第一篇：腐植酸類物質(zhì)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

腐植酸在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥作為一種新型肥料，正成為21世紀(jì)生態(tài)農(nóng)業(yè)用肥的發(fā)展方向。這里主要論述該肥中腐植酸類物質(zhì)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。

1．腐植酸可對(duì)土壤進(jìn)行改良

（1）對(duì)鹽堿地的改良

A．促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成：土壤團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)的基本單位。使用腐植酸，可改變土壤中含鹽過(guò)高、堿性過(guò)強(qiáng)、土粒高度分散、土壤結(jié)構(gòu)性差的理化性狀，促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成，使其成良好狀態(tài)，從而為植物根系生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造良好的條件。（新疆生物、土壤、沙漠研究所試驗(yàn)結(jié)果）

B．降低表土含鹽量：施用腐植酸可疏松耕層土壤，破壞鹽份的積累，降低表土含鹽量，起到隔鹽作用，提高出苗率，減少弱苗、死苗，使植物健康成長(zhǎng)。（河北省張北土肥站資料）

C．提高土壤交換容量：腐植酸具有較高的陽(yáng)離子變換量，比一般土壤高10倍以上。施入土壤后，使土壤對(duì)陰離子吸附能力顯著提高，使表層鹽含量減少。（新疆生物、土壤、沙漠研究所資料）

D．降低鹽堿土的酸堿度（PH值）：鹽堿土地特別是堿土PH值過(guò)高（9.0以上），直接危害作物生長(zhǎng)，甚至引起死亡，另外PH值過(guò)高還影響到土壤中的磷、鐵、錳、硼、鋅等營(yíng)養(yǎng)元素的有效性。而腐植酸PH值為6.8偏酸性，可中和堿性，減輕消除堿性對(duì)土壤和植物的危害，使低產(chǎn)鹽堿地得到改良，為作物幼苗生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的土壤條件。

（2）對(duì)白漿土和紅土壤的改良

A．白漿土主要分布在我國(guó)東北地區(qū)，這類土壤耕作層底約為5～10cm的灰化層，此層土壤水性差，凝聚性酸度大，土壤結(jié)構(gòu)不良，生物活性弱，作物的根系很難穿透，這是低產(chǎn)的主要原因。施用腐植酸后，土壤容量明顯下降，土壤總孔隙度和持水量相應(yīng)增加，有助于提高土壤保水保肥的能力，從而改善了作物的生長(zhǎng)環(huán)境，降低了耕翻時(shí)的機(jī)械能耗，為降低成本創(chuàng)造了條件。（吉林市農(nóng)科所資料）

B．對(duì)紅壤土的改良

這類土壤分布在中國(guó)南方各省、熱帶和亞熱帶地區(qū)有大面積的紅壤分布。由于南方高溫多雨，土壤有機(jī)質(zhì)分解快，肥份容易隨雨水流失，因此土壤有機(jī)質(zhì)養(yǎng)份貧乏。由于雨水多，土壤中堿性成份大部分被淋失，而不容易流失的鐵、鋁等酸性物質(zhì)相對(duì)積聚，因此造成了紅壤的酸性或強(qiáng)酸性，破壞了土壤結(jié)構(gòu)，尤其干旱時(shí)土壤變得“酸、瘠、板、干”。（江西農(nóng)科院耕作所資料）施用腐植酸后，可以改善紅壤土的物理性狀，土壤的團(tuán)聚體增多，土壤容量下降，孔隙增加，持水量高，施用腐植酸也可以改善紅壤的化學(xué)性狀，主要表現(xiàn)在土壤有機(jī)質(zhì)含量 1

增加，速效養(yǎng)分含量增加，對(duì)酸堿度的調(diào)解適中，適宜植物生長(zhǎng)。

（3）對(duì)土壤微生物區(qū)系及酶活性的影響

土壤微生物是土壤組成成份中的重要原因之一，對(duì)土壤有機(jī)無(wú)機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化，營(yíng)養(yǎng)元素的循環(huán)；以及對(duì)植物生命活動(dòng)過(guò)程中不可少的生物活性物質(zhì)----酶的形成均有重要影響。腐植酸能促進(jìn)土壤微生物的活動(dòng)，增加土壤微生物的數(shù)量，增強(qiáng)土壤酶的活性等事實(shí)，已被國(guó)內(nèi)外大量研究資料所證實(shí)，而且一致認(rèn)為，施用腐植酸使好氣性細(xì)菌、放線菌、纖維分解菌的數(shù)量增加較多。對(duì)加速有機(jī)物的礦化，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)元素的釋放有利。因此，施用腐植酸，可以防治果樹(shù)的爛根病、黃葉、小葉、枯萎病。

2．腐植酸對(duì)化肥和微肥有增效作用

隨著中國(guó)化學(xué)工業(yè)的高速發(fā)展，化學(xué)肥料的生產(chǎn)和施用數(shù)量不斷增加，增施化肥對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展無(wú)疑起了重要的作用，但隨著化肥施用量的增加，投肥成本提高，化肥利用率降低等問(wèn)題，也逐漸反映出來(lái)。目前，中國(guó)氮肥利率為30～50％，磷肥利用率10～20％，鉀肥利用率為50～70％，如何提高化肥利用率，已經(jīng)成為全世界非常重視的研究課題。提高化肥利用率途徑很多，目前最有效的成果就是利用生物活性添加劑去活化腐植酸，增強(qiáng)其化合、吸附、螯合、微生物繁殖等化學(xué)活性和生物活性來(lái)有效提高化肥利用率。

（1）對(duì)氮肥的增效作用

A．減少氮素?fù)]發(fā)損失

以尿素和碳胺為代表的氮素肥，揮發(fā)性強(qiáng)，一般利用率較低，農(nóng)民普遍認(rèn)為其“暴、猛、短”，而和腐植酸混施后，可提高吸收利用率20～40％（碳胺釋放的氮素被作物吸收的時(shí)間20多天，而與腐植酸混施后可達(dá)60天以上），農(nóng)民認(rèn)為是“緩、穩(wěn)、久”。

B．腐植酸對(duì)土壤有效氮的影響

腐植酸對(duì)土壤中潛在氮素的影響是多方面的，腐植酸的刺激作用，使土壤微生物流行性增加，導(dǎo)致有機(jī)氮礦化速度加快，腐植酸具有較高的鹽基交換量，能夠減少氮的揮發(fā)流失，同時(shí)也使土壤速效氮的含量有所提高。

（2）對(duì)磷肥的增效作用

腐植酸對(duì)磷肥作用的研究，國(guó)外已進(jìn)行多年，中國(guó)也進(jìn)行了這方面的研究，結(jié)果表明，不添加腐植酸，磷在土壤中垂直移動(dòng)距離3～4cm，添加腐植酸可以增加到6～8cm，增加近一倍，有助于作物根系吸收（沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)）腐植酸對(duì)磷礦的分解有明顯的效果，并且對(duì)速效磷的保護(hù)作用和減少土壤對(duì)速效磷的固定上以及促進(jìn)作物根部對(duì)磷的吸收，提高磷肥的利用吸收率均有極高的價(jià)值。

（3）對(duì)鉀肥的增效作用

腐植酸對(duì)鉀肥的增效作用主要表現(xiàn)在：腐植酸的酸性功能團(tuán)可以吸收和貯存鉀離子，防止在沙土及淋溶性強(qiáng)的土壤中隨水流失，又可以防止粘性土壤對(duì)鉀的固定，可對(duì)含鉀的硅酸鹽、鉀長(zhǎng)石等礦物有溶蝕作用，可緩慢分解增加的釋放，從而提高土壤速效鉀的含量。

（4）對(duì)微肥的增效作用

作物生長(zhǎng)，除氮、磷、鉀三大元素外，還需鈣、鎂、硼、錳、銅、鋅、鉬等多種中量、微量元素，它們是作物體內(nèi)多種酶的組成成份，對(duì)促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，提高抗病能力，增加產(chǎn)量和改善品質(zhì)都有非常重要的影響。有時(shí)不是土壤中缺乏微量元素，而是可被植物吸收的有效部分含量太少。腐植酸的施用，可與難容性微量元素發(fā)生螯合反應(yīng)，生成溶解度好易被作物吸收的腐植酸微量元素螯合物，有利于根部或葉面吸收，并能促進(jìn)被吸收的微量元素從根部向地上部位轉(zhuǎn)移，這種作用是無(wú)機(jī)微量元素肥料所不具備的。

3．腐植酸對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育的作用

腐植酸含有多種官能團(tuán)，被活化后的腐植酸成為高效生物活性物質(zhì)，對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育及體內(nèi)生理代謝有刺激作用，這種特性是一般肥料所不具備的，活化后的腐植酸高效生物活性物質(zhì)按一定濃度采用浸種、浸根、蘸根、噴酒、澆灌、做底肥等方式，對(duì)各種作物都有明顯的刺激效果。綜合表現(xiàn)在對(duì)根系發(fā)育的促進(jìn)，對(duì)作物產(chǎn)量、質(zhì)量因素的良好影響。

（1）對(duì)農(nóng)作物發(fā)育的影響

A．提早發(fā)芽，出苗率高

施用腐植酸，可加速種籽發(fā)芽，提高出苗率，在早春、低溫下尤為顯著（一般可提早1～3天發(fā)芽，出苗率提高10～30％）。

B．根系發(fā)達(dá)，吸收力強(qiáng)

腐植酸對(duì)作物的根系發(fā)育有特殊的促進(jìn)作用，許多農(nóng)科人員稱腐植酸為“根系肥料”，對(duì)根系的影響主要表現(xiàn)在，刺激根端分生組織細(xì)胞的分裂與增長(zhǎng)，使幼苗發(fā)根快，次生根增多，根量增加，根系伸長(zhǎng)，最終導(dǎo)致作物吸收水份和養(yǎng)份的能力大大增強(qiáng)。

C．對(duì)地上部分營(yíng)養(yǎng)體生長(zhǎng)的影響

在養(yǎng)份供應(yīng)充足的基礎(chǔ)上，腐植酸的刺激作用可使植株地上部分營(yíng)養(yǎng)體生長(zhǎng)旺盛，表現(xiàn)在株高、莖粗、葉片數(shù)、干物質(zhì)積累等方面。

D．對(duì)產(chǎn)量和構(gòu)成因素的影響

腐植酸對(duì)不同作物的產(chǎn)量、構(gòu)成因素是不同的，對(duì)糧食作物，穗多、粒多、千粒重等起到增產(chǎn)作用，前期對(duì)分蘗、減少空秕率均有良好的效果。

（2）對(duì)作物生理代謝及酶活動(dòng)的影響

腐植酸進(jìn)入植物體內(nèi)后，對(duì)植物起到刺激作用，主要表現(xiàn)在，呼吸強(qiáng)度的增加，光合作

用的增加，各種酶的活動(dòng)增強(qiáng)，從而使果實(shí)提前著色成熟，取得高產(chǎn)、高值（經(jīng)濟(jì)作物的應(yīng)市性）。

（3）刺激作物的機(jī)理

腐植酸被活化后成為高效生物活性物質(zhì)，被植物根部和葉片吸收以后，可促進(jìn)無(wú)機(jī)養(yǎng)份的吸收，對(duì)水份的吸收也相應(yīng)增加。尤其對(duì)植物呼吸作用是比較突出的，文獻(xiàn)曾把它稱為“呼吸肥料”。在缺氧的環(huán)境下顯得更為突出，如何利用腐植酸的刺激作用，歷來(lái)是人們關(guān)心的問(wèn)題。利用腐植酸促發(fā)芽，提高出苗率，獲得苗齊、苗全、苗壯的效果；利用腐植酸溶液蘸根、浸根，已成為桿插作用或移栽作用提高成活率的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)技術(shù)措施。

（4）提高作物抗旱能力

腐植酸的施用，能使植物葉片氣孔張開(kāi)度減少，葉片蒸騰量降低，耗水量減少，植株體內(nèi)的水分狀況得到改善，使葉片含水率提高，從而為分穗和在籽奠定了基礎(chǔ)，腐植酸的施用還能夠提高葉綠素的含量和光合作用的正常進(jìn)行，對(duì)于物質(zhì)的積累和千粒重的提高是非常重要的。

