改性黏土治理赤潮技术规范-地方标准编制说明

1《改性黏土治理赤潮技术规范编制说明一、工作简况（一）任务来源为深入贯彻落实党的十九大精神，全面实施标准化战略，积极开展国家标准化综合改革试点工作,加快推动高质量发征集2021年度“山东标准”建设项目的通知》（鲁市监标函〔2021〕33号）。公告发布后省有关部门、各市市场监管局积极组织发动，开展了2021年度“山东标准”建设项目论证申报工作。山东省海洋局提出了《改性黏土治理赤潮技术规范》标准研制的申请，由中国科学院海洋研究所作为主要承担单位具体起草。经论证审查，2021年9月30日，山东省市场监督管理局正式下达了《改性黏土治理赤潮技术规范》编制任务。（二）起草单位、起草人及任务分工起草单位：中国科学院海洋研究所起草人：俞志明，曹西华，宋秀贤，臧小苗，袁涌铨，吴在兴，王文涛，贺立燕，朱迦囡，姜文彬任务分工：俞志明，技术总监、标准内容规划与起草；2曹西华，标准内容规划、起草与校验；宋秀贤，标准内容规划、起草与校验；臧小苗，标准内容调研与验证；袁涌铨，标准内容调研与验证；吴在兴，标准内容调研与验证；王文涛，标准内容校验；贺立燕，标准内容校验；朱迦囡，标准内容校验；姜文彬，标准内容校验。（三）起草过程1.技术标准化论证编制单位邀请了山东省标准化研究院产业高质量发展研究所刘春霞研究员为编制技术指导，并先后组织了“改性黏土治理赤潮技术规范化可行性研讨”、“《改性黏土治理赤潮技术规范》编制开题论证”、“改性黏土治理赤潮技术规范优化方法研讨”等专家研讨会，保证了规范编制的规范性和专业性。改性黏土治理赤潮技术规范>项目开题报告》。依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定，从研究思路、技术路线、赤潮致灾特3点与防治需求调研、赤潮治理技术与监测方法调研、改性黏土治理赤潮技术与应用现状调研、标准验证、组织管理、进度安排、社会经济效益评估、标准宣贯等方面制定了标准研制具体方案。并从改性黏土治理赤潮技术规范化发展的需求出发，对支持赤潮治理技术标准化的改性黏土材料与配套装备的性能特征，赤潮消除行动的实施流程与方法，以及治理效率的评估方法等方面制定了规范编制的详细方案。2.数据收集和调研收集了自2000年到2021年山东省沿海赤潮暴发场景、致灾影响与减灾消灾应对措施等现有资料，包括赤潮频率、生物类型、是否有毒、影响面积、危害方式、导致损失及采取行动等历史数据和资料，服务于本技术规范编制的实施。收集了改性黏土治理赤潮的理论研究、技术开发与应用效果的文献、研究资料和新闻报道等材料，作为本技术规范编制的参考。收集了本行业国内外及相关标准规范信息，与各相关部门汇报、讨论了工作进展，征集了相关建议。3.标准起草2022年2月成立了标准编制工作小组，明确了各组员的工作任务和分工，完成了大纲编写，并对编写大纲进行了内4部审查；4月基于广泛收集资料和充分调查研究结果，组织对标准相关事项进行调查分析、实验、论证，起草了标准初稿。5月对标准初稿进行集体讨论，调整部分思绪，并根据讨论意见进行初步完善，形成标准草稿。4.征求意见广泛征求了生产、经营、检验、管理等各方面的意见。通过邮件发送或邮寄等方式征求单位和专家书面意见34份，范围覆盖了国家和地方涉海管理机构或部门、涉海大学和研究院所、赤潮治理研究专家和海洋环境保护与资源利用企业等。共收到回函34份，收集意见117条。除了书面征求意见外，还在省海洋标准化技术委员会网站上公开征求了意见。对反馈意见进行了整理、分析和处理，对不予采纳的意形成标准送审稿，完成起草过程。5.