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壬基酚乙氧基化物

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壬基酚乙氧基化物相关的资讯

  • 环境激素|关注环境水中壬基酚检测
    导读 环境激素是普遍存在于环境中的一类化学物质,能够引起人体内分泌系统功能紊乱,其特殊的生物学性质可严重影响人类健康。壬基酚(Nonyl Phenol,NP)是环境激素的一种,也是联合国环境保护署制定的27种优先控制的持久性污染物之一。欧盟水框架指令把壬基酚及其短链母体化合物制定为优先控制危险物质。 壬基酚 来源:洗涤剂中的壬基酚聚氧乙烯醚分解类属:环境激素危害:干扰内分泌引起幼儿性早熟、性器官发育异常、不孕等代表性事件:长江鲤鱼、鲶鱼检出壬基酚,知名服装品牌检出壬基酚 相关法规及分析难点 欧盟于2018年2月1日通过了EU饮用水指令的修改案,将壬基酚、β-雌二醇、微塑料追加到了监视列表中。 美国国家环保局(EPA)推荐标准要求淡水中壬基酚的含量不应高于6.6 μg/L,在咸水中不应高于1.7 μg /L。由于壬基取代的结构差异,污水中NP大约有十几种同分异构体,难于完全分离,可作为一个整体分析,因此水质中NP的定量检测,是复杂基体中痕量或超痕量多种同分异构体混合组分的分析技术,提取富集和分离检测难度大。 岛津解决方案 岛津气相色谱三重四极杆质谱仪(GCMS-TQ8040 NX)当作单四极杆质谱使用时亦可获得媲美单四极杆的灵敏度,利用GCMS-TQ8040 NX建立了SIM和MRM方法对环境水样中的壬基酚进行检测。 岛津气相色谱三重四极杆质谱仪GCMS-TQ8040 NX 分析条件 样品前处理标准品色谱图图1 混合标准溶液TIC图(0.5 μg/mL) 采用Q3SIM方式及MRM方式绘制标准曲线并对河水样品进行测试,图2显示了对河水样品加标0.05 μg/mL后部分物质的SIM色谱图和MRM色谱图。从图中可以看出当基质复杂时,MRM方法抗干扰能力更强、信噪比更高、灵敏度更好。 图2 河水样品中NP1、NP4、NP12的SIM色谱图 (上) 和MRM 色谱图 (下)(加标浓度0.05 μg/mL) 表2 替代物加标回收率结论 NP作为环境激素的一种,不断在生物体内累积放大,通过干扰内分泌系统,正在悄悄偷走人类和动物的未来。通过先进的分析检测技术让这个隐形杀手及早显形,是我们检测人员的使命。“假舆马者,非利足也,而致千里”,性能优异的分析仪器设备能让分析工作事半功倍,岛津气相色谱三重四极杆质谱仪灵敏度卓越、抗干扰能力强、当作单四极杆使用灵敏度亦不受影响,帮助分析工作者轻松建立SIM、MRM方法,应对壬基酚检测。
  • 大连化物所研制出固体氧化物电解池制氢样机
    近日,大连化物所燃料电池研究部燃料电池系统科学与工程研究中心(DNL0301组)研制出固体氧化物电解池制氢样机,额定产氢量为2Nm3/h。固体氧化物电解池(Solid Oxide Electrolysis Cell,SOEC)是固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)的逆过程,可在中高温(700至900℃)下将电能和热能转化为燃料化学能,具有能量转化效率高、不使用贵金属催化剂等优点。SOEC利用富余的可再生能源电力,以及核电、化工、钢铁等行业伴生的工业余热实现电解制氢,效率有望达到90%以上,是未来大规模制取氢气的重要技术之一。与国外相比,我国SOEC技术起步较晚,在电堆和系统制备等方面差距较为明显。近年来,该团队围绕SOEC关键材料、电堆与系统集成等方面,取得系列进展。团队发展了对称密封技术,展现出优异的密封性能,实现多次重启后电堆开路电位未见明显降低;研究开发了大功率电堆的气体分配技术,单堆功率达到10kW级;自主设计了高集成度的供水单元、供气单元和热管理单元,集成出额定产氢量2Nm3/h的SOEC制氢系统,直流能耗约3.30kWh/Nm3,水蒸气转化率达到70%以上。相关成果有望为进一步开发大规模固体氧化物电解池制氢系统奠定技术基础。上述工作得到大连化物所创新基金的支持。
  • 欧盟或将限制纺织品中的壬基酚
    欧洲化学品管理局最新消息称,7月29日,瑞典递交了一份关于壬基酚(直链和支链)和壬基酚聚氧乙烯醚(直链和支链)的新限制提案(REACH法规附件XVII提案)。   就在去年7月,德国提议将壬基酚纳入REACH法规高度关注物质清单,同年12月,在第八批高度关注物质清单中,出现了壬基酚,并定义为可能对环境有严重危害。   此次,瑞典提议将壬基酚纳入限制物质清单,限制投放市场的服装、纺织配件以及室内纺织品等有可能通过洗涤将壬基酚带入水中的产品,规定其不得含有大于或等于0.1%壬基酚(直链和支链)和壬基酚聚氧乙烯醚(直链和支链)或其混合物。   壬基酚(NP)和壬基酚聚氧乙烯醚(NPE),在纺织业中被用作表面活性剂广泛应用于印染、清洗的工序。有证据表明,NP为内分泌干扰物,是全世界公认的环境激素,会对水生环境产生持续累积的毒性,即便这种物质排放的浓度很低,也极具危害性。而NPEs一旦释放到环境中,会迅速分解成壬基酚(NP)。   2011年初,中国环保部和海关总署发布的《中国严格限制进出口的有毒化学品目录》中已首次将壬基酚(NP)和壬基酚聚氧乙烯醚(NPE)列为禁止进出口物质。然而国内大多企业并没有意识到该物质的有害性,仍然在纺织品等行业生产制造中使用该物质,于是壬基酚附着在各类纺织品上依旧漂洋过海远销国外。数据显示,今年1-7月,宁波地区服装等各类纺织品出口欧盟20680批次,货值达5.07亿美元,相比去年同期分别增长11.18%和14.89%。   检验检疫专家称,一旦瑞典的提案获准,欧盟市场范围内对纺织品中的壬基酚将从现有的通报备案原则上升为限制规管。因此,企业应密切关注欧洲化学品管理局的提案审批结果及进度,及时改进产品生产工艺 加大产品抽样检测力度,改善产品印染、清洗流程,将壬基酚残留控制在标准范围内 关注REACH等世界权威的化学物法规动态,用长久的眼光对待各类有害物质 主动探索研发更环保健康的生产工艺,在生产中尽量选用无污染或污染性更小的壬基酚替代物,避免使用发达国家已经禁用或限用的环境污染元素。
  • 中国轻工业联合会发布《香柠檬、柠檬、苦橙和白柠檬精油(已全部除去或部分降低5-甲氧基补骨脂素)中5-甲氧基补骨脂素含量的测定 高效液相色谱法》征求意见稿
    国家标准计划《香柠檬、柠檬、苦橙和白柠檬精油(已全部除去或部分降低5-甲氧基补骨脂素)中5-甲氧基补骨脂素含量的测定 高效液相色谱法》由 TC257(全国香料香精化妆品标准化技术委员会)归口,TC257SC1(全国香料香精化妆品标准化技术委员会香料香精分会)执行 ,主管部门为中国轻工业联合会。主要起草单位 上海香料研究所有限公司等 。附件:征求意见稿编制说明
  • 疫去春归 | 英诺德(INNOTEG)无接触免费样机试用计划