（5）增強(qiáng)作物的抗寒性

施用腐植酸對(duì)南方的早春育秧和北方小麥的抗寒都有明顯效果。中國(guó)南方各地在早稻育秧，經(jīng)常遇到低溫多雨天氣，往往發(fā)生死苗、爛苗現(xiàn)象，施用腐植酸后，地溫得到提高，秧苗素質(zhì)普遍得到改善。西南農(nóng)業(yè)大學(xué)在試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，中國(guó)北方大部分地區(qū)的冬小麥，由于經(jīng)常出現(xiàn)“倒春寒”，麥苗普遍受到冬害，施用腐植酸，有效地提高了小麥的抗寒能力，不同程度地減輕了凍害。

（6）防治植物病蟲(chóng)害和免疫力

腐植酸可有效地防治地下病蟲(chóng)害和植物病害及病菌。根據(jù)北京、四川、江西大量研究試驗(yàn)證明，腐植酸對(duì)果樹(shù)的腐爛、小葉、黃葉病、黃瓜的霜霉病、辣椒的炭疽病、病毒病等都有明顯防治和抑菌殺菌的效果，山西新絳蔬菜研究所兩年黃瓜試驗(yàn)表明，施用腐植酸，不使用任何農(nóng)藥，但黃瓜自始至終都沒(méi)有發(fā)生過(guò)大的病蟲(chóng)害。

4、腐植酸對(duì)改變農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

隨著人類生活水平的提高，不僅要求農(nóng)作物有較高產(chǎn)量，而且要求具有良好的品質(zhì)特性。農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)是受多方面因素影響的，最主要的因素就是肥料，科研人員和廣大農(nóng)民在長(zhǎng)期實(shí)踐中總結(jié)出一條經(jīng)驗(yàn)，施用腐植酸，不僅有明顯的增產(chǎn)效果和經(jīng)濟(jì)效益，而且腐植酸作為一種無(wú)公害的有機(jī)肥料，可以改善提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，是綠色基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的重要產(chǎn)品。

（1）對(duì)糧食作物品質(zhì)的影響

A．水稻。根據(jù)云南腐肥料研辦的統(tǒng)計(jì)資料表明：水稻施用腐植酸有機(jī)肥比施用無(wú)機(jī)肥產(chǎn)量提

高25－33％，粗蛋白含量提高6.6%，淀粉含量提高10.5%。

B．小麥。根據(jù)北京、河南、甘肅示范推廣腐植酸有機(jī)肥，結(jié)果小麥增產(chǎn)6.8-12%，具有投資少、見(jiàn)效快、肥效長(zhǎng)（肥效期一年以上），經(jīng)濟(jì)效益顯著。84年農(nóng)牧漁業(yè)部農(nóng)業(yè)局曾在河南召開(kāi)北方11省、市農(nóng)業(yè)行政部門(mén)參加的現(xiàn)場(chǎng)會(huì)予以推廣，此項(xiàng)研究成果引起國(guó)際植物生理學(xué)界的高度重視。河南科學(xué)院生物所小麥大面積試驗(yàn)結(jié)果表明：增產(chǎn)幅度為11％以上，投入產(chǎn)出比為1：40，效果極佳，所以適于普及推廣。

C．玉米。根據(jù)吉林省公主嶺市農(nóng)業(yè)局統(tǒng)計(jì)資料表明：玉米施用腐植酸，可促進(jìn)玉米早熟，大面積示范結(jié)果表明，比施用其它肥料平均增產(chǎn)7－9％，每畝增收玉米25－40公斤。1981年農(nóng)業(yè)部土地利用局組織東北三省、農(nóng)業(yè)行政部門(mén)召開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)進(jìn)行了推廣。

（2）蔬菜品質(zhì)使用效果

根據(jù)山西農(nóng)大的西北農(nóng)大試驗(yàn)結(jié)果表明，施用腐植酸比施用其它化肥，馬鈴薯淀粉含量增加10％以上，增產(chǎn)幅度為12－19％，蕃茄增加維生素654.8%，增產(chǎn)幅度為20－35％，并且便于長(zhǎng)時(shí)間的貯存，無(wú)化肥公害（不含有害份）。

（3）瓜果類試驗(yàn)結(jié)果

A．哈密瓜含糖量的影響：施用腐植酸，哈密瓜的含糖量比不施的增加8－15％。（新疆農(nóng)科院土肥所）

B．對(duì)西瓜糖份、維生素C含量的影響：西瓜施用腐植酸后，含糖量增加13-31.3％，維生素C的含量增加3-42.6%（西南農(nóng)大）。在肥力差的土壤上，施腐植酸有機(jī)肥比施化肥的含糖量相對(duì)增加16-31%，維生素C增加13.4-63.6%。

第二篇：計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，可分為以下五個(gè)方面：農(nóng)業(yè)科學(xué)的數(shù)值計(jì)算；農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和使用；農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)；農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)專家系

統(tǒng)；因特網(wǎng)與農(nóng)業(yè)。

農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)專家系統(tǒng)，就是利用計(jì)算機(jī)模擬農(nóng)業(yè)專家的工作，它綜合土壤、氣象、水利、良種、肥料、病蟲(chóng)害防治等影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的因子，匯集農(nóng)業(yè)專家的群體智慧，提出了播種、施肥、田間管理等方面最優(yōu)方案，從而指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)種田，并獲得較好的效果。

一）對(duì)農(nóng)情的監(jiān)測(cè)。農(nóng)情監(jiān)測(cè)的主要任務(wù)是監(jiān)測(cè)耕地的變化、糧棉作物的面積、長(zhǎng)勢(shì)、災(zāi)害與產(chǎn)量。由于信息技術(shù)的發(fā)展,“3S”技術(shù)(遙感技術(shù), 地理信息系統(tǒng), 全球定位系統(tǒng))已

應(yīng)用于國(guó)家和全球尺度的農(nóng)情監(jiān)測(cè)。

1、監(jiān)測(cè)。在G IS 技術(shù)支持下, 可實(shí)現(xiàn)對(duì)獲取的災(zāi)情信息與地面現(xiàn)實(shí)信息的有機(jī)結(jié)合, 進(jìn)行干旱、洪澇、森

林災(zāi)情、雪災(zāi)、水土侵蝕、病蟲(chóng)害等方面的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。由于遙

感與地理信息技術(shù)能及時(shí)準(zhǔn)確地獲取有關(guān)信息, 已廣泛應(yīng)用

于信息采集和信息處理, 實(shí)現(xiàn)災(zāi)前預(yù)警、災(zāi)情監(jiān)控、災(zāi)后評(píng)

估。目前我國(guó)主要用于洪災(zāi)、作物病蟲(chóng)災(zāi)害、旱災(zāi)、土地荒蕪

沙化監(jiān)測(cè)、森林火災(zāi)等。

2、農(nóng)業(yè)估產(chǎn)及生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用主要在四個(gè)方面, 即作物生長(zhǎng)模擬模型、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)及作物遙感估產(chǎn)。作物生長(zhǎng)模擬是利

用專業(yè)知識(shí)和數(shù)學(xué)模型, 通過(guò)計(jì)算機(jī)分析模擬作物生長(zhǎng)過(guò)

程, 協(xié)助解決多樣化和不確定問(wèn)題, 作物估產(chǎn)(含生長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè))

歷來(lái)就是人們十分關(guān)注的農(nóng)業(yè)情報(bào)。美國(guó)于1975-1979 年完

成了大面積作物清查試驗(yàn)(LA C I 計(jì)劃), 并在國(guó)內(nèi)推行以

Landsat的T M 資料為基礎(chǔ)的面積抽樣遙感估產(chǎn)取得成功。我國(guó)于1983-1985 年就應(yīng)用Landsat資料進(jìn)行了小麥遙

感綜合測(cè)產(chǎn)研究。專家系統(tǒng)是以知識(shí)為基礎(chǔ), 在特定問(wèn)題領(lǐng)

域內(nèi)能像人類專家那樣解決復(fù)雜現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。我國(guó)自80 年代開(kāi)始, 已研制出近40 種專家系統(tǒng), 如砂礓黑土小

麥?zhǔn)┓蕦＜蚁到y(tǒng), 水稻主要病蟲(chóng)害診治專家系統(tǒng), 小麥、玉

米、桑蠶品種選育專家系統(tǒng), 農(nóng)業(yè)氣象專家系統(tǒng)等。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)主要用于灌溉, 耕耘作業(yè), 果實(shí)收獲, 畜牧生產(chǎn)

過(guò)程自動(dòng)控制, 農(nóng)產(chǎn)品加工自動(dòng)化控制及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工廠化。

我國(guó)還利用遙感與地理信息系統(tǒng)技術(shù), 研制出耕地變化監(jiān)測(cè)

系統(tǒng), 棉花種植面積遙感調(diào)查系統(tǒng), 作物產(chǎn)量氣候分析預(yù)報(bào)

系統(tǒng), 作物短、中、長(zhǎng)期預(yù)報(bào)模型, 小麥、水稻遙感估產(chǎn)信息系

統(tǒng)等。這些成果的實(shí)用化將極大地推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化、信息化。

3、農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)。隨著人口的增長(zhǎng), 人類對(duì)資源的掠奪式的開(kāi)發(fā), 造成了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題, 影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。信息技術(shù)

快速查清各類農(nóng)業(yè)資源及其分布, 了解和掌握環(huán)境狀況;對(duì)

有限的農(nóng)業(yè)資源及環(huán)境變化進(jìn)行有效監(jiān)測(cè);預(yù)測(cè)各種措施對(duì)

農(nóng)業(yè)資源及環(huán)境帶來(lái)的可能影響, 實(shí)現(xiàn)資源合理開(kāi)發(fā)利用,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

（二）農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)。我國(guó)加入W T O 后, 農(nóng)產(chǎn)品面臨著 國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng), 農(nóng)產(chǎn)品能否進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng), 取決于產(chǎn)品品質(zhì)的 好壞, 因此, 農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的檢測(cè)就顯得非常重要。1995 年美國(guó) 成功研制出M erling 高速高頻計(jì)算機(jī)視覺(jué)水果分級(jí)系統(tǒng), 用 于蘋(píng)果、梨、桃等的水果的分等定級(jí)和品質(zhì)監(jiān)測(cè)。我國(guó)農(nóng)業(yè)工 作者為了提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量, 應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)致力于產(chǎn)品品 質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)的研究, 這些系統(tǒng)的研究與應(yīng)用能夠及時(shí)地檢測(cè) 產(chǎn)品品質(zhì)質(zhì)量指標(biāo), 分析模擬品質(zhì)好壞。生產(chǎn)者根據(jù)這些信 息及時(shí)地控制或調(diào)整化學(xué)肥料和農(nóng)藥的施用, 避免化肥和農(nóng) 藥的不必要施用而造成在產(chǎn)品中的殘留, 影響產(chǎn)品品質(zhì)。

（三）農(nóng)地分等和土壤養(yǎng)分管理。農(nóng)用地分等定級(jí)是對(duì)決 定土壤生產(chǎn)力的內(nèi)在屬性和影響土壤生產(chǎn)力的外部環(huán)境條 件進(jìn)行綜合評(píng)價(jià), 用量化指標(biāo)確定土地質(zhì)量等級(jí), 為制定有 關(guān)農(nóng)業(yè)政策、綜合治理中、低土壤, 建立高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)田、促進(jìn)農(nóng) 業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定和協(xié)調(diào)發(fā)展提供依據(jù)。G IS 強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)分析 處理能力和制圖功能為完成農(nóng)用地分等提供了技術(shù)支持。