标准论证2023年3月21日，受山东省海洋局委托，山东省海洋标准委员会秘书处在青岛召开了山东省地方标准《改性黏土治理赤潮技术规范》专家论证会议。会议邀请5名专家组成标准论证专家组，听取了起草单位的汇报和说明，建议起草单位按照论证会提出的意见对标准进行修改完善。根据专家意见对标准进行修改完善后，按规定程序送审，并通过审核。6.标准审查2024年3月17日，山东省海洋局在烟台市组织召开了标准专家审查会议，山东省市场监督管理局对审查会议进行监督指导。来自国家海洋标准计量中心、中国海洋大学、烟台大学、鲁东大学、山东省海洋科学研究院、自然资源部烟台海洋中心、山东省渔业发展和资源养护总站和山东省海洋预报减灾中心等单位共9名专家组成了审查委员会。审查委员会听取了标准编制情况汇报，对标准文本进行了逐章、逐条审查，并对标准编制说明进行了审查，建议起草单位按照审查会提出的意见对标准进行修改完善后，按规定程序报批。7.标准报批专家审查通过后，将报批资料上传至标准申报系统，进行了标准的报批审查，具体审查内容包括材料的完整性、标准草案报批稿的格式与内容规范性、编制说明的格式与内容规范性等。s6将报批资料按审查结果中的意见进一步补充完善后，通过报批。二、地方标准制定目的和意义（一）标准制定目的面向致灾赤潮治理亟需安全高效应用技术的需求，从改性黏土技术原理与赤潮治理要求出发，对支撑改性黏土技术的材料与装备、实施方法从功能、质量和流程上予以指导性和约束性要求，为改性黏土法治理赤潮行动提供技术规范。（二）标准制定的意义1.赤潮灾害高效防控的需要赤潮，是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌等暴发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。我国沿海是世界上赤潮灾害最严重的区域之一。随着我国经济的迅猛发展和城镇化进程的加快，沿海地区工农业废水和生活污水排海量不断增加，海洋环境污染严重，赤潮灾害呈现出发生频率增加、暴发规模扩大、原因物种增多、危害程度加重的发展趋势，已经成为我国沿海地区的主要海洋灾害之一。赤潮灾害严重破坏正常的海洋生态系统，危害渔业资源和海产养殖业，威胁人类健康和生命安全。带来了难以估量7的损失，如2012年福建沿海养殖区暴发的有毒藻赤潮导致当地养殖业损失了20亿元。更为严重的是，赤潮灾害已进一步蔓延到其它产业领域，如2014年北部湾出现球形棕囊藻（Phaeocystisglobosa）赤潮，引发防城港核电站冷源取水系统堵塞事件，成为影响我国近海核电站安全生产的新隐患，引起了国家领导人的高度重视。2021年我省沿海不同海域接连出现了三次大规模赤潮，严重影响了区域海洋的生态环境健康和产业发展，已引起了相关部门的高度重视。因此，全面开展赤潮控制治理工作，有效减轻赤潮灾害造成的损失，是一项十分重要和紧迫的任务。但如何防控赤潮仍是海洋环境保护面临的一项世界性难题。虽然各国科学家纷纷开展了大量针对性研究，并从赤潮生消机制出发，提出了控制近海富营养化、综合改善生态系统的系列防治策略，但近海环境污染仍然存在，而且迄今对不同海域赤潮生消机制认知仍然有限，因此尚无法对不同海域的赤潮灾害进行提前预防和准确预报。在赤潮出现后的应急处置上，国内外研究中也提出了多种多样的方法，按照其作用机制可以分为物理、生物、化学和天然矿物法等几类。虽然大多数方法在实验室条件下都表现出一定的赤潮治理能力，但很少适用于实际场景中赤潮的应急处置，真正能够推广应用的寥寥无几。当前，国内外迫切需求科学高效的赤潮应急处置方法。2.