舟山海洋研究中心,确定了名为《含盐油污泥的嗜耐盐微生物降解菌群筛选及驯化研究》的研究项目,并成功申报了省级公益性技术应用研究计划项目。
项目针对舟山港口油轮冲洗水造成污泥含盐含油的特点,通过高效嗜耐盐石油降解菌“B70”在含盐含油污泥处理中的研究,得出微生物与污泥各个处理指标之间的联系,找出关键因素,重点研究,争取在嗜盐微生物的驯化分离、土著菌株基因改造、污泥实际处理应用和效果评价等方面取得成效,为大规模石油污泥的处理提供经济上合理、技术上可行的处理方法,使当前的油污泥处理效率提高、成本下降,“当然最重要的是处理后没有任何的污染。处理后的污泥水pH值、污染物SS、COD、BOD5、石油类、氨氮、总磷浓度均符合《污水综合排放标准》中的二级标准限值。”
“经过进一步的培养、驯化,B70针对含盐油污泥的降解能力也得到了进一步提升,下一步将着力研制相关菌剂,让B70走出实验室,进行大规模石油污泥的处理。”接下来,研制小组将在现有的基础上继续运用基因工程手段对B70等土著菌株进行改造研究,组建并优化菌群,并针对沙滩、礁石、泥涂海面等不同环境下的油污污染,制成稳定高效并且不会有二次污染的高效嗜耐盐石油降解菌剂。“不久的将来,‘B70’将在保卫群岛新区海洋环境中大显身手,这对我国我省海岸港口的含油污泥处理也具有重要的意义。”