    在2020年这个战“疫”的春天,虽然由于防疫,人与人之间物理距离变远了,但因守望相助,让人与人的心贴得更近。尤其是,那些防护服背后的天使,那些奋战在一线的抗疫人员和科研工作者,那些口罩背后的陌生人,还有更多更多的凡人英雄,给这场战“疫”添上了温暖而动人的底色,我们有理由相信,这是一场必胜的战“疫”。无接触免费样机试用计划——————————●——————————在这春归的时节英诺德(INNOTEG)倾情推出“无接触免费样机试用计划”为您的科研工作保驾护航活动时间:即日起 - 2020年6月30日参与此次试用计划的样机包括INNOTEG ScienceOne系列和TCS-3实验室制冷循环器。每一个样机都将做好全面消毒和严密包装,它们会跨越山海,通过邮寄的方式安全无损地送达每一位试用客户的手中,确保样机试用无接触和操作人员的安全。01. ScienceOne Pett移液器系列- Vario● 标配三个把手,不同硬度实现*手感,呵护操作者的双手● 多功能旋钮,锁定移液体积,避免误操作● 可单手调节移液体积 + 便捷的退枪头功能 ● 可整支消毒灭菌,减少感染02. ScienceOne 磁力搅拌器系列- MR1 / MR5INNOTEG-ScienceOne MR 系列磁力搅拌器适用于粘稠度不是很大的液体或者固液混合物,可进行搅拌或者加热/搅拌同时进行的反应,提供强劲的搅拌和*的控温!该系列磁力搅拌器包括INNOTEG-ScienceOne MR 1和INNOTEG-ScienceOne MR 5。03. ScienceOne 顶置搅拌器系列- Tor M20A/M80AINNOTEG-ScienceOne Tor系列顶置搅拌器,适用于粘稠度较大的样品的连续搅拌反应,且可搭配多种多样的搅拌桨,可实现混匀,均质化等目的!该系列顶置搅拌器包括INNOTEG-ScienceOne Tor M20 A 和INNOTEG-ScienceOne Tor M80 A。04. 实验室制冷循环器- TCS-3INNOTEG最新推出的TCS-3第三代制冷恒温器。性能更优异、价格更实惠、 使用更灵活便捷,同时TCS-3对前两代恒温器的功能进行了补充。 TCS-3实验室制冷循环器是实验室的基础恒温设备,为实验室提供了经济环保的小型冷却器解决方案。它具备全新升级的压力/吸力泵,全密闭循环浴槽,免维护升级,节省维护成本。同时具有小体积,更加强劲的功率,智能调节等优点,可灵活配套多种仪器使用。TCS可应用于R&D实验室、制药工业、半导体工业、生物科技、化学反应、医疗技术等领域。——————————●——————————更多详情,烦请咨询德祥科技!英诺德(INNOTEG)四大产品免费试用,数量有限,先到先得,马上来体验英诺德产品的卓越性能吧!
  • 无人机监测常态化将有效防止企业偷排?
    中国近二三十年建设了全球规模最大、花费最高的污染排放在线监测系统,耗资数百亿元。但根据现实看,这套系统难防排放造假和偷排,而此漏洞恰是中国空气和水环境恶化的最重要原因之一。   无人机或成为中国监测环境污染的下一个技术利器,中国各方正在努力推进无人机环保执法的常态化。   目前无人机在环保领域应用已较频繁。环保部近几年多次动用无人机,对钢铁、焦化、电力等重点企业排污、脱硫设施运行等情况进行直接检查,发现多家企业存在污染治理设施不正常运行,废水、烟气排放超标等问题。   同时,地方的环保部门也顺应潮流,例如武汉曾利用无人机追踪黑烟囱,黑龙江利用无人机监察秸秆焚烧以及兰州利用无人机为冬防保驾护航等。   无人机是指通过机载计算机程序系统或者无线电遥控设备进行控制的不载人飞行器。其监察污染偷排的主要技术可以统称为遥感技术,无人机遥感技术是继航空、航天遥感技术之后的第三代遥感技术。   相比较载人飞机、卫星等技术在环保领域中的应用,无人机遥感系统运行成本相对较低。从实际运用中来看,无人机可突破时空的限制,以其机动性和快速性可提高环保巡查的效率以及快速响应应急状况。代替工作人员进行高危或者不宜进入的地区进行作业,还能保障工作人员的人身安全。   各方将其视为利器,目前正在突破如何使其小型化、轻型化、集成化等方面的技术,使其更有效,并在研究使无人机执法常态化。   但也有不少受访专家提出中肯意见:道高一尺,魔高一丈,就像过去的监察神器在线系统一样,或许在无人机监察常态化后,也会被排污企业攻破,让环境监管再次成为&ldquo 猫捉老鼠&rdquo 游戏。   &ldquo 千里眼&rdquo 难防偷排   中国污染源在线监测系统的建设始于20世纪90年代。2004年,为建立国家层面的污染源污染物排放数据库,中国开始在全国范围内构建环境监控网络。   污染源在线监测系统是一个综合性的在线监测与预警系统,是对众多的污染源安装对应的烟气在线监测系统、污水在线监测系统、水质在线监测系统等在线实时监控装置。   目前,中国已建成国家、省、市、重点企业四级监测体系。   由中央和地方配套投入污染在线监测网络的资金已逾数百亿元,该系统能够对全国上万个污染源进行实时监控。   然而,现实残酷。业内公认,该系统虽表面显示上万家企业绝大部分达标排放,但现实却是不少企业污染超标排放、偷排现象严重。   仅举几例:2013年5月,国内15家因脱硫设施不正常运行、监测数据弄虚作假的企业被环保部挂牌督办,更意外的是,华电、中石化、中石油等国企子公司赫然在列。2014年,河北省邢台市环保局对建滔(河北)焦化有限公司进行检查时发现,53天中,烟尘超标38天,超标率高达71.7%。   企业是如何在污染源在线监测系统中造假的呢?业内人士指出,自动监测设备有间歇式的采样规律,比如1小时或者2小时采样一次,而这间隔时间恰好成为部分企业偷排的&ldquo 良机&rdquo 。   愿意&ldquo 多费点心&rdquo 的企业,通过修改设备工作参数等软件手段造假,让不达标的数据变&ldquo 达标&rdquo 。还有企业通过对采样系统进行破坏等硬件手段造假,比如在设备采样管上私接稀释装置。甚至,有的企业直接拔掉采样探头、断开采样系统,停用设备,致使监测设备采集不到真实样品。如此,永远达标就成为&ldquo 现实&rdquo 了。   为规避在线监测系统的造假,山西省近年开始在废水排放位上安装一个视频监控。效果如何,还未有答案。   有不少环境专家提出,面对企业的技术造假,环保部门应该同样采用科技手段进行打假。作为近几年来科技发展的新宠,无人机被认为或许是不错的选择。   无人机尖兵   2015年5月18日,环保部网站通报了2015年3月无人机执法检查及处理处罚情况。   3月中旬,环保部利用无人机对河北省邯郸市等地进行执法检查,并采用航拍等技术空中巡查手段。最终,无人机发现邯郸市一些重点企业大气污染治理设施不正常运行、夜间治污设施停运、烟气排放超标等问题线索。   其实,环保部利用无人机执法早已不是什么新鲜事。2014年,为贯彻落实《大气污染防治行动计划》,环保部环监局、监测司联合卫星环境应用中心、华北督查中心在河北省、山西省、内蒙古自治区的重点地区进行了无人机执法检查行动。打响了&ldquo 整治违法排污企业保障群众健康环保专项行动&rdquo 的第一场战役。   这是继2013年11月至2014年2月在河北省唐山、邢台、邯郸市单点无人机执法检查试验飞行之后,在航管部门的批准和大力支持下,环保部进行的又一次较大规模无人机执法检查行动。   在这次执法的任务中,共检查企业254家,出动中型、小型无人机共11个架次,总飞行时间约20小时,总航程超过2000公里,覆盖面积达1000多平方公里。发现了疑似存在环境问题的企业64家,主要问题有烟尘超标排放、烟粉尘无组织排放严重、脱硫设施及废水处理设施不正常运行等。   据资料显示,在2012年至2013年间,环保部卫星环境应用中心先后组织开展30多次无人机遥感应用,作业面积超过4000平方公里。   