改性黏土技术科学应用推广的需要8由中国科学院海洋研究所提出的改性黏土技术，历经二十余年的发展，发表相关论文100余篇，获国际和国家发明专利20余项，在理论研究、技术突破、方法构建和装备研发等方面取得了系统发展，已形成一套完整的改性黏土治理赤潮技术体系。改性黏土治理赤潮不仅通过改性黏土与赤潮生物间的絮凝作用，快速降低水体中赤潮生物量，还通过改性黏土对赤潮生物的生理生化起到胁迫作用，抑制赤潮生物的繁殖和生长。因此，改性黏土技术在用量及处理效率上相比其他的绝大多数赤潮治理方法具有显著优势，如化学灭杀法由于生态危害大、负效应多等弊端，目前在公开水域中已被禁用；又如生物法由于生态安全性未知、工程化实施难度大等原因，也迟迟无法大规模应用。改性黏土技术的主要创新点在于改变了天然黏土的表面性质，增强了黏土颗粒与赤潮生物间作用，与国际同类技术相比，赤潮治理效率提高几十到几百倍，用量减少90%以上，治理成本节省85%以上。例如，日本水产养殖场赤潮治理的黏土用量为110～400吨/平方公里，韩国治理赤潮的黏土用量为400吨/平方公里，改性黏土技术解决了传统黏土的去除效率低、投加量大、沉积物沉积负荷大等野外应用瓶颈。另外，针对我国近海常见赤潮藻种的复杂性，研发了三提纯、磁选、改性、压滤等十几道工艺和专利技术的改性黏土生产工艺流程，实现了材料的工厂化生产，日产量可达309吨。通过多年的室内实验和现场跟踪调查，以及美国伍兹霍尔海洋研究所、智利瓦尔帕莱索大学等国内外第三方机构的生态安全评估，证明改性黏土对非目标水生生物、水质以及底栖环境均无不良影响，还可以减缓水体中的营养盐循环，同时降低水体中的藻毒素含量，改善生态环境，是一种绿色环保、安全可靠的治理技术。此外，为保障现场使用，改性黏土技术研发出自动、高效、一体化的赤潮治理专用设施设备以及首艘专用船只，突破了改性黏土高粘性、难分散、不易连续作业的难题，实现了大规模赤潮现场治理的机械化和自动化高效作业。目前，改性黏土技术已在国内外成功推广，具有扎实的应用经验，实践可行性好。自2005年起，围绕“保障沿海核电等重大工程、保障主场外交等重要活动、保障旅游养殖等敏感水域”三大目标，改性黏土技术在我国黄渤海、东海、南海、北部湾20多个水域得到成功应用，服务用户上百家，是我国唯一得到大规模应用的赤潮治理技术，具有扎实的应用经验。该技术收入联合国教科文组织出版的《近岸有害赤潮监测与管理对策》一书，被推荐使用。2016年以来，作为我国为数不多的环保技术走出国门，推广至美国和秘鲁、智利等“一带一路”沿线国家，为国际赤潮治理提供了“中国方案”，被誉为“国际赤潮治理领域的引领者”。虽然改性黏土法在国内外的实践应用取得了极大成功，但迄今缺乏改性黏土治理赤潮方法与技术规范。面对不同水域、不同种类和不同规模的赤潮治理，大多仍采用“一事一议”的实施方案，需要投入大量的人力和物力，长期存在工程设计难以精准规划、现场实施难以规范控制、材料设备难以质量管控、治理效果缺少评估标准等诸多问题，在一定程度上限制了改性黏土技术规范化和标准化的推广应用。为此，亟需根据改性黏土治理赤潮的原理与技术特点，制定相应的标准，满足国家和地方各个部门及其用户科学、规范治理赤潮灾害的需要。3.GB/T30743-2014《赤潮灾害处理技术指南》科学贯彻执行的需要改性黏土技术已是在国内外广受重视的一种赤潮应急处置技术。2014年国家海洋标准计量中心、国家海洋环境监测中心等单位联合编写并发布的GB/T30743-2014《赤潮灾害处理技术指南》将改性黏土列为推荐的赤潮消除材料。此外，我国沿海13省市（河北、福建、青岛、东莞、晋江、珠海等）以改性黏土技术为基础构建了各自的赤潮灾害应急预案。