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近年來，隨著我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，我國土壤環(huán)境中的重 金屬（尤其鎘和鉛）污染日益嚴(yán)重。傳統(tǒng)的重金屬污染土壤治理存在 著以下缺點(diǎn):(1)成本高;(2)破壞土壤生態(tài)環(huán)境;(3)可能造成二次污染。 因此，一般很難在大面積中-輕程度污染的污染土壤修復(fù)治理中實(shí)際 推廣應(yīng)用。 本成果已獲得授權(quán)國家發(fā)明專利（周啟星, 劉維濤, 魏樹和. 一 種篩選重金屬低積累作物品種的方法，授權(quán)日期：2012 年 12 月 12 日, 專利號：ZL200810229329.X），通過篩選和培育排異和低積累土壤鎘、 鉛、砷等有害元素的農(nóng)作物品種，提供了一種在重金屬中-輕程度土壤 進(jìn)行農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)的技術(shù)方法，是一種成本低、操作簡單、對土壤干擾小，原位綠色和安全高效的技術(shù)途徑，利用本方法可以達(dá)到邊安全 生產(chǎn)邊修復(fù)土壤污染之目的。 本項(xiàng)目初步制定了低積累品種篩選標(biāo)準(zhǔn)(1)該植物的地上部和根 部的污染物含量都很低或者可食部位低于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，盡管其它部位可 能污染物含量較高；(2)該植物的富集系數(shù)(BFs)小于 1.0，即植物體內(nèi) 污染物濃度低于土壤中污染物濃度；(3)該植物的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(TFs)小于 1.0，即植物吸收的污染物主要累積在根部，向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)較少；(4)該 植物對污染物具有較高的耐性，在污染環(huán)境中能夠正常生長且生物量 無顯著下降。 該方法與傳統(tǒng)的污染土壤治理方法相比，具有投資少、工作量小、 技術(shù)要求不高等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的創(chuàng)新性和實(shí)用性；而且作為一種污 染土壤的安全生產(chǎn)技術(shù)，所收獲作物地上部重金屬含量低于國家相關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)，食用該作物不會對人體產(chǎn)生危害，可以通過出售該作物獲得較 高的經(jīng)濟(jì)效益；對作物根進(jìn)行集中處理，不會造成二次污染，同時固 定修復(fù)進(jìn)程不僅不會破壞土壤生態(tài)環(huán)境，還有助于改善因重金屬污染 而引起的土壤退化和生產(chǎn)力下降，恢復(fù)并提高其生物多樣性。因此， 在重金屬中-輕度污染土壤種植低積累作物具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和 生態(tài)效益。