（四）在管理和經(jīng)營(yíng)決策中的應(yīng)用。我國(guó)正在抓緊建設(shè)國(guó) 家公用數(shù)字通信網(wǎng), 國(guó)家公用經(jīng)濟(jì)信息基干通信網(wǎng)等國(guó)家信 息國(guó)道的建設(shè), 全面實(shí)施“ 金” 字工程。國(guó)家農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)已 具規(guī)模, 信息扶貧致富工程正在實(shí)施, 農(nóng)業(yè)部自1994 年開(kāi)始, 在中國(guó)農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)的基礎(chǔ)上, 逐步開(kāi)發(fā)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷(xiāo)信息系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò), 這些網(wǎng)絡(luò)的建成將改變我國(guó)農(nóng)業(yè)信息服務(wù)體系的環(huán) 境, 有利于各級(jí)政府部門(mén)對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的宏觀決策指導(dǎo), 提高 辦公自動(dòng)化水平, 快速準(zhǔn)確向農(nóng)村、農(nóng)戶提供全方位的信息 服務(wù)。農(nóng)戶只要有一臺(tái)微機(jī)終端, 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)就能夠及時(shí)獲得 農(nóng)業(yè)法規(guī)、農(nóng)業(yè)政策、市場(chǎng)行情、產(chǎn)品銷(xiāo)售等信息, 合理地進(jìn) 行農(nóng)資購(gòu)置與產(chǎn)品銷(xiāo)售, 促進(jìn)農(nóng)村市場(chǎng)繁榮和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

（五）在農(nóng)業(yè)研究及技術(shù)推廣中的應(yīng)用。我國(guó)已建成農(nóng)業(yè) 科研項(xiàng)目計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)(A R IC M S), 中國(guó)農(nóng)業(yè)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù), 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技成果庫(kù), 中國(guó)農(nóng)業(yè)研究項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù), 農(nóng)業(yè)實(shí)用 技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)等, 同時(shí)還引進(jìn)了世界上幾個(gè)最主要的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù) 庫(kù), 目前, 全世界建立了4 個(gè)大型的農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫(kù), 即聯(lián)合 國(guó)糧農(nóng)組織的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)(A G R IS)、國(guó)際食物信息數(shù)據(jù)庫(kù)(IFIS)、美國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)聯(lián)機(jī)存取數(shù)據(jù)庫(kù)(A G R IC O LA)、國(guó)際農(nóng) 業(yè)與生物科學(xué)中心數(shù)據(jù)庫(kù)(C A B I)。我國(guó)除引進(jìn)以上世界大型 數(shù)據(jù)庫(kù)外, 自己建立了數(shù)十個(gè)農(nóng)林?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)。這些數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn) 行和服務(wù)都取得了社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益, 為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了 大量農(nóng)業(yè)信息資源和科學(xué)技術(shù), 推動(dòng)了生產(chǎn)的發(fā)展。

第三篇：腐植酸肥在作物上的應(yīng)用研究報(bào)告及戰(zhàn)略合作簽字儀式在長(zhǎng)沙舉行

腐植酸肥在作物上的應(yīng)用研究報(bào)告 及戰(zhàn)略合作簽約儀式在長(zhǎng)沙隆重舉行

今年元月五日了在湖南長(zhǎng)沙舉辦了“腐植酸肥在作物上的應(yīng)用研究報(bào)告及戰(zhàn)略合作簽約儀式”。會(huì)議由國(guó)家雜交水稻工程技術(shù)研究中心舉辦，湖南省農(nóng)業(yè)廳、國(guó)家雜交水稻工程技術(shù)研究中心及長(zhǎng)沙學(xué)院、中南大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位的領(lǐng)導(dǎo)和專家參加會(huì)議并做了葛林美液肥在作物上的應(yīng)用研究報(bào)告；湖南省人大常委會(huì)蔡力峰副主任代表省人大常委會(huì)主任、省委書(shū)記周強(qiáng)到會(huì)祝賀。袁隆平院士也出席會(huì)議并講話，腐植酸肥是一種古老又新鮮的肥料，可在多種農(nóng)作物上應(yīng)用，讓作物“吃飽”又“吃好”，且資源豐富，很有發(fā)展前途。葛林美蘇州農(nóng)業(yè)科技有限公司總裁蔡杰豐先生、蔣宜真總經(jīng)理參加了會(huì)議，我公司作為葛林美在河南等地的合作伙伴董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理高學(xué)軍先生也應(yīng)邀參加了這次會(huì)議。

國(guó)家雜交水稻工程技術(shù)研究中心及長(zhǎng)沙學(xué)院、中南大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位的專家已對(duì)葛林美腐植酸液肥在多種作物上進(jìn)行了多年試驗(yàn)。施用紐翠綠超級(jí)液肥后，水稻增產(chǎn)3.7%至

6.8%，人體必需氨基酸含量增加13.3%至19.3%，且重金屬汞、鎘、鉛含量減少；莧菜中維生素C 含量增加，且能減少土壤中鉛、鎘、砷向莧菜遷移；椪柑則增產(chǎn)15%至30%，綜合品質(zhì)得到改善。紐翠綠超級(jí)腐植酸復(fù)合液肥作為一種綠色有機(jī)肥料，在作物栽培中越來(lái)越受到重視。葛林美公司與國(guó)家雜交水稻工程技術(shù)研究中心經(jīng)過(guò)兩

年的重復(fù)實(shí)驗(yàn)，證明紐翠綠超級(jí)液肥有效地增加大米的氨基酸含量、降低重金屬含量和提高產(chǎn)量。湖南葛林美農(nóng)業(yè)科技有限公司與國(guó)家雜交水稻工程技術(shù)研究中心于1 月5 日簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議書(shū)，并擬聯(lián)合湖南糧食集團(tuán)等涉農(nóng)企業(yè)，用各自的優(yōu)勢(shì)，共同研究推廣紐翠綠超級(jí)液肥的應(yīng)用及其機(jī)理。

腐植酸是從腐殖質(zhì)中提煉而成的，腐殖質(zhì)是動(dòng)植物遺骸經(jīng)過(guò)微生物的分解與轉(zhuǎn)化，以及地球化學(xué)的一系列過(guò)程所形成的組成、結(jié)構(gòu)、分子大小均不一的多種有機(jī)弱酸混合物，廣泛存在于土壤、水體、煤炭等自然環(huán)境中。腐植酸具有提高土壤肥力、增強(qiáng)作物抗逆性等特點(diǎn)，適合有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。按記載，我國(guó)對(duì)腐植酸的應(yīng)用已有四百多年歷史，有組織的研究則始于上世紀(jì)五十年代末。但是，一直都沒(méi)有辦法將作物所需的氮、磷、鉀和中、微量元素與腐植酸螯合。直到前美國(guó)太空署科學(xué)家喬治博士所發(fā)明的“超級(jí)螯合技術(shù)”才解決了這個(gè)難題，并成功地研制了紐翠綠超級(jí)腐植酸復(fù)合液肥，再經(jīng)過(guò)30 年的不斷研發(fā)和試驗(yàn)而臻完美。葛林美公司利用這“超級(jí)螯合技術(shù)”和美國(guó)最尖端的生產(chǎn)工藝，將氮、磷、鉀和中、微量元素與腐植酸螯合。因此，紐翠綠超級(jí)液肥融合了無(wú)機(jī)肥料和有機(jī)肥料的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，形成全營(yíng)養(yǎng)性的肥料，這是腐植酸肥料的一個(gè)重大突破。

第四篇：我國(guó)核技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用及前景

我國(guó)核技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用及前景

摘要:總結(jié)了我國(guó)近50年來(lái)核農(nóng)學(xué)所取得的成就及其與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距, 提出了重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞:核技術(shù);農(nóng)業(yè);應(yīng)用;發(fā)展

核技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用簡(jiǎn)稱為核農(nóng)學(xué)。我國(guó)核 農(nóng)學(xué)的研究與應(yīng)用開(kāi)始于1956年, 現(xiàn)已在航天育

種、同位素示蹤、農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮、害蟲(chóng)防治、低劑量 輻射刺激生長(zhǎng)等方面均取得顯著成績(jī), 創(chuàng)造了巨大 的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。40 多年來(lái), 培養(yǎng)和造就 了一批核農(nóng)學(xué)人才和科技隊(duì)伍, 我國(guó)核農(nóng)學(xué)的卓越 成就得到了國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)和專家的高度贊譽(yù), 1999年我國(guó)被國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)確認(rèn)為亞太地區(qū)核 農(nóng)學(xué)的牽頭國(guó)。我國(guó)核技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 1.1 作物輻射誘變育種

我國(guó)輻射誘變育種研究工作雖比國(guó)外晚約30 收稿日期:2004-10-15

基金項(xiàng)目:江蘇省科協(xié)軟科學(xué)課題(編號(hào):R04207)。

作者簡(jiǎn)介:劉春泉(1959—), 男, 江蘇如東人, 研究員, 主要從事農(nóng)副 產(chǎn)品輻照加工標(biāo)準(zhǔn)化體系和產(chǎn)業(yè)化研究。Tel:(025)84390431;E-mail:lcq@jaas.ac.cn。

年, 但發(fā)展較快。到2001年底, 我國(guó)累計(jì)育成作物 新品種625個(gè), 占全世界輻射誘變育成作物新品種 總數(shù)的27.2%, 總推廣面積在330萬(wàn)hm2 以上。據(jù) 不完全統(tǒng)計(jì), 輻射誘變育成的新品種每年為國(guó)家增 加糧食35億kg、棉花1.5億～ 1.8億kg、油料0.75 億kg, 創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益38 億元左右。浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)育 成的水稻新品種浙輻802連續(xù)9年居全國(guó)常規(guī)稻推 廣面積之首, 累計(jì)種植面積達(dá)140萬(wàn)hm2 , 創(chuàng)社會(huì)經(jīng) 濟(jì)效益22億元;中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院原子能利用研究所 育成的多抗高產(chǎn)小麥品種原冬3號(hào), 1986 ～ 1993年 累計(jì)推廣面積100萬(wàn)hm2 , 增產(chǎn)小麥4.5億kg, 創(chuàng)社 會(huì)經(jīng)濟(jì)效益5.4億元。該所“九五”期間育成的中 原單32號(hào)糧飼兼用玉米于1997 和1998年分別通 過(guò)河北省和國(guó)家農(nóng)作物品種審定、國(guó)家牧草品種審 定。1987年我國(guó)開(kāi)展航天育種研究, 至2003 年共

育成水稻、小麥、棉花、大豆、蔬菜、蓮等作物新品種 20多個(gè), 示范推廣面積超過(guò)30萬(wàn)hm2 , 居世界先進(jìn) 水平。

1.2 農(nóng)副產(chǎn)品輻照加工

我國(guó)農(nóng)副產(chǎn)品與食品輻照加工研究始于1958

年, 經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展, 在理論研究、工藝方法、裝 置設(shè)施及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程等方面均取得了較大的成就。到目前為止已批準(zhǔn)輻照食品6大類國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和 17種國(guó)家工藝標(biāo)準(zhǔn), 并于2002年建成“農(nóng)業(yè)部輻照 產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心”。目前我國(guó)農(nóng)用輻照 裝置已超過(guò)70座, 分布于全國(guó)28個(gè)省、市、自治區(qū) 的40多個(gè)城市, 有100多個(gè)單位分別對(duì)200多種農(nóng) 副產(chǎn)品進(jìn)行了輻照保鮮、殺蟲(chóng)滅菌、改善品質(zhì)等方面 的研究。“九五”期間, 全國(guó)農(nóng)副產(chǎn)品輻照加工35 萬(wàn)t以上, 產(chǎn)值達(dá)60億～ 65億元, 并向集團(tuán)化、商業(yè) 化方向發(fā)展。

1.3 同位素示蹤技術(shù)

據(jù)近10年的不完全統(tǒng)計(jì), 我國(guó)應(yīng)用同位素示蹤

法, 以水田、旱地、草場(chǎng)和林果地為研究對(duì)象, 闡明化 肥中營(yíng)養(yǎng)元素被作物吸收利用造成的損失、農(nóng)藥損 失及其在土壤中的殘留、新的施肥技術(shù)等方面的研 究成果, 為國(guó)家增產(chǎn)糧食19億kg, 創(chuàng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益 28億元。1996年以來(lái), 利用示蹤技術(shù)研究出“保氮 復(fù)合碳銨”新工藝, 可提高氮肥利用率6% ～ 10%。應(yīng)用15 N研究水稻基肥和穗肥施用技術(shù), 累計(jì)推廣 面積67萬(wàn)hm2 , 創(chuàng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益4 000萬(wàn)元。同位 素示蹤技術(shù)在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、動(dòng)物生產(chǎn)和健康等方 面都取得了顯著的成就, 獲國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)10多項(xiàng)。1.4 低劑量輻射刺激生長(zhǎng)