自2005年至今，改性黏土技术已在我国近海从南至北20多个水域得到成功应用，成为我国近海应急处置赤潮灾害的利器。本标准是在国家标准GB/T30743-2014《赤潮灾害处理技术指南》、行业标准HY/T069-2005《赤潮监测技术规程》指导下，综合近年来相关技术的最新发展和推广应用经验后对改性黏土治理赤潮技术的规范化整理，也是对上述标准和规范在改性黏土技术应用上的贯彻和细化。本标准的制定不仅可以服务于海洋防灾减灾行动的科学规范化运行，也能更好地推动我国的海洋生态文明建设和绿色可持续发展。三、地方标准编制原则、主要技术内容和确定依据（一）编制原则本标准的制定遵循了以下原则：规范性：本标准符合国家和行业有关方针、政策和法律法规。本标准按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定编制。先进性：本标准制定过程中，认真对比分析国内外赤潮治理最新技术成果，充分采纳行业内专家意见，尽量体现标准的先进性。科学性和适用性：在坚持标准先进性的同时，充分考虑标准的科学性和适用性。在编制过程中，对有关概念、定义和论证等内容的叙述尽可能清楚确切，并对所拟标准进行验证，确保标准的广泛适用性和可操作性。环保性和经济性：坚持以防范赤潮风险，改善环境质量为目的，材料制备和治理过程中遵循清洁生产、节约成本。（二）技术路线本规范编制，首先面向近海赤潮治理对应急处置方法效率与安全性的要求，分析符合赤潮治理需求的改性黏土技术主要特点与应用技术控制要点，研讨标准化控制要素的必要性、可行性；其次，为达到安全高效的赤潮治理目标，从改性黏土材料质量控制、现场高效化和装备作业、治理效果评估等方面构建改性黏土技术规范化的主体内容；再次，通过必要的室内实验或现场验证后，完善标准内容，初步形成讨论稿；广泛征求社会意见，并组织专家对技术规范的结构和内容进行论证和审查；对讨论稿不断修改完善，形成终稿。本规范编制实施的主要技术路线如图1所示：资料收集分析、查找影响改性黏土技术的关键影响因素：收集国内尤其是山东省近三十年赤潮暴发的历史数据，分析赤潮暴发的季节性、区域性、赤潮物种多样性、面积等赤潮演变规律特点；查阅国内外赤潮治理相关的技术、标准、规范等，分析其优缺点；查找改性黏土治理赤潮相关的各种文献、报道、应用案例，找出影响改性黏土治理赤潮的关键因优化改性黏土技术方法：根据收集的各种资料，综合考虑赤潮暴发特点和影响改性黏土治理赤潮的关键影响因素，有针对性地对改性黏土技术进行改进，以期广泛推广应用。归纳总结、完成应用规范总体架构：根据国家标准编写规范，归纳总结改性黏土技术的要素，完成应用规范总体架实验验证：针对标准规范中涉及的重要参数、指标或实施过程，在室内或现场开展实验验证。完善规范内容、形成讨论稿：召开内部讨论会，根据实验验证结果调整、完善规范内容，形成讨论稿。企业和潜在用户等社会意见；针对标准讨论稿，聘请专家和有关部门管理人员对技术规范的结构和内容进行论证和审定稿完成：综合各方意见，不断完善技术规范，形成技术规范终稿。（三）主要技术内容和确定依据1.标准结构框架本标准主要包括以下内容：l规范性引用文件l术语和定义l现场实施流程l材料与装备要求l现场作业要求l监测与评估要求2.术语和定义本标准对改性黏土治理赤潮技术相关的术语进行了定义，定义如下：是海洋中的一些微藻、原生动物或细菌在一定环境条件下暴发性增殖或聚集达到某一水平，对海洋中其他生物产生危害的一种生态异常现象。目前国际上统称为有害藻华，通常多数为红色，但也会因为生物种类不同产生其他颜色，有些可能无色。