事实上,中国各地的环保部门也开始使用无人机。   据公开资料显示,内蒙古包头市环保局曾在2011年就购置了无人机,开展了环境保护的空中监管模式。辽宁省环保局2012年采用了无人机遥感系统,对辽河流域进行了辽河治理现状航拍和遥感监测,以便及时掌握辽河治理重点区域的状态变化情况。   &ldquo 我们是从2011年开始用无人机进行环保工作的。此后无人机在环保领域的应用工作逐步展开。&rdquo 参与无人机事项的辽宁省环境工程评估审核中心工作人员徐建超在接受财新记者采访时说。2014年,武汉市环保监察支队曾租用两台无人机,在空气质量较差的区域上空陆续巡查三天,每天巡查范围达二三十平方公里。然后从拍摄的照片和视频寻找违法线索,进行定点执法。同年10月份,哈尔滨市环保局利用无人机搭载摄像头对焚烧秸秆进行巡查。   除此之外,扬州、济南、天津等多地都进行了环保无人机应用或探索。   2014年11月,国务院办公厅发布的《关于加强环境监管执法的通知》(国办发[2014]56号)中提到,要强化自动监控、卫星遥感、无人机等技术监控手段运用。伴随着此份通知的发布,中国或将掀起无人机在环保领域应用的一股小高潮。   无人机遥感   神秘的面纱下,无人机到底是如何对环境进行监察和监测的呢?   准确地来说,无人机用于环保执法是利用无人机遥感系统技术。遥感技术一般来说是不直接接触物体本身,从远处通过传感器探测和接收来自目标物体的信息,经过信息的传输和处理分析,从而识别物体的属性及其分布等特征。   无人机遥感技术,是借用无人机这个飞行的平台,搭载一套遥感系统,利用无人驾驶飞行器技术、遥感遥测技术、通讯技术、遥感传感器技术、定位技术以及遥感应用技术,从而完成遥感数据的获取以及进行处理分析。   作为信息系统源头的传感器网络,可直接获取所需的物质或数据,是该系统的关键部分。传感器通过无线传输系统可实时地传回地面需要的监测数据 或者为了保障数据的安全性,也可保存于无人机平台中,待无人机落地后再进行处理和分析。   能发现废气偷排乱放的最关键传感器,是航拍图像传感器和机载大气环境监测传感器。   常见的就是在无人机上搭载高分辨率的数码相机或者摄像机,进行航拍。可以实时传输回所航拍到的画面,也可以将图像信息存储,无人机落地后再获取图像数据,并且还可以利用图像拼接技术,形成对大区域环境的整体认知,从而观察地面是否存在废气偷排乱放现象。   &ldquo 因为通过航拍的手段,可以看到烟囱有没有冒烟,冒的是不是黑烟。&rdquo 中科宇图资源环境科学研究院副院长、工程技术研究中心主任谢涛对财新记者介绍说,&ldquo 这可以从航拍的影像上,快速地发现问题。&rdquo   机载大气环境监测传感器正是大气监测领域的核心部分。   谢涛介绍说,这方面的设备从工作模式上,主要包括两种,一种是基于二维面状航拍作业模式的光谱类设备,比如气体滤光分析器、红外干涉仪、傅里叶变换干涉仪、可见光辐射偏振仪和激光雷达等 另一种是基于泵吸式点状采样监测模式的机载气体监测设备,比如粒子探测仪、差分吸收光谱探测系统、电化学类气体监测设备等。   气体滤光分析器是用选择性滤光器使样品池里的气体能吸收一定波长的光波,用来研究大气中污染物对光谱吸收作用,以分辨气体的光谱。这种仪器适用于 2微米至20微米光谱段。在飞机上装置的气体滤光分析器,可测得一氧化碳的浓度。对二氧化硫、二氧化氮、氨、甲醛、甲烷和二氧化碳也能用气体滤光分析器进行试验监测。   红外干涉仪可以分辨一氧化碳、一氧化二氮、二氧化氮、氨和碳酸等污染物组分,适用于1微米至5微米的光谱段。变换干涉仪使用范围也是1微米至5微米的光谱段,可用于测定二氧化硫、二氧化氮、一氧化二氮和氨等。测量大气中的悬浮颗粒物一般应用可见光辐射偏振仪和激光雷达。可见光辐射偏振仪可从太阳辐射能的偏振反射中测出颗粒物的物理特性,如颗粒大小、形状和组成以及垂直分层分布和空间浓度变化。激光探测大气污染是向大气中发射一定波长的光束,从接收的回波中获知大气物理量的分布规律。   对于基于泵吸式点状采样监测模式的机载气体监测设备,谢涛表示,以颗粒物采样为例,无人机飞到哪儿,泵吸式采样测到哪儿。一边飞的时候,一边进行颗粒物的采样。里面颗粒物监测的仪器就可以对其进行感知。或者是把颗粒物截留在滤纸膜上,待无人机落地后,把样本拿下来化验。这样就可以知道相关的具体信息了。   在监察废水方面,可以对废水热污染情况进行监管。利用普通CCD相机,可以通过水色变化对排污进行监管。   当然,无人机遥感系统也并不是单独使用的,需要与现有的监测手段和监察工具进行配合使用。通过无人机遥感系统技术进行执法检查,获得企业违法线索信息后,环保部门还要进行地面核查,来锁定违法违规证据,然后依照法律法规进行处罚。   常态化执法尚远   当无人机执法步入常态化后,会带来什么效果呢?   徐建超认为,无人机监测具备诸多优点。一是不受空间和地形制约。无人机优势是高空监测,在地面上不可能看见的或看不清的污染,从空中看则是一目了然。通过无人机带回的高清图像信息,执法者可以清楚地了解地面上的真实情况。二是无人机机动性、时效性好,可以迅速到达指定区域进行监测,获得最及时的材料。三是无人机飞行速度快、监测范围广,可以在短时间内实现对大范围区域的监测,提高监测效率,节约成本。   无人机遥感具备这些优点,可以为环境保护工作提供准确、及时、可靠的数据,成为环境保护工作的重要技术手段。   广东空航航空科技有限公司无人机团队技术负责人杨兴星,谈及无人机遥感技术执法的优势时,他介绍说,有些工厂很大,动不动就几千亩,环保人员徒步进入厂区查看是很困难的,第一人力资源有限,第二可能监管到的范围很小。而无人机去做这些监管就不一样,首先高空拍照,可以知道哪个地方的浓烟密度最大 第二通过传感器可以感知大气的污染度。每天在每个点固定地飞一次收集数据,可以相对方便、快捷和高效地帮助执法人员执法。   地面的监测方式只能监测到近地面大气的状态,很难形成区域、面状的大气质量信息以及大气的立体空间状态。   &ldquo 无人机可以弥补地面监测的不足,通过地面站点监测,原来可能只知道地面污染分布的信息。通过无人机航空遥感监测能知道垂直分布的信息。&rdquo 谢涛表示。&ldquo 通过无人机,定期或者不定期地巡查,起到一个侦察的作用。提升了环境监察能力,改善执法的方式。&rdquo   自去年以来,无人机被频频用于执法。希望无人机常态化执法的声音也不绝于耳。   不少环保部门曾表示要使用好无人机这一&ldquo 利器&rdquo ,不定期对重点区域开展空中巡查,实现无人机执法检查常态化。不少业内专家也表示希望无人机能作为环保部门进行常规环境巡查的设备之一。   但从目前看,无人机尚不具备常规化执法的条件。技术发展的瓶颈、人才的缺乏、成本的限制、以及空域的管制等,是无人机成为常规空中&ldquo 侦察兵&rdquo 的阻力。   中科宇图资源环境科学研究院院长刘锐在接受财新记者采访时介绍说,无人机遥感系统在监测时,可以监测某一区域大气存在污染,但这污染气体具体来源于地面哪家工厂,哪家企业,却不得而知。   另外,无人机飞行的面积依然是有局限的。&ldquo 因为无人机飞行也是一条航迹或者一条线,只能感知到所飞的那条线上或者所飞到的那个位置的局地小环境。采用泵吸式采样监测设备进行气体监测,往往由于气体在近地面扩散,而无法侦测到。