20世紀(jì)60年代初, 我國(guó)利用低劑量輻射處理

作物種子, 促進(jìn)其生長(zhǎng)和發(fā)育, 提高產(chǎn)量, 該技術(shù)對(duì) 豆類作物和蔬菜增產(chǎn)效果尤為明顯。利用快中子輻 照柞蠶卵可使蠶繭產(chǎn)量提高10% ～ 20%, 該項(xiàng)技術(shù) 已在山東、河南、遼寧等10多個(gè)省推廣, 取得了顯著 的經(jīng)濟(jì)效益。利用低劑量快中子輻照對(duì)蝦的卵和蝦 苗, 可使卵的孵化率提高6.9% ～ 18.4%, 蝦苗成活 率提高10% ～ 30%, 蝦生長(zhǎng)健壯, 抗病能力強(qiáng), 產(chǎn)量 一般可提高15% ～ 20%, 該技術(shù)已被國(guó)家科委列為 星火重點(diǎn)推廣成果, 在沿海地區(qū)推廣, 取得直接經(jīng)濟(jì) 效益1 000多萬(wàn)元。1.5 輻射不育防治昆蟲(chóng)

昆蟲(chóng)輻射不育技術(shù)是生物防治害蟲(chóng)的重要組成 部分, 也是現(xiàn)代生物防治方法中唯一有可能滅絕害 蟲(chóng)的有效手段。我國(guó)自20世紀(jì)60年代以來(lái), 先后 對(duì)玉米螟、蠶咀蠅、小菜蛾、柑桔大實(shí)蠅、棉鈴蟲(chóng)等 10多種害蟲(chóng)進(jìn)行輻射不育實(shí)驗(yàn)室研究, 并對(duì)一些害 蟲(chóng)做了釋放實(shí)驗(yàn)。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院原子能利用研究 所成功實(shí)現(xiàn)柑桔大實(shí)蠅人工飼養(yǎng), 并于1993年開(kāi)始 在貴州惠水縣118 hm2、計(jì)10萬(wàn)多株柑桔樹(shù)的柑桔 園內(nèi), 連續(xù)釋放160多萬(wàn)頭不育蟲(chóng)蠅, 將柑桔大實(shí)蠅 危害率由釋放前的5.19%降低到0.098%, 防效十 分顯著。柑桔年產(chǎn)量釋放前平均為23.7萬(wàn)kg, 釋 放后當(dāng)年為50.3萬(wàn)kg, 1994年為44.3萬(wàn)kg。2 我國(guó)核農(nóng)學(xué)與國(guó)外發(fā)展水平的比較

我國(guó)核農(nóng)學(xué)發(fā)展較快, 并在上述幾方面取得了 顯著的成就, 輻射誘變育成的新品種(品系)在數(shù)量 上占世界總和的1 /4以上, 在種植面積和增產(chǎn)方面 也是世界領(lǐng)先的。原國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)副總 干事來(lái)華參觀后說(shuō):“中國(guó)核農(nóng)學(xué)在誘變育種和同 位素示蹤所取得的成績(jī)是世界領(lǐng)先的?！痹璅AO/ IAEA食品輻照與環(huán)境保護(hù)科負(fù)責(zé)人LoaharanuP先 生來(lái)華訪問(wèn)時(shí)說(shuō):“中國(guó)是核大國(guó), 又是核農(nóng)大國(guó), 也是食品輻照保鮮技術(shù)的應(yīng)用大國(guó)。”我國(guó)民用非 動(dòng)力核技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的推廣應(yīng)用取得了明顯的社會(huì) 經(jīng)濟(jì)效益。

然而就總體水平比較, 我國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還 有相當(dāng)大的差距。雖然取得的成果較多, 但只有少 量進(jìn)入了中間試驗(yàn), 形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的很少。以食 品輻照為例, 我國(guó)農(nóng)用鈷源有70多座, 但裝機(jī)容量 大于30萬(wàn)Ci的很少。南京輻照中心新源室裝源量 全國(guó)第一, 也僅為80萬(wàn)Ci, 國(guó)外一座商業(yè)化鈷源的 裝源量都在1 000 萬(wàn)Ci以上。又如昆蟲(chóng)輻射不育 技術(shù), 雖然對(duì)不少害蟲(chóng)進(jìn)行了不育技術(shù)的研究, 但沒(méi) 有對(duì)一種害蟲(chóng)進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和大面積釋 放, 而發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)螺旋蠅、墨西哥果蠅、采采蠅等均 建有工廠化生產(chǎn)車(chē)間, 連續(xù)幾年大面積釋放, 收到明 顯的防治效果。另外, 我國(guó)產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定, 國(guó)際市 場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱, 多在國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售。我國(guó)在研究方面, 一是 國(guó)家投入不夠, 二是研究人員創(chuàng)新不夠, 研究工作的 總體水平不高, 注重形態(tài)和表現(xiàn)研究較多, 急于想出 成果。育種方面, 選育方法多采用滾雪球的辦法, 從 細(xì)胞水平、分子水平研究的較少;輻射加工方面, 輻 照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制訂落后, 輻照降解物的研究處于起 步階段, 配套技術(shù)的研究滯后, 輻照產(chǎn)品鑒別方法的 研究及質(zhì)量檢測(cè)同樣處于滯后階段, 究其原因是國(guó) 家投入資金少, 沒(méi)有經(jīng)費(fèi)支撐研究;在儀器設(shè)備上我 們也落后較多, 多是20世紀(jì)70年代的設(shè)備;在人才 問(wèn)題上, 一大批核農(nóng)學(xué)技術(shù)骨干紛紛退休, 培養(yǎng)的青 — 12 — 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2005年第2期

年科技人才, 由于國(guó)家課題經(jīng)費(fèi)投入少而無(wú)法全心 投入研究工作。核農(nóng)學(xué)的發(fā)展前景及重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域

民用非動(dòng)力核技術(shù)作為高新技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)

用推廣, 其前景廣闊, 潛力巨大。據(jù)資料介紹, 美國(guó)、日本應(yīng)用核技術(shù)所創(chuàng)造的產(chǎn)值占GDP的2%, 而我國(guó) 不足0.5%。2004年1月國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)發(fā) 布了組織實(shí)施“民用非動(dòng)力核技術(shù)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專 項(xiàng)”的通知, 提出了要在5年左右使我國(guó)核技術(shù)應(yīng)用 產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)到1 000億元的規(guī)模, 并保持年均15%的 增長(zhǎng)速度, 這是對(duì)核技術(shù)應(yīng)用的極大支持和鞭策。同 時(shí)在國(guó)家重視解決“三農(nóng)”問(wèn)題的大好形勢(shì)下,核農(nóng)學(xué) 必將發(fā)揮重要作用,近期應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展以下領(lǐng)域。3.1 加強(qiáng)作物輻射誘變與遺傳育種研究

利用以輻射誘變?yōu)楹诵牡恼T變遺傳操作技術(shù)，創(chuàng)造對(duì)作物產(chǎn)量、品質(zhì)、抗逆性等重要經(jīng)濟(jì)性狀有突 破性影響的突變材料, 重點(diǎn)提高農(nóng)作物對(duì)病蟲(chóng)害和 環(huán)境脅迫的抗(耐)性, 逐步實(shí)現(xiàn)定向選育農(nóng)作物高

產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效新種質(zhì)、新品系和新品種, 大力開(kāi)發(fā)花 卉果蔬的誘變育種。研究和開(kāi)發(fā)旨在大幅度提高基 因突變頻率和高效調(diào)控基因變異方向的誘變遺傳操 作技術(shù), 重點(diǎn)研究輻射誘發(fā)基因突變的新因素、新技 術(shù)、基因突變的分子生物機(jī)理以及突變基因的早期 識(shí)別技術(shù)。

3.2 積極開(kāi)展空間誘變育種及機(jī)理研究

充分利用國(guó)家批準(zhǔn)的航天育種項(xiàng)目, 在加快航 天育種新品種選育的同時(shí), 加強(qiáng)對(duì)空間誘變育種機(jī) 理的研究, 探索空間環(huán)境對(duì)生物的誘變分子機(jī)理。利用空間技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合, 塑造新種質(zhì), 培育 新品種, 將農(nóng)業(yè)空間誘變育種技術(shù)發(fā)展成為21世紀(jì) 農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

3.3 大力開(kāi)拓農(nóng)產(chǎn)品輻照加工技術(shù)研究 加強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品輻照加工標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量保證體系建

設(shè), 大力發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品輻照加工的商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化, 向 自動(dòng)化、規(guī)?；?、集約化轉(zhuǎn)變, 不斷拓寬輻照技術(shù)的 應(yīng)用領(lǐng)域, 加強(qiáng)輻照食品和農(nóng)產(chǎn)品輻照海關(guān)檢疫技 術(shù)的研究與應(yīng)用, 加速開(kāi)發(fā)農(nóng)用輻照新材料和功能 產(chǎn)品及其在農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用, 建立相關(guān)企業(yè), 實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品輻照加工的產(chǎn)業(yè)化, 使之發(fā)展為高新技 術(shù)支柱產(chǎn)業(yè)。

3.4 加強(qiáng)同位素示蹤與農(nóng)業(yè)資源環(huán)境技術(shù)研究 利用同位素示蹤技術(shù)與相關(guān)技術(shù)相結(jié)合, 監(jiān)測(cè)

和評(píng)價(jià)化肥和農(nóng)藥在土壤—作物系統(tǒng)中污染物的遷 移與積累及其對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響, 利用137 Cs研 究土壤侵蝕和荒漠化, 用核素示蹤研究水土流失、草 場(chǎng)退化等區(qū)域性環(huán)境問(wèn)題, 為我國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境建 設(shè)提供技術(shù)支撐。利用中子測(cè)水技術(shù)研究節(jié)水農(nóng) 業(yè), 提高水資源利用率。加強(qiáng)集航空定向技術(shù)、核探 測(cè)技術(shù)、水文地質(zhì)測(cè)量和地下水滲流計(jì)算技術(shù)于一 體的智能化地下水動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)量?jī)x的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用, 解決水庫(kù)大壩滲漏、水源地的開(kāi)采、農(nóng)田污染物的溶 質(zhì)運(yùn)移、水鹽運(yùn)動(dòng)、環(huán)境地下水的彌散度及彌散系數(shù) 等一系列工程技術(shù)問(wèn)題, 同時(shí)對(duì)南水北調(diào)工程地下 水的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè), 提供可靠的技術(shù)參數(shù), 為國(guó) 民經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

3.5 積極探索核技術(shù)與生物技術(shù)的結(jié)合, 大力推廣 輻射不育防治害蟲(chóng)技術(shù)研究

將核技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)相結(jié)合, 研究提高動(dòng)

物的營(yíng)養(yǎng)水平, 改進(jìn)家畜的受精作用, 開(kāi)發(fā)新型的動(dòng) 物飼料, 提高動(dòng)物生產(chǎn)力。利用放射性免疫分析技 術(shù)和相關(guān)技術(shù)研究口蹄疫、禽流感等重大疫病的早 期診斷及防治措施, 預(yù)防和控制重要畜禽疾病的發(fā) 生, 促進(jìn)畜牧業(yè)持續(xù)發(fā)展, 提高農(nóng)牧民的收入等。針 對(duì)嚴(yán)重危害我國(guó)生物安全的重大檢疫害蟲(chóng), 進(jìn)行預(yù) 警和輻射不育防治技術(shù)研究及應(yīng)用, 以保護(hù)我國(guó)農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易的正常發(fā)展, 維護(hù)生態(tài)安全。3.6 繼續(xù)輻射聚合與緩釋放技術(shù)結(jié)合應(yīng)用研究 應(yīng)用輻射聚合技術(shù), 制備具有良好環(huán)境和諧性、生物相容性、可調(diào)控微孔孔徑、微孔結(jié)構(gòu)、在微結(jié)構(gòu) 上適宜于氮循環(huán)細(xì)菌生長(zhǎng)、增值的“微生態(tài)”型固定 化載體。利用載體的環(huán)境和諧性、生物相容性和 “微生態(tài)”性增強(qiáng)固定化氮循環(huán)細(xì)菌在湖泊水體中 的擴(kuò)散作用, 強(qiáng)化湖泊水體中的氮素污染物在氮循 環(huán)細(xì)菌作用下的轉(zhuǎn)化過(guò)程, 加強(qiáng)水體的硝化—反硝 化功能, 進(jìn)而控制湖泊水體氮污染和富營(yíng)養(yǎng)化的進(jìn) 程, 減輕水體生態(tài)系統(tǒng)的惡化, 增強(qiáng)湖泊等天然水資 源的可持續(xù)利用能力等。參考文獻(xiàn):