本定义参考了HY/T069-2005《海洋赤潮监测技术规程》中的术语定义，但针对赤潮治理对赤潮信息的需求，对赤潮的特征进行了一定的补充。l改性黏土modifiedclay以高岭土、蒙脱土等天然黏土为基础材料，经过化学、物理和生物等方法处理后得到的一类绿色环保、高效治理赤潮的功能材料。该材料不仅对赤潮生物有强力消除效果，还可以降低藻毒素、改善水质，且对典型养殖生物无不良影响。改性黏土材料是改性黏土技术的核心赤潮消除材料，符合GB/T30743-2014《赤潮灾害处理技术指南》8.1中的赤潮消除材料选择原则，即消除效果明显，无负面效应，易于大规模生产，消除费用低。l赤潮监测redtidemonitoring在实施赤潮治理时，为掌握暴发赤潮的生物种类、影响范围、危害方式、发展趋势及受灾区域环境特征等信息，所采取的针对赤潮生物与暴发环境的监视和监测行动。本定义参考了HY/T069-2005《海洋赤潮监测技术规程》中的术语定义，但针对赤潮治理对赤潮信息的需求，强调了对赤潮类型、影响范围、危害方式、发展趋势及受灾区域环境特征的监测关注。l消除率removalratio赤潮生物密度在治理作业前后的差值与赤潮治理前密度的比值。赤潮治理时通常按照公式（1）计算消除率：R——赤潮生物消除率（%）；C0——治理作业前赤潮生物密度，单位为个每升（cells/L此术语引用了改性黏土技术研发过程中评估技术应用效果的常用指标，在一系列公开发表论文中有详细阐述。l湿法喷洒wetspraying将改性黏土粉体与水混合成一定浓度的悬浊液，均匀散布到暴发赤潮水体表面的治理作业方法。湿法喷洒是改性黏土治理赤潮技术的核心技术要求之一。本术语是新定义术语，湿法喷洒保证了改性黏土消除赤潮作业的快速、安全和高效本标准的其他术语为行业内约定成俗的用语或在有关法规、标准、教科书等中已有定义，已经被公众普遍认可，故不再定义。3.现场实施流程当海域暴发赤潮时，或者水体内赤潮生物出现异常增殖而形成赤潮风险时，为防治赤潮的危害应实施积极的赤潮治理行动。采用改性黏土治理赤潮的主要实施流程如下：4.赤潮监测要求在赤潮治理时，应单独或者综合利用遥感监测、在线监测以及采样分析等方法对暴发赤潮的生物类型、细胞密度、影响范围及危害等实施监测。遥感监测是指利用卫星和飞机等搭载的遥感设备对海洋赤潮进行解译，判别并确定其时间、位置和范围的监测。具体监测方法按照HY/T069-2005。在线监测为借助指示浮游藻类生物量的仪器仪表，如叶绿素荧光探头、流式摄像系统等，观测水体中赤潮生物量的变化。叶绿素荧光探头具有便携的优势，可以实时监测水体中赤潮生物量。叶绿素荧光技术参照论文“叶绿素荧光技术快速测定水体藻类生物量的应用”和“应用叶绿素荧光法测定微藻生物量的方法”。流式摄像技术是显微镜与流式细胞术相结合的手段,能快速分析并记录流动液体中的微粒,可对海洋环境中的赤潮生物进行原位监测，该方法同样具有快速鉴定赤潮生物的优势，流式摄像方法参考2012年水利科技成果公报，成果名称为“流式细胞摄像系统在水生态监测中的应用技术研究”。采样分析法首先进行样品的采集，样品采集和保存方法17378-2007等）。水样采集后的显微计数法分析水体中赤潮生物密度变化，赤潮生物计数方法按照GB12763.6-2007中7.4.1.2光学显微镜计数法。5.材料与装备储备要求5.1改性黏土质量要求5.1.1材料组分经改性处理后的改性黏土材料应仍以铝硅酸盐为主要大于等于30%、氧化硅（SiO2）小于45%。改性黏土矿物组成是影响改性黏土品质、进而影响其除藻性能的重要指标。实验测试了多种不同类型改性黏土的除藻性能，发现优质改性黏土的矿物组分以Al2O3、SiO2为主（表1），且当Al2O3大于等于30%、SiO2小于等于45%时，其除藻性能更好。