&rdquo 谢涛表示。   众多的技术难题也待突破。无人机遥感系统不是把不同的设备简单地集成。例如,传感器需要做机载化的改造,需要把原来的便携式、小型化的空气质量监测的设备,进行机载化的改造。   谢涛介绍说,无人机在飞行的过程中,气流会对采样造成干扰。从对颗粒物采样的角度来说,需要保证等速采样,才更能符合采样的规范。   在无人机遥感系统感知后获得的数据,需要实时传回地面,这将涉及到不同设备之间的接口问题。这也是需要一个机载化改造的过程。   好马还得配好鞍。除了技术问题,新应用的发展离不开一个良好的环境和土壤。无人机遥感系统在环保领域中的应用,目前还没有配套的机制体制的支撑,相关部门对无人机也没有给出明确的适航技术标准、适航认证管理以及相关人员培训的标准等。专业人才的缺乏也限制了无人机遥感系统在环保领域的常态化应用。   所以,看起来如此耀眼的硬件设备,而目前也只发挥最基本的功能,主要是通过航拍来配合环境监察。在这个无人机、遥感和环境监测等多种技术结合的交叉领域,无人机环境遥感目前还处于一个探索和尝试的阶段。距离真正地步入常态化,恐怕还有一段路程要走。   无人机虽好,但不少专家仍然发表了审慎和理性的看法。   国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室主任冯银厂接受财新记者采访时指出,靠无人机等技术的进步来查污染偷排固然让人欣喜,但中国的污染问题需从制度建设上解决。&ldquo 当前,企业守法意识薄弱,守法要花钱,违法可赚钱,这是问题。&rdquo   谢涛也指出,中国在污染监测方面仅靠技术进步是不够的,真正的思路应该是考虑如何通过一些经济杠杆,或者法制逐渐地建立起企业在环境保护方面的诚信机制,让企业自发地去保护环境。
  • 山东计量测试学会发布团体标准《室内陶瓷砖美缝剂中壬基酚含量测定 气相色谱-质谱法》征求意见稿
    各有关单位:由威海市产品质量标准计量检验研究院主导编制的山东计量测试学会团体标准《室内陶瓷砖美缝剂中壬基酚含量测定 气相色谱-质谱法》已完成征求意见稿。为提高标准编制的科学性、严谨性、实效性,根据《山东计量测试学会团体标准管理办法》的规定,现公开征求意见。请各有关单位填写《意见反馈表》,于2023年6月11日之前以书面或邮件方式回复至联系人。联系人:侯德坤,电话:18766311026,邮箱:houdekun707_2@163.com,通信地址:威海市火炬高技术产业开发区创新路166号 ;王勇,电话:(0531)81695715,邮箱:sdjlcsxh@126.com,通信地址:济南市千佛山东路28号。附件:1、《室内陶瓷砖美缝剂中壬基酚含量测定 气相色谱-质谱法》(征求意见稿)2、《室内陶瓷砖美缝剂中壬基酚含量测定 气相色谱-质谱法》编制说明3、意见反馈表山东计量测试学会2023年5月11日关于征求团体标准《室内陶瓷砖美缝剂中壬基酚含量测定气相色谱-质谱法》意见的通知.pdf附件3:意见反馈表.doc附件1《室内陶瓷砖美缝剂中壬基酚含量测定 气相色谱-质谱法》(征求意见稿).pdf附件2《室内陶瓷砖美缝剂中壬基酚含量测定 气相色谱-质谱法》(征求意见稿)编制说明.pdf
  • 欧盟拟放宽洋蓟中氟氯氰菊酯的最大残留限量
    5月13日,欧盟食品安全局就修订菠菜和甜菜叶中氟氯氰菊酯的最大残留限量发表科学意见。此前,西班牙作为评估成员国接受一份申请,建议根据西班牙氟氯氰菊酯的使用情况,放宽洋蓟中的氟氯氰菊酯的最大残留限量。欧盟专家小组经评估后建议将洋蓟中氟氯氰菊酯的最大残留限量由现行的0.02mg/kg放宽至0.2mg/kg,欧盟专家小组认为提高该限量不会对公众健康产生不良影响。
  • 助力开学 | 英诺德产品无接触免费样机试用计划第二波!
    前情回顾 2020年3月初,英诺德助力抗疫,特别开展了无接触免费样机试用计划,活动一经推出便收到了来自全国各地用户的申请。 在这3个多月的时间,英诺德的样机们安全而迅速地送达至各用户实验室,为前线用户的健康和科研工作保驾护航,旋蒸、磁搅、顶搅、水浴、移液器,无一不收获诸多好评。 好用为王,前方一大波试用现场图片袭来! 随着英诺德无接触试用计划接近尾声,我们依然持续收到各地的用户的申请和报名。 在开学季的到来之际,为了让大家在实验室配备称心如意的好设备,也为了回应更多用户们的试用热情,我们特此宣布: 无接触免费样机试用计划延!期!啦! 在2020年的下半年,英诺德将继续为您的科研工作保驾护航。 参与此次试用计划的样机包括ScienceOne系列和TCS-3实验室制冷循环器。 每一个样机都将做好全面消毒和严密包装,它们会跨越山海,通过邮寄的方式安全无损地送至每位试用客户的手中,确保样机试用无接触和操作人员的安全。 ScienceOne Pett Vario系列移液器ScienceOne磁力搅拌器MR 1/MR 5ScienceOne顶置搅拌器Tor M20A/M80A实验室制冷循环器TCS-3 活动时间:即日起-2020年12月30日 数量有限,先到先得,马上来体验英诺德产品的卓越性能吧!
  • 中国科大研制出勘探拖缆采集工程化样机
    据中国科学技术大学消息,该校已成功研制出海洋石油地震勘探拖缆采集工程化样机。在科技部组织的国家863重点项目“深水高精度地震勘探技术”验收会上,中国科大展示了该工程化样机探查得到的蓬莱19-3油田地震剖面图,获得了验收专家的充分肯定。样机由中国科大核探测与核电子学国家重点实验室宋克柱课题组自主研制完成。   地震勘探采集技术是地质勘探,尤其油气、煤田资源勘探领域的核心技术。科技部围绕该技术组织了数十项863课题,如高精度地震数字采集系统、地震勘探采集系统等。2002年,中国科大就承担了“十五”863子课题“时移地震数据采集与记录系统”,研制出具有自主知识产权的高分辨、高精度、大容量的海洋物探数据采集与记录系统的实验样机。作为该课题的延续,2007年,中国科大又承担了“十一五”863子课题“高精度地震拖缆采集系统工程化样机研制”。其任务是研制出具有自主知识产权的海上油藏地震监测系统,实现目标油田在开发过程中储层剩余油分布的动态监测,从而为优化油田开发方案和海洋油藏勘探提供准确数据。   经过多年努力,中国科大研制出了海洋石油地震勘探拖缆采集工程化样机,实现了具有我国自主知识产权的深水高分辨勘探的关键技术。该工程化样机于 2009年11月在渤海成功进行了三维海试,随后于2009年12月装配在中海油田服务股份有限公司的“滨海521”物探船上进行海上物探作业。   2011年蓬莱19-3油田漏油事故发生后,该工程化样机随“滨海521”物探船进行地质勘探,采集到了蓬莱19-3油田高精度、高分辨的地震资料,为准确定位漏油位置和分析事故原因提供了地质剖面关键数据,为挽回环境和经济的巨额损失做出了重要贡献。
  • 中国首个单分子测序仪样机发布