[ 1] 溫賢芳, 汪勛清.中國(guó)核農(nóng)學(xué)的現(xiàn)狀及發(fā)展建議[ J].核農(nóng)學(xué)報(bào), 2004, 18(3):164 ～ 169.[ 2] 劉春泉, 朱佳廷, 趙永富.關(guān)于制訂輻照產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的探討 [ J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2004,(3):72 ～ 75.[ 3] 劉春泉.江蘇省60 Co輻照加工持續(xù)發(fā)展探討[ A].中國(guó)核學(xué)會(huì) 2004 學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[ C] , 2004.145 ～ 148.劉春泉等:我國(guó)核技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用及前景— 13 — 核技術(shù)及其在環(huán)境保護(hù)上的應(yīng)用

劉 剛1 李 淼2 俞漢青3 吳曉磊4 劉錦淮5 余增亮2

(1.安徽省巢湖市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站,安徽巢湖238000;2.中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所離子束生物工程學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 安徽合肥230031;

3.中國(guó)科技大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院, 安徽合肥230026;4.清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系, 北京100084;

5.中國(guó)科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所, 安徽合肥230031)

摘要 核技術(shù)是治理環(huán)境污染方興未艾的高新技術(shù)之一, 在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在簡(jiǎn)要概述了核技 術(shù)在環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用、研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上, 對(duì)其存在的問(wèn)題及今后的主要研究方向進(jìn)行探討與展望。

關(guān)鍵詞 核技術(shù) 輻射技術(shù) 等離子體技術(shù) 環(huán)境保護(hù) 應(yīng)用 0 引言

當(dāng)前已興起許多高新環(huán)保技術(shù), 如膜分離技術(shù)、高梯度磁分離技術(shù)、超過(guò)濾技術(shù)、活性碳技術(shù)和核技 術(shù)等。目前, 核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域正逐步得到廣泛 的應(yīng)用, 如:煙道氣凈化、流體和固體廢物的輻照處 理、放射性示蹤劑研究、核分析技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)和研 究中的應(yīng)用等。核技術(shù)在環(huán)保中的應(yīng)用研究始于20 世紀(jì)70 年代, 并逐步開(kāi)始了有效的工藝實(shí)驗(yàn)[ 1-4]。核技術(shù)方法就是利用其放射性核素或加速器產(chǎn)

生的射線或粒子來(lái)治理廢水、廢氣和固體廢物的, 目 前已發(fā)展到利用高效等離子體新型核技術(shù)方法進(jìn)行 高溫?zé)o氧熱解處理高危廢物階段。它是一項(xiàng)治理“三 廢”的新技術(shù), 也是和平利用原子能的重要方面。核 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是:節(jié)約能源, 處理能力高, 不添加任何化 學(xué)物質(zhì), 避免了二次污染, 因此非常安全可靠。核技 術(shù)還解決了一些其他方法難以解決的問(wèn)題, 如染料脫 色、聚四氟乙烯回收和廢氣中氯化物去除等問(wèn)題[ 4]。1 核技術(shù)概述

1.1 輻射源-核技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)

電離輻射與物質(zhì)相互作用, 可以使物質(zhì)產(chǎn)生物

理、化學(xué)、生物等一系列變化。這些變化與輻射類型、能量和被輻射物質(zhì)的組成有關(guān), 并且依賴于被照物質(zhì) 所吸收的能量。電離輻射對(duì)環(huán)境有污染、對(duì)公眾健康 有危害, 然而, 它也是一種有用的能量形式。其有用 的輻射類型通常包括:γ射線、高能電子、X 射線以及 紫外線。單位物質(zhì)所吸收的能量定義為吸收劑量, 它 的單位是Gy(戈瑞)。目前用于輻射處理的射線主要 有3 種:電子束、γ射線和X 射線。除電子束輻射外, 其他常用類型輻射源的性質(zhì)如下:(1)γ射線:放射性 原子衰變時(shí), 放射出的γ射線具有相當(dāng)強(qiáng)的貫穿力。工業(yè)上最常用的放射性核素是60 Co(半衰期T1 2 = 5.26 a , 能量E r =1.17 , 1.33 MeV)和137 Cs(半衰期 T1 2 =30 a , 能量Er =0.66MeV), 達(dá)到給定劑量時(shí), 輻 照時(shí)間取決于γ射線源的強(qiáng)度及其他一些因素。γ

射線常用于廢水和污泥的處理。(2)X 射線:X 射線 是用加速電子打到金屬靶上產(chǎn)生的, 轉(zhuǎn)成X 射線的 效率較低, 但X 射線比電子有更大穿透力, 可消毒輻 照脫水污泥, 由于其要求流體體積小, 且成本高, 目前 還未用于水與廢水處理。(3)紫外線:紫外線輻射介 于可見(jiàn)光和X 射線之間, 其輻射能用波長(zhǎng)來(lái)表示, 約

為180 ～ 280 nm。波長(zhǎng)為200、310 nm的紫外線具有很 高殺菌效力, 而波長(zhǎng)260 nm的紫外線幾乎對(duì)所有的微 生物都具有最大效力。紫外線代替氯化處理, 進(jìn)行廢 水輻射消毒已有顯著增長(zhǎng)。(4)其他方法:輻射處理 可以用較低的劑量與其他方法聯(lián)合處理, 一些聯(lián)合方 法包括:氧化輻射是一種兼用輻照和氧化的處理方 法, 當(dāng)輻照時(shí)空氣或氧氣是分散在材料中的。臭氧輻 射則是一種兼用輻照和臭氧的處理方法, 使用時(shí)氧氣 中含有臭氧。熱輻射是在輻照前或后對(duì)材料直接加 熱, 輻照前用氧氣或厭氧消化的方法消毒污泥可獲得 再利用[ 1-3]。

1.2 電子束輻射技術(shù)

電子束作為輻射類型的一種, 因其工藝技術(shù)適用

范圍廣泛, 正在成為環(huán)境保護(hù)的重要手段之一。低能 或高能電子束是由加速器產(chǎn)生的。電子加速器的輻 照功率為電子束電流與加速電壓的乘積。高速電子 的穿透力是很強(qiáng)的。當(dāng)不使用加速器時(shí)可立即關(guān)閉。輻射處理, 指的是應(yīng)用電離輻射能在物質(zhì)材料中產(chǎn)生 有用的變化。輻射能被某種物質(zhì)材料吸收的總劑量 91

環(huán) 境 工 程

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取決于這種材料本身的化學(xué)和物理性質(zhì), 以及輻射能 的類型及其能量分布等[ 1-3]。輻射處理使物質(zhì)材料吸 收足夠劑量是需要有一定條件的, 在生物學(xué)方面, 微 生物或病菌對(duì)于給定劑量的輻射的敏感性(微生物輻 射效應(yīng))既取決于物理因素(溫度和輻射質(zhì)量)和化學(xué) 因素(激活劑和保護(hù)劑), 又取決于生物的或生理的因 素[ 5-6](生長(zhǎng)和DNA 總量)。1.3 等離子體輻照技術(shù)

等離子體通常是含有大量電子、離子、分子、原子 以及自由基的電離氣體, 但其宏觀上呈電中性, 并具 有很高的化學(xué)活性, 是物質(zhì)固、液、氣3 種形態(tài)之外的 第4 種形態(tài)。正因?yàn)榈入x子體具有較高的溫度和大 量活性粒子, 所以能夠加速化學(xué)反應(yīng)速度, 徹底分解 污染物[ 7-9]。已開(kāi)發(fā)出處理廢棄物的等離子體發(fā)生裝 置———等離子體火炬的中心溫度可高達(dá)20 000 ～000 ℃, 火炬邊緣溫度也可達(dá)到3 000 ℃左右。當(dāng) 等離子體火炬或發(fā)生所希望的化學(xué)反應(yīng), 從而使有害 物質(zhì)變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì), 甚至能變?yōu)榭稍倮玫馁Y源。因 此, 等離子體廢物處理是一個(gè)廢料分解和再重組過(guò) 程, 它可將有毒有害的有機(jī)、無(wú)機(jī)廢物轉(zhuǎn)成有價(jià)值的 產(chǎn)品。

等離子體分解有機(jī)廢物可得到氫氣及一氧化碳, 并可通過(guò)一個(gè)附屬設(shè)備提取。它們可用作化學(xué)原料 去生產(chǎn)其它產(chǎn)品, 如聚合物或其他化學(xué)產(chǎn)品。氫氣是 十分有價(jià)值的商業(yè)氣體, 可應(yīng)用在多種制造日用品的 工藝中, 例如:氨及塑料、藥物、維生素、食油等。它亦 可為燃料電池提供能量。燃料電池被廣泛認(rèn)為是未 來(lái)解決污染問(wèn)題的潔凈能源。從無(wú)機(jī)廢物中得到的 可再用的產(chǎn)品包括可用于冶金工業(yè)的合成金屬, 可用 于建筑及研磨材料的玻璃狀的硅石[ 9-10]?？傊? 幾乎 所有廢料均可被等離子體處理并轉(zhuǎn)換成有用的產(chǎn)品。2 核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用 2.1 核技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用

電子束輻射處理污水及清潔水源時(shí), 可使水中產(chǎn) 生活性物質(zhì), 如OH自由基可氣化和

分解水中任何有機(jī)污染物。此外, 通過(guò)輻射處理廢水 還可以降低污水中生化需氧量(BOD)和化學(xué)需氧量(COD), 同時(shí)也有效地殺死了水中病菌等有害微生物 和除去了水的臭味。輻射處理工業(yè)廢水可以除去有 害物質(zhì)。合成洗滌劑在水中存在時(shí), 使得魚(yú)類難以生 存;輻射法可以使其大量分解, 失去發(fā)泡能力。輻射 還可以對(duì)廢水中所含的苯酚、農(nóng)藥、氰化物和有機(jī)溶 劑進(jìn)行降解處理, 含有染料的廢水可以用輻射法進(jìn)行 分解和脫色。如:用電子束輻照代替氯處理二次污 水, 既不會(huì)產(chǎn)生有毒的含氯有機(jī)物, 又能進(jìn)行有效的 滅菌。滅菌效果取決于輻照區(qū)域內(nèi)水層的厚度、水的 屬性以及不同類型的病菌對(duì)輻射的敏感度的影響。目前輻射處理廢水在美國(guó)、意大利、巴西、韓國(guó)和前蘇 聯(lián)等國(guó)家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)。其他許多國(guó)家也正在

試驗(yàn)[ 11-12 , 14]。與傳統(tǒng)的水處理方法———活化污泥法 相比, 電子輻照技術(shù)工藝是一項(xiàng)處理污水更有效的技 術(shù)。此外, 利用脈沖放電等離子體, 可以應(yīng)用于硝基 苯等廢水的處理。脈沖放電等離子體水處理技術(shù)主 要是利用高壓毫微脈沖發(fā)生裝置, 在氣液混合體中發(fā) 生高壓脈沖放電產(chǎn)生高能電子, 紫外線以及氣體放電 產(chǎn)生臭氧多因素綜合作用, 增強(qiáng)處理效果, 從而達(dá)到 降解有機(jī)物的目的 [ 13-14]。

2.2 核技術(shù)在大氣污染治理中的應(yīng)用

輻射處理是去除廢氣中的NOX 和SO2 的最有效 方法, 用時(shí)還得到了有用的肥料。在輻射過(guò)程中, 空 氣中的氧和水分被分離生成O、OH、HO2 等氧化能力 很強(qiáng)的活性粒子。這些粒子與SO2、NOX 發(fā)生反應(yīng), 生成硫酸和硝酸, 被收集器收集起來(lái)。如果在反應(yīng)過(guò) 程中加入少量的氨, 不僅可以提高廢氣去除率, 還得 到了硫酸銨和硝酸銨的復(fù)鹽, 是有用的肥料。對(duì)于煙 道氣凈化, 入射電子束的能量大部分被煙道氣中的主