項(xiàng)目成果/簡介:以我市豐富的綠藻生物質(zhì)資源（滸苔、石莼）為主要研究對象，針對藻體胞壁特性、多糖結(jié)構(gòu)、理化質(zhì)構(gòu)特性及生物活性進(jìn)行系統(tǒng)研究，探索出一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的綠藻生物工程技術(shù)，攻克了海藻溫和高效轉(zhuǎn)化關(guān)鍵技術(shù)，率先實(shí)現(xiàn)綠藻綜合利用及其產(chǎn)品的成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化推廣，實(shí)現(xiàn)生物乙醇、精準(zhǔn)生物肥、綠藻多糖等農(nóng)用制品的規(guī)模化生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。系統(tǒng)性闡明了綠藻糖鏈分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、生物學(xué)功能及其空間定量構(gòu)效關(guān)系，首次構(gòu)建綠藻多糖工具酶系并明晰酶多位點(diǎn)催化與調(diào)控機(jī)制。創(chuàng)新性建立了綠藻資源的生物轉(zhuǎn)化關(guān)鍵技術(shù)，突破了藻體溫和破壁液化與高效提取轉(zhuǎn)化技術(shù)瓶頸，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)菌株的綠藻工具酶的液體高通量發(fā)酵與規(guī)模化制備技術(shù)。構(gòu)建基于計(jì)算機(jī)在線智能控制的硫酸鼠李低聚糖酶法精準(zhǔn)制備技術(shù)、人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)下的糖鏈構(gòu)效實(shí)時預(yù)測系統(tǒng)、穩(wěn)定性葉綠素制取以及非酸溫和預(yù)處理乙醇轉(zhuǎn)化技術(shù)，開拓了綠藻資源高值化綜合利用的新領(lǐng)域。項(xiàng)目階段:工業(yè)化生產(chǎn)階段效益分析:滸苔（Enteromorpha prolifera）和石莼（Ulva lactuca）是我國黃海、東海最主要的綠藻資源，同屬于綠藻綱、石莼目，具有良好食用和藥用價值，（本草綱目、臨海異物志等），在我國東南沿海養(yǎng)殖量均在10萬噸以上。我國黃海海域自07年以來連續(xù)10年暴發(fā)綠潮滸苔，生物量高達(dá)1000萬噸每年。將這類大型生物質(zhì)資源合理利用并高值轉(zhuǎn)化，不僅有助于環(huán)境保護(hù)，而且會帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目開發(fā)產(chǎn)品包括綠藻多糖工具酶、硫酸鼠李低聚糖、穩(wěn)定性葉綠素、農(nóng)用精準(zhǔn)生物肥、功能性飼料添加劑、新型植物病害生物防治等生物制品。在農(nóng)用制品領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)綠藻精深加工的成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化推廣，開拓了我國海藻利用范圍，提升產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平，市場預(yù)期前景廣闊。知識產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利 、 軟件著作權(quán)知識產(chǎn)權(quán)編號:ZL2012102016043 ZL201410298678.2 ZL2013102784589 ZL2012101066863技術(shù)成熟度:通過中試技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:無

本發(fā)明涉及一種規(guī)模化農(nóng)田無線物聯(lián)網(wǎng)智能滴灌系統(tǒng)及方法，屬于高效節(jié)水灌溉技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所述的規(guī)模化農(nóng)田無線物聯(lián)網(wǎng)智能滴灌系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程控制中心、若干測控模塊、田間滴灌系統(tǒng)和終端，實(shí)現(xiàn)全無線化的控制傳輸，提出了針對滴灌田間測控模塊的降耗休眠措施，同時測控模塊標(biāo)識有專用信息，通過便攜式終端讀取即可完成測控模塊定位、讀取、設(shè)置等管理操作，解決規(guī)模化農(nóng)田智能化滴灌系統(tǒng)功耗高、布置困難、管理復(fù)雜的問題；同時降低了規(guī)模化農(nóng)田的智能滴灌系統(tǒng)的搭建投入，提高管理效率。

本項(xiàng)目以教育部設(shè)施農(nóng)業(yè)網(wǎng)上合作研究中心為依托，結(jié)合科技部、教育部和上海市 科技興農(nóng)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，進(jìn)行了新型智能溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其配套設(shè)施的綜合設(shè)計(jì)與開發(fā)、 建模與控制新方法的應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究和 "溫室環(huán)境計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)"開發(fā)、基于圖像 處理技術(shù)的葉片面積估算技術(shù)的溫室水肥精準(zhǔn)灌溉控制系統(tǒng)、作物栽培管理輔助決策支 持系統(tǒng)等一系列研究，實(shí)現(xiàn)了對溫室的遠(yuǎn)程自動控制。 

稠密氣固流動問題是多相流研究領(lǐng)域的一個前沿性難題，廣泛存在于化工、冶金、電力等工業(yè)領(lǐng)域。氣固流動參數(shù)檢測和可視化尤為重要，是稠密氣固流動系統(tǒng)復(fù)雜研究體系中的共性問題之一。針對該問題，東南大學(xué)多相流測試研究室多年來開展了電學(xué)與激光散射的稠密氣固流動可視化及參數(shù)測量與表征方法的研究工作。 開發(fā)了電容層析成像系統(tǒng)(ECT)與激光光纖顆粒測量系統(tǒng)，可實(shí)時、在線檢測多相流參數(shù)的二維或三維分布狀況，成功應(yīng)用于湍動流化床與濃相煤粉加壓氣力輸送中試試驗(yàn)裝置上。