因此，在本标准的改性黏土质量控制中对材料中的Al2O3、SiO2含量进行了约束性规定。矿物组分MCⅡ型改性黏土SiO239.29%43.78%Al2O331.70%31.30%Fe2O30.98%0.98%CaO0.11%MgO0.17%0.19%K2O0.24%矿物组分MCⅡ型改性黏土Na2O0.04%0.03%TiO20.27%0.07%MnO0.02%0.06%P2O50.05%0.07%0.49%0.37%CO225.58%21.22%5.1.2材料性质虽然目前尚无对黏土表面电位要求的相关标准，俞志明等（1994b，1999）的研究表明，黏土表面电性是影响其除藻效率的重要因素。以高岭土和蒙脱土为例，两种天然黏土表明呈均负电性，利用改性剂可引起黏土表面电性由负转正，且随着改性剂用量的增加，黏土表面的电正性逐渐增强（图3A）。黏土颗粒表面电性与藻细胞消除率呈现显著正相关，即黏土的表面正电性越强，其除藻能力越强（图3B）。对于高岭土而言，Zeta电位升高至10mV，藻细胞去除效率达到80%甚至90%以上。而对于蒙脱土而言，藻细胞去除效率达到80%以上也需要10mV以上表面电位的改性黏土。因此，为保证较高的藻细胞去除效率，建议改性黏土分散在水中时的表面电位应为正电性，Zeta电位大于等于10mV。目前常见类型改性黏土的Zeta电位分别在45.03±1.67mV（MCI）和15.87±1.41mV左右（MCII）。前期研究表明：粒径小、分散性好的黏土颗粒有利于高效絮凝。俞志明等(1994a)从发生碰撞概率的角度研究了黏土颗粒直径对絮凝效率的影响，发现黏土颗粒与赤潮生物之间的直径差距越大，絮凝效果越好。在国内最常用于消除赤潮的黏土颗粒的D90（90%的黏土颗粒小于这一直径）通常低于40μm。常用类型改性黏土的粒径分布如图4所示，D50分5.1.3环保要求治理灾害时不能引入二次污染是水处理行业对环保材料的基本要求。参考该基本共识，改性黏土材料在消除赤潮、降低富营养化症状的同时，对治理水域不应产生任何额外的污染问题。。5.2改性黏土储量要求30743-2014《赤潮灾害处理技术指南》5.3中按照影响面积对赤潮暴发的规模和灾害进行的等级划分，为满足不同规模赤潮治理需求，按照单位面积给出所需改性黏土材料的推荐用量和储备量，以指导现场赤潮治理消除作业。为此，我们基于多年的现场赤潮治理工程资料积累，针对不同场景赤潮治理给出了一套科学可行的计算公式：当暴发水域的赤潮需要全面消除，应按照公式(2)估算改性黏土储备量：……………（2）Q——改性黏土总用量，单位为千克（kgα——作业频次，取值1～5（赤潮越严重，作业频次取值）；S0——赤潮影响海域面积，单位为平方米（m2——单位面积赤潮治理所需改性黏土量，常见赤潮治理推荐的Â值为4～10，单位为克每平方米（g/m2）。当暴发水域的赤潮需要部分消除，应按照公式(3)估算改性黏土储备量：……………Q——改性黏土总用量，单位为千克（kgα——作业频次，取值1～5（赤潮越严重，作业频次取值）；Sc——赤潮治理作业区的面积，单位为平方米（m2阝——潮流影响系数，取值1或2（若作业区一侧受潮流往复影响，取值1；若作业区位于潮流往复运动中心，取值2L——潮程，单位为米（m）；B——Sc范围内海平面垂直潮流方向的最大宽度，单位为米（m）；——单位面积赤潮治理所需改性黏土量，常见赤潮治理推荐的Â值为4～10，单位为克每平方米（g/m2）。根据大量实验室试验和现场使用的相关资料，对于近岸海区常见赤潮的微藻类型及细胞密度(104～107cells/L)，现场治理需要的改性黏土喷洒量为每平方公里4～10吨（Yuetal.,2017）。