要成分N2、O2、H2O、CO2、SO2、NOX 等基質(zhì)氣體吸收, 導(dǎo)致母體分子電離和破碎, 形成活性物質(zhì), 如:OH、NH-等自由基, 有水時(shí)可使SO2 和NOX 分別氧

化生成H2SO4 和HNO3。輻照前在煙道氣中預(yù)先加入 化學(xué)計(jì)量的氨, 使酸轉(zhuǎn)化為粉末狀的氨鹽, 由于這些 氨鹽以固體顆粒形式存在, 可以通過(guò)靜電沉降等方法 收集起來(lái)。多級(jí)輻射可以獲得更高的去除效率。電 子束干法除塵(EDBS)凈化煙道氣技術(shù), 不僅可以同

時(shí)去除SO2、NOX , 還可以清除其他污染物, 其最終產(chǎn) 物能用作化肥, 不產(chǎn)生需要處理的泥漿和沉渣, 因而 不會(huì)產(chǎn)生污染物的處置問(wèn)題。日本、德國(guó)、意大利、波 蘭、美國(guó)等國(guó)已經(jīng)開(kāi)始的基礎(chǔ)研究和半工業(yè)、工業(yè)實(shí) 驗(yàn)表明, 電子束輻照技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)同時(shí)去除 SO2 和NOX , 清除效率高;(2)由于是干法處理技術(shù), 無(wú)需廢水處理;(3)反應(yīng)生成可利用的副產(chǎn)品;(4)無(wú) 需催化劑;(5)比傳統(tǒng)方法更經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)是:電能需求 大, 電子束劑量需求高, 輻照后氣溶膠的過(guò)濾等。另 92

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外, 電子束輻照方法能有效凈化其他工業(yè)廢氣, 如:易 揮發(fā)的有機(jī)物(VOCS), 汽車(chē)尾氣, 有氣味、有毒的氣 體及焚燒爐的廢氣等。當(dāng)然, 電子束處理污染廢氣的 技術(shù)涉及到許多不同的物理化學(xué)機(jī)制, 如:能量吸收，氣相反應(yīng), 顆粒形成, 氣固相的相互影響等[ 1 , 3 , 14]。目 前, 煙道氣的電子束凈化在國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的倡導(dǎo) 下, 在美國(guó)、日本、德國(guó)和前蘇聯(lián)等國(guó)的努力之下已經(jīng) 從實(shí)驗(yàn)階段過(guò)渡到工業(yè)規(guī)模。中國(guó)四川電子束脫硫 工廠于1997 年9 月正式運(yùn)作。該廠使用兩臺(tái)加速

器, 處理煤電廠煙道氣, 處理量為3 ×105m3 h , 輻照劑 量3 kGy , 去除80 %的SO2 和20 %的NO2;副產(chǎn)品(肥 料)產(chǎn)量為2 470 kg h。另外, 等離子體技術(shù)在大氣污 染控制中的應(yīng)用, 也有較大前景, 如應(yīng)用于揮發(fā)性有 機(jī)化合物(VOC)的轉(zhuǎn)化、氮氧化合物的脫除、汽車(chē)尾 氣凈化、煙氣脫硫脫硝工業(yè)試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)等 方面[ 14-20]。

2.3 核技術(shù)在污泥處理中的應(yīng)用

一個(gè)百萬(wàn)人口的城市每年大約產(chǎn)生10 億t 廢 水, 其中有1 %是污泥。污泥中通常含有大量病原 菌、寄生蟲(chóng)和病毒。如果直接將它施于農(nóng)田, 細(xì)菌和 病毒會(huì)在土壤中長(zhǎng)期生存、造成土壤和水體污染, 威 脅人類和牲畜的健康。但污泥經(jīng)輻照滅菌后, 可作為 肥料直接在農(nóng)田中使用。采用輻射法處理污泥, 不僅 可以達(dá)到徹底滅菌的目的, 而且, 電離輻射破壞了污 泥的膠體性質(zhì), 顆粒變大, 使污泥具有良好的脫水和 沉降性能。處理后的活性污泥可用作肥料施于農(nóng)田?，F(xiàn)在, 美國(guó)、德國(guó)和印度等國(guó)都已實(shí)現(xiàn)了輻照處理污 泥。德國(guó)一個(gè)處理污泥的輻照裝置已運(yùn)行近20 年。日本已開(kāi)始研究一種有效的處理污泥的工藝———電 子束先滅菌后制成堆肥, 并進(jìn)行半工業(yè)實(shí)驗(yàn), 比傳統(tǒng) 的方法———先進(jìn)行堆肥再滅菌, 可獲得更好的效果。在泰國(guó), 啤酒工業(yè)的污泥經(jīng)輻照處理后烘干, 再經(jīng) 3.3 kGy輻照滅菌后用作魚(yú)飼料。污泥處理大多數(shù)用 Co-60γ射線源, 輻照劑量約10 kGy [ 1 , 3, 11]。此外, 以造

紙廠的廢紙漿污泥為原料, 與定量的石粉混合后, 用 輻射方法制備的復(fù)合材料, 還是一種新型工業(yè)材料。2.4 核技術(shù)在固體廢棄物處理中的應(yīng)用

1998 年統(tǒng)計(jì), 全國(guó)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量已達(dá)到 億t , 其中工業(yè)危險(xiǎn)廢物約占3 %～ 5 %。由于危險(xiǎn) 廢物處理技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上的種種原因, 中國(guó)目前對(duì)于危 險(xiǎn)廢物的處理大多采用直接填埋或堆放的方法, 不僅 占用大量土地, 而且嚴(yán)重污染土壤、地下水和大氣, 威 脅著人們的健康, 破壞了周?chē)沫h(huán)境。對(duì)于那些不能 被生物降解的廢物, 如廢棄的變壓器油和橡膠輪胎、石棉廢物、舊電池及電路板各種化學(xué)品、液晶顯示屏 等電子廢料, 直接填埋會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境, 危害人類。一個(gè)百萬(wàn)人口的城市, 每天要產(chǎn)生1 000t左右的

固體廢物———垃圾。它們污染了環(huán)境, 也是資源的巨 大浪費(fèi)。到目前為止, 垃圾的處理方法主要有三種: 焚燒, 填埋, 垃圾分類、減量、資源回收。從經(jīng)濟(jì)性, 無(wú) 害性, 易操作性來(lái)綜合評(píng)定上述三種方法, 一個(gè)普遍 的看法焚燒是三者中較好的一種方法。因此國(guó)內(nèi)外 大部分工作都集中于此。普通焚燒處理爐子的平均 溫度在800 ℃左右, 基本用垃圾自身的熱值進(jìn)行焚 燒, 它們是目前國(guó)內(nèi)正在發(fā)展的垃圾焚燒方法。它有 以下主要缺點(diǎn):(1)設(shè)備投資大, 運(yùn)行費(fèi)用高, 經(jīng)濟(jì)性 差;(2)由于低溫焚燒, 很多有害有機(jī)物不能得到分解 而直接揮發(fā)到空氣中, 造成二次污染。國(guó)外對(duì)焚燒爐 的廢氣進(jìn)行再次處理, 這勢(shì)必提高垃圾的處理成本和 處理過(guò)程的復(fù)雜性;(3)對(duì)垃圾熱值有較高要求, 即垃 圾的熱值不低于5 000 kJ kg。而最近所發(fā)展的核輻 射廢物處理技術(shù)與等離子體廢物處理技術(shù)在固體廢 棄物處理中正起著越來(lái)越大的作用。

2.4.1 電離輻射技術(shù)在固體廢棄物處理中的應(yīng)用 人們正在研究一些變廢為寶的方法。輻射處理

方法在這方面也是可以有所作為的。采用輻照技術(shù), 可有效處理有毒廢物、液體及固體廢物。輻照處理是 一種技術(shù)先進(jìn)的能量處理方式, 當(dāng)固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的 靶子經(jīng)輻照后電離, 當(dāng)離子濃度大于熱平穩(wěn)濃度時(shí), 便產(chǎn)生化學(xué)活性, 其后通常伴隨靶子溫度和化學(xué)組成 發(fā)生變化。垃圾中的有機(jī)物大部分是纖維素, 將舊報(bào) 紙、木屑之類的纖維素廢料加水調(diào)槳, 照射50 ～

kGy , 加入添加劑在高溫高壓下進(jìn)行反應(yīng), 最后生 成葡萄糖-聚四氟乙烯, 俗稱塑料王, 用化學(xué)方法很 難處理。它經(jīng)200 kGy 以上的輻照后, 降解成為新的 官能團(tuán)產(chǎn)物, 可以用來(lái)制作潤(rùn)滑劑或表面活性劑。農(nóng) 產(chǎn)品加工廠的垃圾經(jīng)輻照滅菌后, 可以用于動(dòng)物飼料 或肥料。另外, 用于環(huán)境保護(hù)的纖維和膜也可以用輻 射接枝、交聯(lián)和固化技術(shù)來(lái)制備[ 1 ,3]。

2.4.2 等離子體輻照技術(shù)在固體廢棄物處理中的 應(yīng)用

等離子體技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境污染防治領(lǐng)域具有處

理效率高、投資省、運(yùn)行成本低、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu) 點(diǎn), 已成功地運(yùn)用于固體廢物、廢水和廢氣的治理, 并 93

環(huán) 境 工 程

2008 年12 月第26 卷第6 期 成為近年來(lái)全世界廣泛研究的課題。目前主要在大 氣污染控制中應(yīng)用, 汽車(chē)尾氣治理技術(shù), 廢氣治理的 低溫等離子體-催化協(xié)同凈化技術(shù), 脈沖放電等離子 體處理硝基苯廢水技術(shù), 脈沖電暈等離子體法煙氣脫 硫脫硝技術(shù), 等離子體煙氣脫硫脫硝工業(yè)試驗(yàn)裝置與 處理廢棄物的等離子體發(fā)生裝置開(kāi)發(fā), 脈沖等離子體 脫硝技術(shù)等方面研究比較活躍。利用大功率等離子 體處理危險(xiǎn)有害的廢棄物, 使得這類廢物無(wú)害化, 減 容化和資源再生化, 并達(dá)到污染“零排放”標(biāo)準(zhǔn), 為解 決日益增加的危險(xiǎn)或有害垃圾的處理問(wèn)題提供一個(gè) 科學(xué)、有效、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)手段[ 7-10]。

等離子體廢物處理系統(tǒng)為解決廢物處理及其資

源化利用這一難題提供了最先進(jìn)的技術(shù)和解決方案。該項(xiàng)技術(shù)在美國(guó)、日本、歐洲等國(guó)已開(kāi)始走向?qū)嵱没?。目前由中?guó)科學(xué)院等離子體所開(kāi)發(fā)出的高功率等離 子體火炬, 是一個(gè)新型而又高效的廢物處理系統(tǒng)。等 離子體火炬處理廢物主要有如下特點(diǎn):(1)靈活性及 多功能性即可以處理所有種類的有毒有害危險(xiǎn)及非 危險(xiǎn)廢物, 包括有機(jī)的、無(wú)機(jī)的、氣體、液體及固體;(2)卓越的性能即能夠完全地、安全地將有毒廢料轉(zhuǎn) 化成無(wú)毒有使用價(jià)值的產(chǎn)品;(3)不會(huì)排出有毒物質(zhì) 及產(chǎn)生二次污染, 符合最嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn);(4)廢物可 轉(zhuǎn)換成具有循環(huán)使用價(jià)值的產(chǎn)品;(5)減容比高, 減小 廢物體積高達(dá)99.7 %;(6)操作及維修簡(jiǎn)單, 只需一名 技術(shù)員及少數(shù)操作人員便可操作及維護(hù)一部日處理 10 t 的機(jī)器;(7)可在短時(shí)間停止及啟動(dòng)操作即可使 操作更靈活適應(yīng)廢物種類的轉(zhuǎn)換, 不需保持連續(xù) 動(dòng)作。