    在10月27日南方科技大学举行的“基因组测序技术进展国际研讨会”上,深圳市瀚海基因生物科技有限公司发布了其自主研发的单分子基因测序仪“GenoCare”原理样机。据瀚海基因创始人兼CEO、南方科技大学副教授贺建奎介绍,这是亚洲首个具有自主知识产权、中国第一台制成样机的第三代测序仪。  与已应用于临床的(第二代)基因测序设备相比,该测序仪能够直接读取患者最原始的DNA或RNA分子序列,可大大改善临床基因测序的成本、速度和质量。  早期参与到该项目的医院有深圳妇幼保健院、深圳人民医院以及南方医科大学南方医院,这些医院通过该仪器评估,在患者血液中发现了病毒DNA以及循环的肿瘤DNA分子,指导病人个性化选择乙肝抗病毒药物和癌症的治疗办法。  “对于中国数以百万计的乙肝患者来说,耐药性是个棘手问题,而一种经济实惠的方式是通过检测该病毒与耐药相关的基因序列,从而帮助医生指导病人选择正确核苷酸类似物治疗。”南方医科大学南方医院疾病感染中心教授王战会说,“第三代测序技术有潜力发展成为医院广泛使用的临床基因突变检测工具。”  “单分子测序方法提供了一个适合于临床的置信水平。同时也提供了技术优势,如降低样本处理错误的风险,并允许对许多疾病重要的基因表达或拷贝数变异绝对定量。”贺建奎说,他们预计在2016年下半年完成试用机的研制。
  • 山东计量测试学会关于批准发布团体标准《室内陶瓷砖美缝剂中壬基酚含量测定 气相色谱-质谱法》
    根据《山东计量测试学会团体标准管理办法》规定,现批准发布以下团体标准:《室内陶瓷砖美缝剂中壬基酚含量测定 气相色谱-质谱法》,编号T/SSM 12—2023。自2023年7月30日起实施。特此公告。 山东计量测试学会2023年6月30日关于批准发布团体标准《室内陶瓷砖美缝剂中壬基酚含量测定 气相色谱-质谱法》的公告.pdf
  • 污染物监测升级 无人机助力大气环境立体监测
    p   伴随着一声“开始降落”的指令,在河北望都县农村环境研究站,新研制的无人机大气立体监测装备完成污染物监测和数据传输任务之后稳稳落地。 /p p   12月中旬,中国科学院生态环境研究中心痕量气体大气化学研究组协同多家单位成功开展了无人机大气立体监测系统实验。据项目负责人张成龙介绍,这一监测系统首次将低功耗大流量颗粒物采样技术、多通道真空气体采样技术与无人机技术结合,契合了当前大气污染科学迫切需要全方位精细化监测的需求。 /p p strong   填补大气环境监测和研究盲区 /strong /p p   在对流层大气中,大气污染物多从近地面垂直向上或水平扩散,作为大气化学反应重要驱动力的太阳辐射则自上而下传输。因此,张成龙认为,大气环境化学研究不能只关注近地面污染,还要关注一定高度范围(特别是边界层)内的大气层结构和成分变化,否则很难全面揭示对流层实际的大气化学反应过程。 /p p   此前已有多种大气环境垂直监测方法得到应用,如大气边界层塔、有人飞机、气球及气艇等。但边界层塔位置固定,高度通常在300米以下,且多建于城市地区 有人飞机只能在数百米及以上的高度飞行 气球或气艇抗风能力和移动性差,需要填充大量氦气,单次运行成本高。这些方法已经无法满足新时期大气污染研究的需求。 /p p   “无人机的机动性和灵活性可以有效弥补上述缺陷,让原来不容易接近的地方变得容易到达,使大气监测真正做到动态性和立体性。”张成龙说,“农村地区不同于城市地区,它的下垫面多为农田和低矮村庄,大气污染物处于较低大气层,正好是无人机适合飞行和采集样本的高度。” /p p   无人机大气立体监测系统为农村大气面源污染的深入研究提供重要工具,也为区域大气氧化性、大气光化学过程及二次颗粒物形成等深入 研究提供基础数据。 /p p strong   精准化大气研究工具 /strong /p p   记者了解到,在中科院无人机大气监测系统实验成功之前,市场上已经有少数无人机产品应用于环境监测领域并和政府环境执法活动展开合作。对此,为本次无人机大气监测系统提供无人机设备的华翼天基科技有限公司相关负责人表示:“市场上的无人机设备不仅用于环保,也用于电力、消防等,并不专业,只是搭载几种空气传感器,远远不能解决大气多样化和精准化的监测需求。” /p p   为此,张成龙带领团队为提升系统精准化做出了一系列努力。 /p p   在传感器选择阶段,研发团队找到曾对传感器精度做了长期比对工作的南京信息工程大学教授庞小兵进行取经。庞小兵告诉《中国科学报》记者,大气传感器会受到大气温度、湿度、其他共存成分以及电信号噪音的干扰,因此要通过多种技术手段降低上述因素对传感器精度的影响。 /p p   最终,他们确定了具有较强抗干扰能力、能在实际大气气体中提取精确信息的低功耗大流量颗粒物采样器、多通道真空气体采样器以及传感器。传感器可一次性记录和传输10种参数,包括颗粒物、PM2.5和PM10等常规污染物参数。除此之外,采样设备随无人机升空之前,要经过地面标准台站的数据校准 无人机升空之后,还要保证提前计算设计好的采样器体积、续航能力等均满足远程控制、GPS三维定点悬停以及收集足够分量大气样品的要求。 /p p   该立体监测系统攻克了低功耗大流量颗粒物采样以及多通道真空气体采样等关键技术,实现大气颗粒态、气态以及液态等样品的立体化定点采样,为大气污染全方位立体化的精确诊断提供重要的技术支持。 /p p strong   从无到有的科研“创业” /strong /p p   在张成龙看来,这次无人机大气监测系统的实验成功是一次从无到有的科研“创业”。没有充足的资金来源,参与研制并提供传感器、采样器、无人机的企业也没有向他索取任何费用,但他们却向着一个共同的目标努力。 /p p   这支由交叉学科领域的人员临时搭建的“梦之队”,不断突破技术难点,根据大气采集监测系统需要满足的科研要求对产品进行完善。华翼天基相关负责人表示:“为了提升监测系统在高空收集样品时的抗风能力和稳定性,我们专门为无人机设计了气动外形结构。” /p p   谈到无人机大气监测系统的应用前景,张成龙则认为“一千个人有一千个想法”。目前也有一些科研单位出于兴趣联系他们。在立体化精准化大气化学研究工具的应用前景之外,他大胆设想,未来在火灾、垃圾焚烧、环境污染执法等应急监测领域,无人机可以到达人们无法接近的地方发挥更大的作用,希望不同行业的人看到这个系统都能对其应用萌生不同的想法。 /p p /p
  • 中国科大研制高抗氨毒化的燃料电池阳极
    近日,中国科学技术大学高敏锐教授课题组研制出一种高抗氨毒化的镍基碱性膜燃料电池阳极催化剂,其在阳极含10 ppm氨的膜电极组装中,能保持95%的初始峰值功率密度和88%的初始电流密度(0.7 V下),远超商业铂碳催化剂。相关成果以“Efficient NH3-Tolerant Nickel-Based Hydrogen Oxidation Catalyst for Anion Exchange Membrane Fuel Cells”为题发表在国际著名学术期刊《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 31, 17485)上。氢氧燃料电池由于比能量高和零排放等优点,有望在国家“双碳”战略中扮演重要的角色。然而,商业铂碳催化剂极易被氢气燃料中的氨气毒化而导致性能降低。特别地,在碱性膜燃料电池中,铂基催化剂的氢气氧化反应动力学缓慢,其与氨毒化协同作用,加速电池性能的衰退。因此,设计高活性、高抗氨毒化的新型阳极催化剂是碱性膜燃料电池实用化亟需解决的难题。   通常,过渡金属结合氨的能力与其未占据和占据的d轨道相关,其既可接受来自氨的电子也能向氨反向供给电子,两者都能增强氨的吸附。钼镍合金是高效氢氧化催化剂,研究人员认为营造镍位点的富电子态会排斥氨的孤对电子供给,而引入比镍电负性小的元素可以提供电子获得镍的富电子态。研究人员发现,将Cr掺杂入钼镍合金不仅获得镍的富电子态来抑制σN-H→dmetal电子供给,同时还使d带中心下移阻隔了d→σ*N-H的反向电子供给,两者协同作用大大削弱了氨吸附。 