另外，考虑到赤潮治理是一种防灾避害行动，在改性黏土材料储备时要本着“保证使用量，储备一定量”的原则，在综合衡量治理需求的基础上科学参考上述建议执行。5.3喷洒装备要求5.3.1专用喷洒装备改性黏土喷洒专用设备是为有效保障改性黏土材料高效除藻而专门研发设计的配合改性黏土技术应用的设备。该装备可以实现改性黏土干粉的现场即混即用，且喷洒出的改性黏土悬浊液浓度均匀、分散度高，可很好地发挥改性黏土除藻性能、满足现场作业需求。目前，改性黏土喷洒设备配2s有多种型号（图5），既有轻便宜用型，也有一体化自动型，均具有方便宜用，作业高效等特点，可以根据治理现场的需求选用。其中轻便型装备，可适用养殖区、内湾、泻湖等小面积水体；一体化小型设备可适用开放的养殖区、沿岸等面积较大水体。其各项功能参数如表2：表2改性黏土喷洒设备主要技术参数序号项目名称参数指标轻便型喷洒设备一体化小型设备1234否5无67895.3.2简易喷洒装备根据改性黏土治理赤潮技术原理，借助常见器材，因地制宜改装、组合而成的一类简易喷洒作业装备。必备的装备单元包括水泵、混合桶、水管、喷枪等，该类装备以人工操作为主，可灵活改装和组装，适用于治理目标保护面积较小的赤潮暴发水域。6.治理作业要求6.1实施方案治理方案是为保障行动的治理效果，在赤潮治理前做赤潮状况评估、针对保护目标需要明确治理效果要求、进而根据改性黏土技术治理赤潮的特点而谋划的行动方案。通常在采用改性黏土技术实施赤潮治理行动前，应根据所掌握的赤潮类型、影响范围、危害特点等信息，以及受影响环境、拟保护目标的特点和需求等，制定赤潮治理方案，用以指导材料与装备储备、消除作业实施等具体行动。6.1.1制定治理计划当赤潮影响海域范围较大，涉及的人、材、物较多，工程实施复杂，本标准从保证防灾减害行动的成效上提出了必须制定治理方案，并对治理方案的内容有指导性建议：明确赤潮治理目标，规划管理方式、物料储备、作业方法、技术培训、演练演习、评估方法等。对于治理方案中具体行动内容的详略可根据赤潮治理要求做相应调整。但为保障行动的治理效果，所有赤潮治理都必须在行动前做赤潮状况评估、针对保护目标需要明确治理效果要求、进而根据改性黏土技术治理赤潮的特点谋划行动方案。6.1.2准备现场实施器材与装备根据治理需求和用户条件，应提前准备喷洒装备，以及其他相应的支撑装备（如船只等），以便满足改性黏土现场喷洒作业的需要。6.2治理作业技术要求湿法作业是目前采用改性黏土技术治理赤潮时最常用的作业方法。所谓的湿法喷洒作业，就是在采用改性黏土技术消除赤潮时，为避免干粉扬尘，通常将改性黏土粉体与水混合成一定浓度的悬浊液，然后再喷洒到暴发赤潮的水体表面，继而实现赤潮消除效果的作业方式。湿法作业通常采用边配制、边喷洒的连续作业方式，该方式可以借助以下方法a）使用专用喷洒装备。该装备专为改性黏土技术研发，具备连续进料、混料与喷洒功能，只需按照设备说明书操作，即可实现连续作业的功能。b）使用简易喷洒装备。使用该装备需要通过人工不断将改性黏土按照一定的土/水比例（参照25g/L～125g/L），倒入混合桶（亦称混料桶）中，与水混合后不断喷出，形成一个不断进料、不断喷出的连续作业方式。该操作方式费人工、易产生粉尘、作业效率较低。作业顺序与路线：采用由赤潮生物高密度水体向低密度水体的作业顺序，首先针对赤潮生物密度较高的下风口、水交换较差的水体等进行作业治理。对于受潮流或风向影响明显的赤潮暴发水域，通常采用由下（流向、风向）向上（流向、风向）的S型作业路线。