網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)集成平臺是設(shè)計(jì)、實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。本成果建立了通用的網(wǎng) 絡(luò)化服務(wù)與工程支持信息集成平臺，集成企業(yè)相關(guān)的服務(wù)資源，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化服務(wù) 系統(tǒng)提供技術(shù)的支持。本項(xiàng)目涉及信息技術(shù)、自動化技術(shù)、制造技術(shù)和管理技術(shù)等多個科學(xué)研究領(lǐng)域，成 果來自于多個相關(guān)的理論研究和工業(yè)實(shí)施項(xiàng)目。成果已經(jīng)應(yīng)用于上海大眾汽車有限公司、 沈陽機(jī)床集團(tuán)、無錫機(jī)床集團(tuán)等企業(yè)，相關(guān)成果正在機(jī)床、電氣等行業(yè)推廣。 同時，本項(xiàng)目通過中德合作，探索了一條高校、企業(yè)和外國高校以及外國企業(yè)之間 合作研究開發(fā)項(xiàng)目的新模式，打開了中德交流合作模式的另一扇窗口。

熱連軋自動化控制系統(tǒng)是一種大型復(fù)雜控制系統(tǒng)，它很大程度上決定了生產(chǎn)線最終的市場競爭力。目前國內(nèi)在寬帶鋼熱連軋自動化控制系統(tǒng)新建或改造上多采用以下兩種形式：一是硬件和軟件系統(tǒng)全部由國外供貨并調(diào)試；二是采用進(jìn)口硬件系統(tǒng)，部分軟件由國內(nèi)完成，但其中的核心軟件如L2數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)、板形系統(tǒng)、質(zhì)量控制系統(tǒng)（AGC、AWC、AJC等）從國外引進(jìn)并由國外人員完成現(xiàn)場調(diào)試。兩種形式都存在著核心技術(shù)掌握在外方手中，不利于系統(tǒng)的后期升級和維護(hù)，不能滿足鋼廠再發(fā)展的需要。因此有必要開發(fā)全套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的寬帶鋼熱連軋自動化控制系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)可以采用當(dāng)前國際上流行的最新控制器，而系統(tǒng)集成、控制模型和軟件的開發(fā)和現(xiàn)場調(diào)試全部由國內(nèi)自主完成，并承擔(dān)全部的考核指標(biāo)。如此可以不受國外公司的制約，同時節(jié)約大量外匯，減少工程投資。在此背景下，本項(xiàng)目以山東日照鋼鐵有限公司新建的1580mm熱連軋生產(chǎn)線為依托，設(shè)計(jì)并完成全部軟件和調(diào)試，取得了本科技成果。本科技成果的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)檐堜擃I(lǐng)域的寬帶鋼熱連軋生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)熱連軋帶鋼的全自動化生產(chǎn)。自動化控制系統(tǒng)由三級組成，其中L0設(shè)備控制級包括交直流主輔傳動系統(tǒng)、現(xiàn)場機(jī)械液壓設(shè)備、控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)、各種檢測儀表；L1基礎(chǔ)自動化級由HMI監(jiān)控系統(tǒng)和多臺高性能控制器構(gòu)成；L2過程控制級由三臺高性能PC服務(wù)器和多臺工業(yè)控制計(jì)算機(jī)構(gòu)成；L3生產(chǎn)管理級（MES）由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和客戶端組成。該控制系統(tǒng)的基本原理就是通過三級系統(tǒng)之間互相配合，把整個生產(chǎn)線的多達(dá)數(shù)千個的控制點(diǎn)和數(shù)百個控制對象，分別按照不同的區(qū)域劃分到數(shù)百個控制功能當(dāng)中在控制系統(tǒng)中完成，滿足工藝、設(shè)備、液壓及電氣要求，實(shí)現(xiàn)全線的自動化生產(chǎn)，達(dá)到設(shè)計(jì)的產(chǎn)品精度（厚度、凸度、板形、溫度等）指標(biāo)，同時，整個系統(tǒng)具有高效性、可靠性、先進(jìn)性、安全性和低維護(hù)性，以及很強(qiáng)的報(bào)警、診斷、故障分析能力。