图1.氨毒化机制和电子态调控   旋转圆盘电极测试表明,该催化剂在2 ppm氨存在条件下电化学循环1万次性能几乎没有损失,而铂碳催化剂性能损失严重。在实际的碱性膜燃料电池中,以该催化剂作为阳极组装的器件在10 ppm氨存在下可保留95%的初始峰值功率密度。相比之下,铂碳催化剂的功率输出则降低至初始值的61%。   衰减全反射-表面增强红外吸收光谱测试表明,没有Cr掺杂的钼镍合金与商业铂碳催化剂在不同电位下对氨具有吸附行为。经Cr调制的催化剂表面则没有任何氨吸附峰的存在。同时,电子能量损失谱和电子顺磁共振分析也表明Cr的引入使得镍的d带占据数更高,验证了其富电子态催化中心;理论计算发现Cr引入可降低镍的d带中心,佐证了氨在其表面吸附被削弱。   近年来,高敏锐研究小组致力于碱性膜燃料电池非贵金属电催化剂的研制和应用研究(Acc. Chem. Res.2023, 56, 12, 1445;Nat. Catal. 2022, 5, 993;Nat. Commun. 2021, 12, 2686;Nano Lett. 2023, 23, 107;Nano Res. 2023,16, 10787)。在之前的工作中,该小组与杨晴教授合作发现Co元素的掺杂可以有效抑制镍的d轨道对一氧化碳分子2π*反键轨道的电子“反向供给”,获得了高一氧化碳耐受性的氢气氧化非贵金属电催化剂(Angew. Chem., Int. Ed. 2022, 61, e202208040)。   论文的通讯作者是合肥微尺度物质科学国家研究中心高敏锐教授,共同第一作者为中国科大博士研究生王业华、博士后高飞跃和张晓隆。相关研究受到国家自然科学基金委、国家重大科学研究计划、安徽省重点研究与开发计划等项目的资助。
  • 沈阳科仪首台国产12吋PECVD样机出厂测试
    10月21日,“国家02重大科技专项首台国产12吋PECVD样机出厂仪式”在中国科学院沈阳科学仪器研制中心有限公司子公司——沈阳拓荆科技有限公司举行,沈阳市人大常委会主任赵长义、副市长王玲、杨亚洲,国家02重大专项专家组责任专家张卫,中芯国际资深经理康劲,以及辽宁省科技厅、发改委、外专局、沈阳市科技局、发改委、经信委、外专局、浑南新区的相关领导出席仪式。沈阳科仪、沈阳拓荆科技董事长雷震霖出席并致辞。   沈阳科仪于2007年引入半导体设备制造行业资深技术专家姜谦博士,并成立PECVD(等离子体增强化学气相沉积)事业部,以6吋PECVD国产化为切入点,攻关PECVD技术及装备。2008年,以沈阳科仪为项目责任单位的“90-65nm等离子体增强化学气相沉积设备研制与应用”项目被列为国家02重大科技专项首批启动的项目之一,也是目前为止辽宁省最大的02专项项目。为落实该项目《任务合同书》中明确的“改革机制体制,建立专业化企业进行产品与市场运作”任务,2010年4月,以原PECVD事业部为基础的“沈阳拓荆科技有限公司”注册成立,并开始独立运作、实施该项目。   目前,沈阳拓荆科技PECVD产品从4-6吋全自动已经拓展到8吋全自动、2-8吋手动、12吋全自动全系列,除应用在传统的集成电路制造领域外,还成功拓展到光波导制造领域。首台国产12吋PECVD样机已完成3000片工艺测试和10000片可靠性测试,各项指标已经达到设计要求,即将进入国内最大的芯片代工企业——中芯国际进行在线测试。   进入在线测试,是进一步完善样机的有效途径,是产品走向市场的必由之路。这不仅是拓荆公司发展的重要里程碑,也是辽沈地区乃至我国大半导体产业发展的重要见证。产品推向市场后,将改变我国相关高端设备依赖进口的局面 培养并带动产业链共同发展 对调整传统产业结构、创造新的经济增长点、推动大半导体产业发展具有重要的意义。
  • 物理所自主研发的新一代无液氦稀释制冷工程样机达到国际主流商业机水平
    2023年3月28日,中国科学院物理研究所承担的北京市科技计划课题“400微瓦无液氦稀释制冷机研制”顺利通过了第三方技术测试。测试专家组认真听取了项目工作报告,审查了技术测试方案,查验了测试仪器和受试设备,通过现场测试和读取测试数据,一致认为该无液氦稀释制冷机长时间连续稳定运行最低温度已达到7.6mK,制冷功率达到450μW@100mK,两项指标均达到了国外主流中型商业稀释制冷机的水平。稀释制冷机是一种可以提供接近绝对零度极低温环境的高端科研设备,是开展固态电子系统量子信息科技前沿研究所必需的核心设备。2021年6月,物理所团队率先研制出了国产无液氦稀释制冷原型机,实现了10mK以下的极低温,被评为2021年中关村论坛五项首发重大创新成果之一。在北京市科技计划项目的支持下,经过一年多时间的工艺优化和固化,物理所姬忠庆研究员团队依托综合极端条件实验装置国家重大科技基础设施研制的新一代工程样机在性能指标和使用性上达到了国际主流中型商业产品的水平,可以满足包括量子计算在内的量子科学和技术研究的需求。该技术的突破对于解决我国量子计算“卡脖子”问题又向前迈出了坚实的一步。图1. 新一代无液氦稀释制冷工程样机图2. 新一代无液氦稀释制冷工程样机长时间稳定运行在10mK以下,最低温度低于7.6mK图3. 制冷功率测试曲线,99.8mK制冷功率达到450微瓦
  • 高频熔样机和电热熔样机对比
    -高频感应加热熔样机认知误区在X射线荧光光谱分析中,玻璃熔融法制样技术由于完全消除了样品的矿物效应和粒度效应,样品被熔剂稀释后又能一定程度的降低共存元素引起的基体效应,自1956年被发现以后,该技术经过多年逐渐发展并成熟,现在已被全世界的大量实验室采用,成为X射线荧光光谱分析中的两大样品制备方法之一。早期玻璃熔融法制片常借助于燃气灯或马弗炉,现在已经有大量的专业性强,自动化程度高的熔样机所取代。目前常用的熔样机有按照加热方法分为三种:燃气加热、电阻辐射加热和高频感应加热三种。其中由于燃气加热式熔样机由于对实验室硬件要求过高(需要配套稳定的燃气线路),且高热值燃气具有一定的危险性,在此不做讨论。高频感应加热式熔样机(简称“高频熔样机”)原理是高频电流通过线圈产生的磁场使坩埚自身电阻产生焦耳热,从而使坩埚自身发热达到熔样的目的。电阻辐射加热式熔样机(简称“电热熔样机”)原理是采用镍铬钼电阻丝、硅碳棒或硅钼棒,靠电热辐射加热达到熔样的目的。由于高频熔样机当前使用相对较少,目前在认知上有以下几大误区,我们将对比电热熔样机做对应说明:一、温控精度不能满足要求:和电热熔样机(最高控温达±0.1℃)相比,高频熔样机在温控精度上的确不占优势。但是目前红外测温的应用,已经不需要再采用老式的接触测温,温控精度也越来越高,特别是瑞绅葆FHC-00型高频熔样机已能达到±1℃。在实际熔样温度普遍1000度以上的情况下,已经能够满足日常制样需要。二、每个工位温度不一致:这是由于部分厂家高频熔样机参照电热熔样机的加热及控温系统都采用串联方式,导致没有准确测量各个工位温度,目前瑞绅葆FHC-00型高频熔样机各个工位均采用独立加热,独立测温,真实反馈工位实际温度。三、不适合大批量制样:这是由于多工位会导致两头以上的高频熔样温度可能不一致,现有的高频熔样多是两工位,与电热熔样机的四工位甚至是六工位比是效率低。单实际上解决了工位温度控制问题,也就解决了这个问题,目前瑞绅葆FHC-00型高频熔样机最高能做到六工位,结合高频熔样本身升温速度快的优点,可以达到10min/批。四、坩埚易坏:高频加热坩埚易坏这种说法不正确,实际上坩埚损坏主要是被样品中氧化性物质腐蚀,可以提前熟悉样品性质,通过预氧化来减少氧化物的损坏,同时瑞绅葆FHC-00型高频熔样机采用浇筑法来尽可能的保护坩埚。五、支架掉渣:掉渣主要是合金支架氧化导致的,但是目前瑞绅葆FHC-00型高频熔样机和电热熔样机相比,已经在使用高温陶瓷替换高温合金来做为支架。完全可以避免合金支架氧化掉渣污染样品的情况出现。六、需要外循环水:和电热熔样机相比,高频熔样高频熔样需要配套循环水,但目前可以通过配套特制小型水冷机,一次加入纯净水可以长时间使用,完全不需要外接循环水。实际上,高频熔样机与电热熔样机相比效率更高、速度更快、无需预热、即开即用,自动化程度更高、操作更简单、制样速度更快、使用成本更低,完全符合目前提倡的节能、降耗、减排的环保要求,是应提倡的一种加热方式。 高频熔样机 电加热熔样机