等離子體火炬對(duì)垃圾的處理機(jī)理, 完全不同于普

通的焚燒。高功率等離子體火炬的對(duì)垃圾的處理, 是 將垃圾中的分子和原子進(jìn)行重新組合和分類, 因而也 就避免了以上提到的普通焚燒方法中的許多問(wèn)題。等離子體處理廢物系統(tǒng)可用于以下方面:(1)廢棄電 子線路板、電池等;(2)含多氯聯(lián)苯廢物;(3)醫(yī)院廢 物、廢藥物、藥品;(4)農(nóng)藥廢物;(5)有機(jī)樹(shù)脂類廢物;(6)含金屬羰基化合物廢物;(7)含有色金屬、重金屬 廢物;(8)石棉廢物;(9)有機(jī)溶劑廢物及放射性廢物、爆炸性廢物、生化武器的銷(xiāo)毀等數(shù)千種有毒有害廢 物。對(duì)于危險(xiǎn)廢物及難于處理的廢物, 等離子體廢物 處理的獨(dú)特處理方法表現(xiàn)出安全、高效、無(wú)二次污染 和廣泛適用性, 它為危險(xiǎn)廢物及城市固體廢物的無(wú)害 化、減容化和資源化回收提供了一個(gè)十分科學(xué)有效的 方法。

最新報(bào)道的中科院等離子體所自籌經(jīng)費(fèi)數(shù)百萬(wàn) 元研制的150 kW高效電弧等離子體無(wú)氧熱解處理高 危廢物爐近期獲得成功。這是國(guó)內(nèi)第1 臺(tái)嚴(yán)格意義 上的等離子體高溫?zé)峤庋b置, 性能價(jià)格比明顯優(yōu)于國(guó) 外同類型裝置。該裝置的研制成功為國(guó)內(nèi)固體廢物 的“減容化”、“無(wú)害化”、“資源化”三化處理開(kāi)拓了一 個(gè)新途徑和新的研究平臺(tái)。該實(shí)驗(yàn)爐主要部件包括 等離子體反應(yīng)釜系統(tǒng)、廢物饋入系統(tǒng)、電極驅(qū)動(dòng)及冷 卻密封系統(tǒng)、熔融金屬及玻璃體排出高溫?zé)衢y。其 中, 高溫?zé)衢y的研制填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)的空白, 為熔融的金 屬和玻璃體排出提供了一個(gè)安全、便捷的手段。實(shí)驗(yàn) 爐每日可處理電路板500 kg , 還可以處理危險(xiǎn)廢物、工業(yè)廢物、醫(yī)療垃圾、市政垃圾和廢舊輪胎等, 適應(yīng)面 較廣, 在國(guó)內(nèi)有潛在的巨大應(yīng)用前景和商業(yè)市場(chǎng)。該 實(shí)驗(yàn)爐進(jìn)行了以固體電子垃圾為典型代表的廢舊印 刷電路板的處理實(shí)驗(yàn), 處理后的金屬、玻璃體和尾氣 三類物質(zhì)從各自的排放通道被有效地分離開(kāi), 并已經(jīng) 完成環(huán)保方面的檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果顯示有害排放量遠(yuǎn) 遠(yuǎn)低于國(guó)家醫(yī)療廢棄物處理的排放標(biāo)準(zhǔn)(國(guó)家尚無(wú)電 子垃圾處理排放標(biāo)準(zhǔn)), 特別是由于無(wú)氧熱解處理帶 來(lái)的氧化物量的超低排放, 將會(huì)對(duì)我國(guó)高危垃圾處 理, 減少二次污染具有重大的貢獻(xiàn)。目前, 等離子體 所正在規(guī)劃研制更大規(guī)模的高危垃圾等離子體處理 爐, 朝著大規(guī)模市場(chǎng)化的方向努力。3 問(wèn)題與展望

目前, 許多國(guó)家都開(kāi)展了有關(guān)水、廢水、污泥、工 業(yè)固體廢物等輻照處理的基礎(chǔ)研究和工業(yè)實(shí)踐。如: 工業(yè)廢水中難溶有機(jī)物、染料、有毒物質(zhì)等的分解, 城 市廢水的消毒, 生物醫(yī)學(xué)廢物、垃圾和廢物、廢塑料及 橡膠再生等。核輻照技術(shù)是處理與回收諸如醫(yī)院廢 物、解決特殊問(wèn)題的方法之一。盡管初期投資較高, 但有許多優(yōu)點(diǎn), 如:殺菌速度快、效果好、不會(huì)造成任 何污染、可使有害廢物再利用。另外, 輻射技術(shù)在一 系列工業(yè)應(yīng)用中證明, 其在環(huán)境方面的優(yōu)勢(shì)在于它具 有更高的能量利用率, 并避免釋放一些毒物?，F(xiàn)在多種核分析技術(shù)及與核相關(guān)的分析已廣泛 應(yīng)用于大氣污染物監(jiān)測(cè)、水體和各類環(huán)境樣品的分 析, 以及對(duì)有害元素及物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的影響和遷 移轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究等。我國(guó)在環(huán)境研究中, 核技術(shù)的 應(yīng)用包括:(1)示蹤技術(shù);(2)加速器質(zhì)譜技術(shù);(3)中

子活化技術(shù);目前已從總量分析發(fā)展到元素的化學(xué)總 94

環(huán) 境 工 程

2008 年12 月第26 卷第6 期

態(tài)分析;(4)質(zhì)子激發(fā)x 射線分析和掃描質(zhì)子微探針, 已廣泛應(yīng)用于大氣細(xì)顆粒的源識(shí)別;(5)同步輻射技 術(shù);(6)穆斯堡爾譜學(xué), 已成功用于大氣中鐵微粒的鑒 別, 不僅能分析出污染量, 而且能給出污染物的化學(xué) 總態(tài);(7)低溫等離子體技術(shù), 已廣泛應(yīng)用于污染物的 分析鑒別及廢氣、廢液及廢渣的治理;(8)固體核徑跡 探測(cè)技術(shù)。在災(zāi)變環(huán)境、室內(nèi)氧氣的監(jiān)測(cè)等方面有重 要作用;(9)基于加速器的電子束燃煤煙氣脫硫脫

硝[ 21-22]。長(zhǎng)期以來(lái)等離子體火炬的研制及其在各領(lǐng) 域的應(yīng)用是世界許多核科學(xué)家重要的研究方向。當(dāng) 前中國(guó)科學(xué)院等離子體所正與俄羅斯的等離子體加 熱器研究部門(mén)建立協(xié)作關(guān)系, 進(jìn)行廣泛的合作, 開(kāi)發(fā) 研究出技術(shù)比較成熟等離子體加熱器, 努力拓展其應(yīng) 用領(lǐng)域的廣度和深度?，F(xiàn)已取得了一些專利成果, 開(kāi) 發(fā)出了具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的長(zhǎng)陰極壽命的各種功率(數(shù)十至數(shù)百千瓦)的等離子體火炬設(shè)備, 并已用于等 離子體切割機(jī)和等離子體加熱器的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。目前 正在進(jìn)行等離子體火炬與電弧用于環(huán)保方面的研究 開(kāi)發(fā)工作。

核技術(shù)目前在大氣環(huán)境、水環(huán)境、土壤環(huán)境、農(nóng)業(yè) 環(huán)境、體內(nèi)環(huán)境、災(zāi)變環(huán)境、海洋環(huán)境、宇宙環(huán)境以及 泥沙侵蝕環(huán)境等方面已取得了顯著成果。這些成果 不僅具有重要的科學(xué)意義, 而且為我國(guó)的環(huán)境污染治 理提供了嶄新的科學(xué)思路。隨著該項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng) 用, 定將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。盡管人們對(duì)使用核技術(shù)來(lái)治理環(huán)境污染還心存疑慮, 但從當(dāng)前世界各國(guó)研究核技術(shù)應(yīng)用的工作進(jìn)展情況 來(lái)看, 無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家, 今后都將會(huì) 更廣泛地應(yīng)用核技術(shù)來(lái)解決環(huán)境問(wèn)題[ 23]。因此, 核 技術(shù)在環(huán)境污染治理研究中的地位將日趨重要。在 某些環(huán)境問(wèn)題的研究中, 核科學(xué)技術(shù)甚至是惟一的解 決辦法, 在環(huán)境保護(hù)與環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域有著很大的 應(yīng)用潛力。

因此, 從事環(huán)境科學(xué)研究和環(huán)境保護(hù)工作的科技

人員, 與核化學(xué)、放射化學(xué)、核技術(shù)或核物理學(xué)學(xué)科的 專業(yè)人員的合作是必要的。綜上所述, 核技術(shù)在環(huán)境 保護(hù)中的應(yīng)用前景是美好的。參考文獻(xiàn)

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作者通信處 劉剛 238000 安徽省巢湖市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站 E-mail glchepb @sina.com 2008-03-27 收稿 95

環(huán) 境 工 程 2008 年12 月第26 卷第6 期

This article demonstrate the chemical principle , process flow and compares the advantage and shortcoming with wet process.It raises some problems

during the ENS semidry process and offers a proposal of optimizing production.Keywords sintered smoke ENS semidry defluorination and desulfurization technology clean application

TECHNOLOGIES OF NOX EMISSION CONTROL FOR COAL-FIRED POWER PLANTS Zhou Tao Liu Shaoguang Wu Jinming et al(82)? … … …

? … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …

Abstract NOX is one of the main pollutants in the atmosphere.It has made big hazard to the environment and the human body.Coal-fired

power plant is one of the main sources emitting NOX.Now how to eliminate NOX from coal-fired power plant effectively is to be a priority and a

difficulty.The mechanism of NOX formation during the process of coal combustion is discussed.At the same time , it is introduced in detail the

main methods and technical features of low NOX combustion technology and flue gas denitration technology.Keywords coal-fired power plant nitrogen oxides low NOX combustion flue gas denitration

DESIGN AND USE OF AN INTEGRATED SYSTEM WITH DRY EXTRACTING DREGS AND POSITIVE PRESSURE PNEUMATIC CONVEYLING DREGS IN HUANENG DALIAN POWER PLANT

Chen Huiyan Gao ????????????????? ????????????? Deshun Deng Fang(86)

Abstract Coal-fired boiler is of hydraulic deslagging with wasting of water resources, and slag can not be used as construction materials.An integrated system with dry extracting dregs and positive pressure pneumatic conveyling dregs is used in Huaneng Dalian Power Plant.Comparing

the wet extracting dregs , it was elaborated that the characteristics, the superiority and the improvement measures after operation of the system.It was proved by the practice that the system could realize the goal of coal-burning power plant energy conservation and emission reduction for a

coal-fired power plant, and dry-slag was reused too , a circular economy was obtained.Keywords dry extracting dregs positive pressure pneumatic conveyling dregs conservating energy and reducing emission

NEW TECHNOLOGY FOR RESOURCE UTILIZATION AND HARMLESS TREATMENT OF

WASTE CIRCUIT BOARD SLUDGE ??? ????? Li Haiying Xie Fengchun Li Chuncheng et al(88)

Abstract The key problem of resource utilization and harmless treatment of waste circuit board sludge is to separate the various metals in

sludge effectively.The combination of acid leaching and ammonia leaching method was adopted.Through two leaching processes, copper and other

metals were separated.So , this method has its particular advantages:good effect of separation , simple process , stable product quality as well

as no secondary pollution.In this paper, the process flow is put forward.The technical and economical index of each procedure is investigated by

test.It is shown that the recovery ratios of copper and iron reach more than 95% , the recovery of tin also reaches more than 90 %, and the product

quality is qualified.Solid waste and water waste of technical process could be discharged after coming up to the standard.Keywords heavy metals waste sludge recovery leaching separation

NUCLEAR TECHNOLOGY AND ITS APPLICATION IN CONSERVATION OF ENVIRONMENT Liu Gang Li Miao Yu Hanqing et al(91)

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Abstract Nuclear technology , a high and new means of solving the pollution of the environment, has wide application prospects in the domain

of environmental protection.The paper briefly summarizes the nuclear technology and its application and research actuality relating to environmental

protection , and also discusses the problems of using nuclear technology in environment research, and the main research direction in the future.Keywords nuclear technology radiation technology technology of plasma environmental protection application

RESEARCH ON THE ENVIRONMENTAL BEHAVIOR OF MTBE Zhang Shenghan J ia Li Quan Yuheng(96)? … … … … … … … … … … … … … … … …