該技術(shù)通過分子設(shè)計(jì)和環(huán)境友好的水解反應(yīng)，利用頂角-戴帽法和官能團(tuán)剪裁等手段制備帶有多種可反應(yīng)性基團(tuán)的中空籠型納米材料。材料具有質(zhì)輕、透氣、超低介電常數(shù)、耐熱、易加工、可溶解性、生物相容性等特性，體現(xiàn)了不同于傳統(tǒng)納米材料的優(yōu)點(diǎn)，與聚合物有非常好的相容性和分散性。這類有機(jī)－無機(jī)雜化材料實(shí)現(xiàn)了將有機(jī)材料的耐熱性能和高強(qiáng)度與有機(jī)高分子材料的加工工藝簡單完美結(jié)合的目的。 籠型倍半硅氧烷與高分子聚合物的相容性良好，基本可以達(dá)到分子級均勻分散，這是普通無機(jī)填料無法達(dá)到的，得益于籠型倍半硅氧烷分子具有有機(jī)部分，既使在惰性基團(tuán)取代籠型倍半硅氧烷中也可以與有機(jī)基體實(shí)現(xiàn)良好的相容行為。同時，材料的耐熱性能指標(biāo)（如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，5%質(zhì)量損失熱降解溫度）均有大幅度提高，這是因?yàn)榛\型倍半硅氧烷的Si－O骨架部分提供了優(yōu)異的抵抗熱沖擊性能，此外，還可以利用多官能化籠型倍半硅氧烷進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步提高耐溫性能。另外，籠型倍半硅氧烷可以作為各種催化劑和其他功能性材料的載體，在拓寬這些功能材料使用溫度的同時提高其某些性能，如提高電致發(fā)光材料的發(fā)光效率和發(fā)光純度，提高催化劑的催化效率和選擇性。 可以預(yù)見，隨著各個交叉學(xué)科領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，籠型倍半硅氧烷作為典型的有機(jī)-無機(jī)雜化材料的優(yōu)異性能將會引起人們越來越濃厚的研究興趣。 粒子尺寸：1.5～3nm；溶解性：根據(jù)官能團(tuán)不同，可溶解于有機(jī)溶劑或水；顏色：白色；耐熱性：熱分解溫度在250℃以上。可用于耐高溫材料、航空航天材料、復(fù)合材料、超低介電材料、塑料及纖維改性、功能高分子材料、特種涂料、生物材料等制備。在高附加值材料領(lǐng)域，應(yīng)用前景廣闊。項(xiàng)目投資300～400萬。

項(xiàng)目背景是北京市燃?xì)饩o缺，日缺口最多達(dá)800萬立方米；北京市大力推廣市政天然氣管網(wǎng)入村工程；污水處理產(chǎn)生的大量污泥造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染；北京2014年工業(yè)污泥產(chǎn)量超過100萬噸；污泥是城市水處理廠的伴隨產(chǎn)物，隨著社會文明的進(jìn)步以及環(huán)保水平的提高，污水處理能力和處理量也在逐年增長, ,污泥的處理處置問題已成為世界性的課題。 目前國內(nèi)污泥的處理處置率很低,主要是填埋和農(nóng)用,也有一部分進(jìn)行焚燒處理,而這些處理方式均會導(dǎo)致不同程度的二次污染問題。污泥熱解技術(shù)具有可回收能源 和有用物質(zhì)、技術(shù)不復(fù)雜、氣體能源產(chǎn)品可不需要儲存、對不同的物料成分可以靈活運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。 項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)在于太陽能干燥技術(shù)實(shí)現(xiàn)污泥干燥和減量化，有低能耗、綠色環(huán)保的優(yōu)勢。污泥熱解-氣化工藝及關(guān)鍵設(shè)備循環(huán)流化床均系自主開發(fā)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，可實(shí)現(xiàn)污泥所蘊(yùn)含的化學(xué)能高效轉(zhuǎn)化為生物燃?xì)狻Ｎ勰酂峤?氣化工藝主要產(chǎn)品系生物燃?xì)猓?lián)產(chǎn)灰分和中壓蒸汽。污泥熱解-氣化工藝實(shí)現(xiàn)污泥中灰分無害化利用制建材并回收重金屬。污泥熱解-氣化工藝實(shí)現(xiàn)廢物零排放，原子經(jīng)濟(jì)性高。 本技術(shù)使用固定床反應(yīng)器,以制備氣體燃料為目的,對城市污水處理廠的污泥進(jìn)行了熱解資源化研究。以污泥為原料進(jìn)行了熱解工藝開發(fā),考察不同反應(yīng)條件對熱解效果的影響。得出在合適的操作條件下,污泥熱解制備氣體燃料最佳的反應(yīng)條件。此時,氣體產(chǎn)率達(dá)35%,所得氣體中可燃組分H2、CH4和CO的總含量達(dá)到了60% ,產(chǎn)氣熱值為8039.77kJ/m3。對500℃時生成的焦油進(jìn)行了成分分析,發(fā)現(xiàn)焦油中N和O含量較高,若用于燃燒可能會產(chǎn)生較多的二次污染物。 分別用干污泥和濕污泥與生物質(zhì)混合,進(jìn)行共熱解技術(shù)開發(fā)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)干污泥中摻混50%時,能有效提高污泥熱解的氣體產(chǎn)率。濕污泥與生物質(zhì)進(jìn)行混合熱解時, 隨混合物中生物質(zhì)比例的增加,溫度的增加,氣體產(chǎn)率、氣體熱值逐漸增加。對污泥熱解殘?jiān)M(jìn)行了水蒸氣氣化反應(yīng)。分別改變溫度、固相停留時間、水蒸氣流量和 催化劑等條件,考察其對氣化結(jié)果的影響。得出污泥熱解殘?jiān)魵鈿饣迫「粴淙細(xì)獾淖罴褩l件。