  • 上海交大用无人机实测数据研究雾霾生消机理
    雾霾从哪儿来,又要到哪儿去?让无人机来告诉你。上海交大彭仲仁教授团队采用无人机搭载便携式检测设备跟踪监测,获得的PM2.5等大气污染物浓度的三维分布数据证实:大气逆温层的存在,对PM2.5扩散具有明显的不利影响。根据他们监测到的道路周边交通污染物分布规律,彭教授提醒大家:早晚高空PM2.5浓度差异虽大,但地面相去不远,很难说锻炼身体何时更好 离道路远一点,可少吸入些雾霾。  逆温层是雾霾“帮凶”  目前的大气污染监测主要集中在地面,对高空的污染监测较少,难以清楚地掌握雾霾的生消和扩散规律。从2011年起,上海交大船舶海洋与建筑工程学院教授彭仲仁带领研究团队在长三角地区使用无人机搭载便携式检测设备,进行了大量的大气污染跟踪监测实验,成功获取了这一区域PM2.5等典型大气污染物浓度的三维分布数据。  在低层大气中,气温通常随高度的增加而降低,不过在某些情况下,气温有时会随高度的增加而升高,出现逆温现象,在大气中形成逆温层,不利于污染物扩散。至于逆温层在PM2.5的积累和雾霾的形成过程中起了多大作用,还需要相关监测数据来证实。彭仲仁团队的近几次实验显示,在距离地面1km以下的高度,PM2.5的浓度总体呈现随高度增加而下降的趋势,早上尤其明显。白天大气边界层抬升,PM2.5浓度垂直梯度减小。但逆温层的存在妨碍了空气污染物的垂直扩散,增加了逆温层下近地面PM2.5的浓度,为雾霾的形成提供了条件。此外,进入11月以后,随着PM2.5浓度提高,垂直分布特征也变得与一般情况不同。这些第一手的数据资料将有助于分析雾霾的区域输送、垂直传输规律,以及该规律是如何影响雾霾生消的。日间,  想少吸霾,跑步时离马路远一点  越来越多市民喜欢户外锻炼,马路两边的人行道上经常能见到跑步的人。彭教授提醒,马路上来来往往的车辆排放出来的尾气可是雾霾的“得力助手”,沿马路跑步有可能一不小心就成了奔跑的“马路吸霾器”。  “我们对城市主干道、高架路、交叉路口等道路周边的微环境做了污染物监测,发现道路两侧300米至500米之内是受汽车尾气污染最严重的区域,PM2.5的浓度较高,而且离道路越近浓度越高。当然PM2.5的浓度不只是受距离远近的影响,其他因素如风速、风向、大环境中PM2.5的浓度等也是很重要的影响因素。”彭仲仁说。  对高架路等立体道路周边交通污染物的三维分布与变化的分析发现,PM2.5的浓度的高值分别出现在地面和与高架隔音障平行高度的8楼左右,二者均接近于交通排放源。在8楼(隔音障+高架路)以上,污染物的浓度指数开始衰减。彭教授说,这些初步的研究发现可以帮助指导路边高层住宅的居民进行污染防范,也能对今后城市道路周边的用地规划和建筑布局等提供决策依据。  空中监测将使雾霾预报更准确  对于成因复杂的雾霾来说,进行高空、地面等空间范围内的天空地大气污染一体化监测显然对揭示雾霾的成因以及进行雾霾防治更有效果。据了解,此前国内大气污染立体观测研究用到过载人飞机、探空气球、卫星遥感等非常规的观测工具和技术,有些成本较高,有些可控性弱、灵活性差,而无人机可以很好地克服这些缺点。  彭仲仁团队使用的一架固定翼无人机的翼展长度只有四米,可以非常灵活地往不同的方向穿梭,一次航时可达到7小时,飞行高到1000米,不过需要50米跑道起飞 另一架旋翼无人机可垂直起降,航时1小时,飞行高度500米。此前他们每天飞行4个航次。两架飞机成本都在50万元上下。据悉,上海交大正在研制新型无人机,续航时间更长,成本更低。  彭仲仁认为,使用无人机监测大气污染的成本远低于其他立体监测手段。“我们在监测之前提前设定了无人机的飞行路线、高度和飞行模式,再用单架或多架无人机协同布局的方式,对一个较大区域的大气污染状况进行实时监测。无人机空中监测平台今后能为大气污染研究提供新思路,给城市空气污染预报提供数据支撑。另外,我们目前还在利用无人机研究污染物在长三角乃至全国的跨区域输送问题,这些数据资料有助于我们更清晰地认识雾霾在区域范围内积累、传输和消散的过程,最终都能帮助我们防控污染,赶走雾霾。”
  • “纳升液体分配芯片器件与样机”和“基于荧光产生的数位化PCR仪”研发
    成果名称 &ldquo 纳升液体分配芯片器件与样机&rdquo 和&ldquo 基于荧光产生的数位化PCR仪&rdquo 研发 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介: 在2009年,黄岩谊课题组利用第一批基金的资助,配备了电控平移台、显微物镜、图像记录设备等小型部件,还购置了演示实验所必须的耗材与试剂,研制了一种针对&ldquo 纳升级别液体控制的自动化分配装置&rdquo 。这一装置利用微流控芯片在液流控制上的优势,结合表面化学和计算机控制的自动化机械运动装置,实现了高精度、可编程的微液滴分配,有望成为下一代高通量生命科学实验、药物筛选、基因工程等领域的实用工具。在基金支持的基础上,课题组组装了原理样机2台;基于装置的工作原理撰写科学论文2篇,其中1篇已经在Lab on a Chip期刊发表,并作为当期封底,还有1篇正在审稿中;利用本装置,通过与第二期基金获资助人工学院席建忠特聘研究员合作,在Nature Communications发表论文一篇;申请国家发明专利2项,国际专利1项。除此之外,在本基金支持所开展的前期研究工作的基础上,课题组还于当年获得国家863计划的支持,目前这一课题现在已经顺利结题。 2011年,黄岩谊课题组再次获得仪器创制与关键技术研发基金的资助,用于研发新型的大动态范围数字PCR仪。数字PCR反应与传统PCR不同,它通过离散分布的单个分子扩增而产生的可检测信号来测定体系内相关核酸分子的数量。由于测量不再依赖于模拟量的强弱所以扩增的不均匀带来的偏差不再影响测量的精度,取而代之的是对扩增后离散信号的计数,可以达到绝对定量的检测,对于生物体系内低拷贝数的核酸尤其是mRNA的定量具有极其重要的意义。在仪器创制与关键技术研发基金的支持下,课题组购买了开展科研所必须的一些部件,包括液流控制的零件,压力传感器,温控器件以及必要的一些试剂等,并成功组装出样机。目前该项目进展十分顺利,部分科研成果正在整理和发表过程中。基于本项目前期研究所取得的部分关键成果,结合实验室过去五年内积累的经验,黄岩谊课题组已成功申请到科技部863专项基金一项。 知识产权及项目获奖情况: 在Nature Communications发表论文一篇;申请国家发明专利2项,国际专利1项。