作业方法：应采用少量多次、重复喷洒的现场实施策略。多次实验研究发现，在改性黏土使用总量相同的情况下，采用少量多次的重复喷洒方式比一次性全部喷洒完毕对赤潮生物的去除效果更好，去除速率更快。从图6的实验结果可以看出，相比单次喷洒作业方式，控制重复喷洒作业3～5次，具有最好的藻细胞去除效果，24小时的赤潮生物消除率能达到80%，较单次喷洒提升了20%～30%。综合作业成本，对于赤潮生物密度较高、水交换较差的水体，推荐分3～5次、每次间隔15min～30min以上，重复喷洒作业。7．效果监测与评估要求由于赤潮暴发水域的营养盐浓度、水文水动力条件等均适宜赤潮藻的生长，因此，赤潮消除过程如果不进行作业效果评估，很容易造成赤潮治理行动不彻底，进而再次暴发赤潮。效果评估技术方法是现行标准GB/T30743-2014《赤潮灾害处理技术指南》8.3.2中进行赤潮消除过程跟踪监测、及时反馈消除行动效果技术指南的延伸和细化，通过引入赤潮藻消除率指标这种定量化的评估方法，更科学地进行赤潮治理的效果评估。在改性黏土应急处置喷洒作业区域设置采样站位，并分别在改性黏土现场消除作业前、作业期间及作业后开展赤潮藻细胞密度等样品采集，分析现场应急消除前后的赤潮生物密度变化，从赤潮生物消除率层面分析评估应急处置作业前、后的水体赤潮变化情况，以便了解和掌握利用改性黏土处置赤潮的去除效果情况，以指导后续消除作业任务。在喷洒改性黏土后的1h～3h可以开展治理效果评估。根据前期关于改性黏土去除赤潮藻作用机制的研究认知，改性黏土对赤潮藻主要存在两种作用机制，分别为直接絮凝作用和间接作用（Zhuetal.,2018）。其中，直接絮凝作用是主要的去除作用机制,可以通过黏土颗粒和赤潮生物的絮凝沉降，去除大部分（70%～80%）的赤潮生物。剩余20%~30%的藻细胞虽然没有沉降，但是受到了不同程度的碰撞，产生了一定的物理损伤，激活了抗氧化系统，或者启动了程序性死亡等过程，最终也不会再次暴发赤潮。因此，以80%的消除率作为治理效果的参考值，如果消除率大于80%，可暂停作业，保持对目标海域赤潮的监测；出现赤潮反复，应继续实施治理作业，直至符合要求为止。四、与现行相关法律、行政法规和其他标准的关系本标准与现行相关法律、行政法规和其他标准的关系如（一）与现行标准的关系《改性黏土治理赤潮技术规范》是在山东省人民政府《关于开展国家标准化综合改革试点工作的实施方案》的指导下制定的，旨在为海洋生态领域培育可达到世界先进水平的技术标准，推动绿色可持续的海洋生态环境，为实现科学高效的海洋生态环境治理提供重要支撑。针对山东省海洋资源与环境研究院“海洋强省”标准体 系建设目标，本标准规范与诸多涉海领域的地方标准为并列 关系，其中包括但不仅限于DB37/T3588-2019《海岸线调查 技术规范》、DB37/T4091-2020《海洋环境在线监测系统建 设指南》、DB37/T4298-2020《绿潮次生毒性的快速检测方 法-发光细菌法》、DB37/T4300-2020《无人船近岸海水采样 技术规范》等。这些规范和标准将共同支撑我省“海洋强省”标准体系建设工作。我国现行标准GB/T30743-2014《赤潮灾害处理技术指然矿物絮凝法，即…改性黏土…等灭杀赤潮”，然而目前尚无相关标准明确该材料的特性、治理赤潮的实施方法等内容。本标准规范将填补我国现行标准的空白，为应对海洋生态灾害提供重要指导。（二）本标准内容的参考本标准规范的部分内容参考了国标、行标等，如在赤潮的定义方面，参考HY/T069-2005《赤潮监测技术规程》；在赤潮生物计数方法上，参考了GB/T30743-2014《赤潮灾害本标准规范中部分内容参考