近年來，隨著我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，我國土壤環(huán)境中的重金屬（尤其鎘和鉛）污染日益嚴(yán)重。傳統(tǒng)的重金屬污染土壤治理存在著以下缺點(diǎn):(1)成本高;(2)破壞土壤生態(tài)環(huán)境;(3)可能造成二次污染。因此，一般很難在大面積中-輕程度污染的污染土壤修復(fù)治理中實(shí)際推廣應(yīng)用。 本成果已獲得授權(quán)國家發(fā)明專利（周啟星, 劉維濤, 魏樹和. 一種篩選重金屬低積累作物品種的方法，授權(quán)日期：2012 年 12 月 12日, 專利號：ZL200810229329.X），通過篩選和培育排異和低積累土壤鎘、鉛、砷等有害元素的農(nóng)作物品種，提供了一種在重金屬中-輕程度土壤進(jìn)行農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)的技術(shù)方法，是一種成本低、操作簡單、對土壤干擾小，原位綠色和安全高效的技術(shù)途徑，利用本方法可以達(dá)到邊安全生產(chǎn)邊修復(fù)土壤污染之目的。 本項(xiàng)目初步制定了低積累品種篩選標(biāo)準(zhǔn)(1)該植物的地上部和根部的污染物含量都很低或者可食部位低于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，盡管其它部位可能污染物含量較高；(2)該植物的富集系數(shù)(BFs)小于 1.0，即植物體內(nèi) 污染物濃度低于土壤中污染物濃度；(3)該植物的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(TFs)小于1.0，即植物吸收的污染物主要累積在根部，向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)較少；(4)該植物對污染物具有較高的耐性，在污染環(huán)境中能夠正常生長且生物量無顯著下降。 該方法與傳統(tǒng)的污染土壤治理方法相比，具有投資少、工作量小、技術(shù)要求不高等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的創(chuàng)新性和實(shí)用性；而且作為一種污染土壤的安全生產(chǎn)技術(shù)，所收獲作物地上部重金屬含量低于國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，食用該作物不會對人體產(chǎn)生危害，可以通過出售該作物獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益；對作物根進(jìn)行集中處理，不會造成二次污染，同時固定修復(fù)進(jìn)程不僅不會破壞土壤生態(tài)環(huán)境，還有助于改善因重金屬污染而引起的土壤退化和生產(chǎn)力下降，恢復(fù)并提高其生物多樣性。因此，在重金屬中-輕度污染土壤種植低積累作物具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和生態(tài)效益。