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Abstract The environmental behavior of MTBE is comprehensively evaluated.And the pollution source , pollutant pathway and toxicology are

analyzed based on a large quantity of information as well.The poor adsorption and high water solubility make it a persistent diffusing underground

pollutant.There are both point source and non-point source of MTBE.The main exposure approaches to MTBE are through the air and water.Keywords MTBE environmental behavior pollution source pollution pathway

Manager: China Iron and Steel Association

Sponsor: Central Research Institute of Building and Construction of MCC Group Publisher: Industrial Construction Magazine Agency

Editor: The Editorial Department of Environmental Engineering(33 , Xitucheng Road , Haidian Di strict , Beijing 100088 , China)Telephone:(010)82227638 82227678

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Vice Chief Editor:Shen Guiqiu

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http: 004km.cn

http: 004km.cn 6

ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol.26 , No.6 ,December ,2008

第五篇：物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用小論文

班級(jí)：測(cè)控技術(shù)與儀器03 姓名：董濤 學(xué)號(hào)：1204010305 物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用論文

通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與第三次信息革命這門(mén)課的學(xué)習(xí)，了解了一些關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的最基本的認(rèn)識(shí)以下是參觀一些資料和課上所學(xué)的一些小小的體悟

物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的。1999年，在美國(guó)召開(kāi)的移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議就提出，“傳感網(wǎng)是下一個(gè)世紀(jì)人類面臨的又一個(gè)發(fā)展機(jī)遇”。2003年，美國(guó)《技術(shù)評(píng)論》提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來(lái)改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈可以細(xì)分為標(biāo)識(shí)、感知、處理和信息傳送四個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)分別為RFID、傳感器、智能芯片和電信運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)。EPOSS在《Internet of Things in 2020》報(bào)告中分析預(yù)測(cè)，未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)歷四個(gè)階段，2010年之前RFID被廣泛應(yīng)用于物流、零售和制藥領(lǐng)域，2010~2015年物體互聯(lián)，2015~2020年物體進(jìn)入半智能化，2020年之后物體進(jìn)入全智能化。

作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的排頭兵，RFID成為了市場(chǎng)最為關(guān)注的技術(shù)。數(shù)據(jù)顯示，2008年全球RFID市場(chǎng)規(guī)模已從2007年的49.3億美元上升到52.9億美元，這個(gè)數(shù)字覆蓋了RFID市場(chǎng)的方方面面，包括標(biāo)簽、閱讀器、其他基礎(chǔ)設(shè)施、軟件和服務(wù)等。RFID卡和卡相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施將占市場(chǎng)的57.3%，達(dá)30.3億美元。來(lái)自金融、安防行業(yè)的應(yīng)用將推動(dòng)RFID卡類市場(chǎng)的增長(zhǎng)。易觀國(guó)際預(yù)測(cè)，2009年中國(guó)RFID市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到50億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為33%，其中電子標(biāo)簽超過(guò)38億元、讀寫(xiě)器接近7億元、軟件和服務(wù)達(dá)到5億元的市場(chǎng)格局。MEMS是微機(jī)電系統(tǒng)的縮寫(xiě)，MEMS技術(shù)是建立在微米/納米基礎(chǔ)之上的，市場(chǎng)前景廣闊。MEMS傳感器的主要優(yōu)勢(shì)在于體積小、大規(guī)模量產(chǎn)后成本下降快，目前主要應(yīng)用在汽車(chē)和消費(fèi)電子兩大領(lǐng)域。根據(jù)最新報(bào)告，預(yù)計(jì)在2007年至2012年間，全球基于MEMS的半導(dǎo)體傳感器和制動(dòng)器的銷(xiāo)售額將達(dá)到19%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)，與2007年的41億美元相比，五年后將實(shí)現(xiàn)97億美元的年銷(xiāo)售額。

由此可見(jiàn)物聯(lián)網(wǎng)具有廣闊的市場(chǎng)前景很潛在的價(jià)值，為我們提供了很多就業(yè)機(jī)會(huì)我們應(yīng)該牢牢把握這次機(jī)遇找好自己的就業(yè)方向，讓自己的就業(yè)目標(biāo)向著社會(huì)需求過(guò)渡。

下面我們來(lái)看下物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)方面中的應(yīng)用。

射頻識(shí)別（RFID）RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，具有數(shù)據(jù)儲(chǔ)存量大、可讀寫(xiě)、穿透力強(qiáng)、讀寫(xiě)距離遠(yuǎn)、讀取速率快、使用壽命長(zhǎng)、環(huán)境適應(yīng)性好等特點(diǎn)，是唯一可以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)識(shí)別的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，可工作于各種惡劣的環(huán)境

現(xiàn)在RFID 在農(nóng)畜產(chǎn)品安全生產(chǎn)監(jiān)控、動(dòng)物識(shí)別與跟蹤、農(nóng)畜精細(xì)生產(chǎn)系統(tǒng)、畜產(chǎn)品精細(xì)養(yǎng)殖數(shù)字化系統(tǒng)、農(nóng)產(chǎn)品物流與包裝等方面已正式應(yīng)用。例如，日本的田間伺服器（field server）和美國(guó)伯克利大學(xué)MOTE 和JPL 研發(fā)的SW（Sensor Web），能夠使用RFID 等無(wú)線技術(shù)的田間管理監(jiān)測(cè)設(shè)備自動(dòng)記錄田間影像與土壤酸堿度、溫濕度、日照量甚至風(fēng)速、雨量等微氣象，詳細(xì)記錄農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)成長(zhǎng)記錄。

物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)和農(nóng)村信息化領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，如：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能化專家管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和遙感系統(tǒng)、生物信息和診斷系統(tǒng)、食品安全追溯系統(tǒng)等。在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)方面，中國(guó)已取得較高水平的成果，并進(jìn)入實(shí)踐階段。

目前，數(shù)字農(nóng)業(yè)重大專項(xiàng)已在中國(guó)新疆、黑龍江、吉林、北京、上海、河北、江蘇等地建立起26 個(gè)設(shè)施農(nóng)業(yè)數(shù)字化技術(shù)、大田作物數(shù)字化技術(shù)和數(shù)字農(nóng)業(yè)繼承技術(shù)綜合應(yīng)用示范基地。中國(guó)研制的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的谷物聯(lián)合收割機(jī)智能測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)在2000 年11月畫(huà)出了中國(guó)第1 張“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”產(chǎn)量圖，2005 年引進(jìn)美國(guó)CASE 公司精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備，建立了黑龍江八五二農(nóng)場(chǎng)和寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)示范基地，2006年底，黑龍江墾區(qū)已裝備成大約160 個(gè)現(xiàn)代農(nóng)機(jī)裝備區(qū)，使精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)在墾區(qū)有了新的發(fā)展和推廣應(yīng)用。在國(guó)家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究示范基地也進(jìn)行了一系列農(nóng)業(yè)定量遙感試驗(yàn)。示范區(qū)內(nèi)大田作物產(chǎn)量提高15%~20%，經(jīng)濟(jì)效益提高10%，設(shè)施農(nóng)業(yè)成本降低10%，生產(chǎn)率提高20%，養(yǎng)殖業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益18%。同等產(chǎn)量下，采用先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，總成本降低了15%~20%，化肥、農(nóng)藥和灌溉用水量減少了20%~30%。

國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心在北京市小湯山的試點(diǎn)應(yīng)用食品安全溯源系統(tǒng)的項(xiàng)目。條碼生成與打印以國(guó)際通用的EAN/UCC 系統(tǒng)為編碼基礎(chǔ)，用戶只需填入相關(guān)產(chǎn)品、地塊等信息，即可自動(dòng)生成條碼并按標(biāo)準(zhǔn)化條碼格式打印出來(lái)，系統(tǒng)支持不同打印機(jī)和不同的碼制。例如：2006 年中國(guó)水產(chǎn)業(yè)推出了魚(yú)類產(chǎn)品智能防偽卡——千島湖“淳牌”有機(jī)魚(yú)身份證，實(shí)現(xiàn)了從水體到餐桌的全程質(zhì)量跟蹤管理；2009 年10月，江蘇大閘蟹成功利用RFID 二維碼溯源系統(tǒng)追蹤其品質(zhì)。

農(nóng)業(yè)具有對(duì)象多樣，地域廣闊，偏僻分散，遠(yuǎn)離都市社區(qū)，通信條件落后等特點(diǎn)，因此在多數(shù)情況下，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息的獲取非常困難，隨著電子技術(shù)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)催生了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，把物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用搭建在一個(gè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能化監(jiān)控系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景

上圖描繪了本項(xiàng)目實(shí)施的總體方案，項(xiàng)目將以物聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái)，以云計(jì)算為核心，采用模塊化的思想，搭建成一個(gè)完整的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。系統(tǒng)將基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，基于RFID標(biāo)識(shí)與編碼構(gòu)建生產(chǎn)—加工—運(yùn)輸—銷(xiāo)售全流程溯源管理，基于無(wú)線3G網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)等構(gòu)成廣義泛在的物聯(lián)網(wǎng)，中心數(shù)據(jù)處理和融合采用先進(jìn)的云計(jì)算平臺(tái)，以服務(wù)下載的方式植入用戶手機(jī)這一云終端中。

應(yīng)用案例一：用戶登錄進(jìn)入農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)，然后通過(guò)手機(jī)下載農(nóng)業(yè)專家指導(dǎo)服務(wù)組件，首先相關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)上送到云計(jì)算中心，中心經(jīng)過(guò)處理后，篩選出相應(yīng)專家指導(dǎo)數(shù)據(jù)，在發(fā)送到用戶手機(jī)終端，實(shí)現(xiàn)專家遠(yuǎn)程在線知道。

應(yīng)用案例二：用戶登錄進(jìn)入農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)后，可選擇安裝農(nóng)業(yè)天氣預(yù)警組件，當(dāng)用戶的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)象數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到云計(jì)算中心后，云計(jì)算中心自動(dòng)分析這一農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)象的最適宜溫濕度條件，最適宜的天氣因素，然后設(shè)置對(duì)應(yīng)的天氣預(yù)警閥值，通過(guò)對(duì)氣象部門(mén)數(shù)據(jù)的分析和篩選，自動(dòng)識(shí)別天氣，溫度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)警功能。

應(yīng)用案例三：針對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者和市場(chǎng)的信息不對(duì)稱問(wèn)題，在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中可以得到很好的解決，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)內(nèi)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，加工，運(yùn)輸?shù)戒N(xiāo)售等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)全流程數(shù)據(jù)共享與透明管理，并將云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)整合的各地銷(xiāo)售點(diǎn)的價(jià)格信息融合到產(chǎn)輸信息指導(dǎo)服務(wù)組件中，可為政府宏觀調(diào)控提供決策依據(jù)，為政府打擊農(nóng)產(chǎn)品囤積提供精確目標(biāo)，為消費(fèi)者和分銷(xiāo)商提供最佳貨源信息，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者提供批銷(xiāo)定價(jià)的決策信息。

美國(guó)《商業(yè)周刊》認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是全球未來(lái)四大技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，是21世紀(jì)世界最具有影響力的21項(xiàng)技術(shù)之一。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，也是未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的一個(gè)重要標(biāo)志，它將是未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向。它必將提高全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量，提高農(nóng)民的收入，增強(qiáng)食品安全，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、智能化，使人類從繁重的勞動(dòng)中解脫出來(lái)，從而徹底解放生產(chǎn)者，形成以人為本的生產(chǎn)方式，提高全人類的生活質(zhì)量。2009 年10 月24 日中國(guó)的第1 顆物聯(lián)網(wǎng)的中國(guó)芯“唐芯一號(hào)”芯片研制成功，在一定程度上表明了中國(guó)已經(jīng)攻克了物聯(lián)網(wǎng)的部分核心技術(shù)。正是由于這些關(guān)鍵技術(shù)的蓬勃發(fā)展，才使得物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)得以實(shí)現(xiàn)。中國(guó)有堅(jiān)實(shí)的技術(shù)和知識(shí)基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)學(xué)化、自動(dòng)化和智能化程度也越來(lái)越高。盡管物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用還面臨著巨大的挑戰(zhàn)，相信隨著各種技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)智能生產(chǎn)時(shí)代也會(huì)距離人們?cè)絹?lái)越近。