  • 德国美嘉特电子顺磁共振波谱仪EPR样机培训—同济大学站
    德国美嘉特电子顺磁共振波谱仪EPR样机培训—同济大学站精彩回顾2018年6月29 日,德国美嘉特电子顺磁共振波谱仪MS5000 EPR样机培训在同济大学环境学院举办。上午,德国美嘉特中国独家代理-锘海生物科学仪器的工程师,就MS5000 EPR的原理、配件、耗材、软件操作及前沿应用案列等内容进行详细讲解。下午,工程师成海丽进行样机的实际操作培训,以此让每一位老师和同学都能够学会使用MS5000 EPR。 德国美嘉特电子顺磁共振波谱仪介绍电子顺磁(自旋)共振波谱仪(EPR/ESR)是唯一可以直接检测自由基的设备,其灵敏度远高于NMR(核磁共振)或光学化学分析技术,应用范围包括环境、化学、材料、生命科学、地质、辐照剂量学、食品及石油化工等领域,可用于研究自由基、过渡金属离子氧化态、配位化合物结构、化学反应动力学、催化反应机理、大气颗粒物(PM2.5)、污水处理中自由基、固体废弃物中持久性自由基EPFRs、材料缺陷、掺杂、酶活性、酶和蛋白质结构、辐射剂量、地质测年等。德国美嘉特电子顺磁共振波谱仪在实验过程中无需对样品进行复杂处理,即可进行快速准确测试。通过对EPR谱图的分析,从而得到物质的分子结构和状态等信息,可用于自由基的定性及定量分析。德国美嘉特电子顺磁共振波谱仪产品特点锘海生物代理的德国美嘉特电子自旋(顺磁)共振波谱仪EPR/ESR,型号有MS5000、MS5000X,是性价比最高的便携式台式波谱仪。来自德国美嘉特的桌上型波谱仪,具备新一代波谱仪简便易用的特点,无需特殊的知识背景即可熟练操作。该仪器外形小巧,性能可媲美大型ESR,在专业性和易用性上做了最完美的权衡。 EPR在环境领域的应用污水处理流通在线检测系统电子顺磁共振波谱仪EPR搭载流通池,可进行原位自由基检测,实时监控污水处理过程中自由基的产生及猝灭情况。EPR在环境领域的应用案例自由基反应机理;高级氧化还原反应的机理研究;TiO2光催化产生的电子空穴检测;放电等离子体处理污水过程中产生的自由基检测;芬顿反应;化学反应动力学监控;大气颗粒物(PM2.5)反应机制;环境中持久性自由基(EPFRs)等。 EPR应用于光催化机理研究 EPR应用于电化学高级氧化工艺 Photocatalytic water-splitting using TiO2 Electrochemical advanced oxidation processes (EAOPs) EPR应用于环境中持久性自由基EPFRs 检测 EPR应用于芬顿反应中产生的羟基自由基检测Environmentally persistent free radicals (EPFRs) Hydroxyl radicals (OH) in Fenton reaction
  • 暨南大学胡斌团队新成果:无人机载固相微萃取采样器耦合便携气质用于空气污染物监测
    近日,暨南大学、广州禾信仪器股份有限公司、广东省麦思科学仪器创新研究院以及华南理工大学的合作研究团队在环境分析化学领域知名期刊Environmental Science & Technology上在线发表了题为 “Onsite identification and spatial distribution of air pollutants using drone-based solid-phase microextraction array coupled with portable gas chromatography-mass spectrometry via continuous-airflow sampling” 的研究论文。本工作基于前期工作提出的连续气流吸附微萃取的机理,设计了一种通过无人机产生的旋翼气流实现空气污染物的固相微萃取采样的方式,发展了遥控自动采样的无人机载固相微萃取采样阵列,并耦合便捷式气相色谱质谱(广州禾信)用于危化环境的现场分析。研究表明,无人机载固相微萃取装置可以遥控快速飞抵人员难以进入的危化环境,进行现场快速采样,并在一分钟内完成往返飞行和采样,耦合便携式气相色谱质谱在数分钟内对有毒有害挥发性有机物进行成分鉴定。   有毒有害空气污染通常涉及危化品的释放作业或突发事件,如危险化学品的泄漏、石油化工品的燃烧或爆炸、工业废气的排放、以及军用化学战剂的作业等场点。这些危险污染物可以从源头迅速地扩散到周围环境和大气,给人体生命健康和生态环境带来高危风险。然而,常规的实验室分析策略通常难以满足应急环境分析的需求,亟需发展现场环境分析方法。与实验室分析相比,现场环境分析具有原位现场及时采样分析的特点,时效性极强,为现场处置和应急管理提供精准科学依据。然而,在危化环境下,尤其人员不宜进入的具有不明毒害或易燃易爆危化品的场点,如何安全、快速、精准地检测空气中有毒有害污染物的分子组成及其空间分布是环境分析领域的难题。  无人机载固相微萃取采样器耦合便携式气相色谱质谱分析装置  本研究面向危化环境现场分析的需求,在前期发展的一系列微萃取吸附质谱技术基础上,采用无人机和遥控马达装置进一步发展了无人机载固相微萃取装置并组成采样器阵列(图1)。通过无人机携带遥控固相微萃取装置进入现场上空采样,采样时,通过遥控马达推出探针活化后的萃取相暴露于旋翼气流并亮蓝色采样指示灯,通过吸附萃取富集气流中的挥发性有机物,采样时间为30秒 当采样完毕时,遥控马达将探针萃取相收纳于针管内并密封管口,此时亮红色指示灯并返航(见本文支撑材料所附视频)。返航后,取出探针直接插入便携式气相色谱质谱进样口对采集的污染物进行热解吸与分离分析,在数分钟内完成复杂样品的分析鉴定,其中大部分有毒有害挥发性有机物的分离分析时间在3分钟内。本研究通过对20余种典型挥发性有机污染物的分析鉴定,获得了相应的标准质谱图(见本文支撑材料)。  图1. 无人机载固相微萃取耦合气相色谱质谱分析装置示意图:(a)无人机采样器阵列,(b)无人机载固相微萃取装置,(c)空气气流连续吸附微萃取过程,(d) 便携式气相色谱质谱分析。  图2. 部分无人机载固相微萃取耦合气相色谱质谱现场采样分析照片:(a)现场采样分析,(b)燃烧污染物采样,(c)废气排放采样,(d)无人机阵列采样。  连续气流微萃取吸附机理与现场环境分析性能  为阐明无人机载固相微萃取装置对空气污染物富集的性能,本研究设计了在同一密闭环境下的三种典型空气挥发性有机污染物的采样和检测,对比了直接进样(10 µL空气样品)、静态顶空固相微萃取(采样时间0.5 min)和无人机载固相微萃取(采样时间0.5 min)三种采样方式,结果表明无人机载固相微萃取获得了最高的信号响应,比空气直接进样信号提高了数百倍,比静态顶空采样也提高了数十倍(图3a)。结果显示了无人机旋翼产生的气流速度提高了富集效率。考虑到无人机载固相微萃取装置采样后飞回途中,富集在探针萃取相的分析物直接暴露在气流中而可能丢失。因此,研究设计了采样后遥控收纳探针回针管并密封的装置,结果显示收纳密封装置具有良好的样品存储性能(图3b)。研究还对比了无人机产生的不同气流速度下分析物的信号响应,结果表明,旋翼从静态到产生高速气流,分析物信号响应随着气流流速的提升而增强(图3c),符合作者前期工作中提出的连续气流吸附微萃取的机制[2]。根据该机制总结的经验方程:n=kAtumdm-1C0,其中:n为萃取量,A为萃取相表面积,d为萃取相长度,t为萃取时间,u为气流速度,C0为初始浓度,d和m为常数)。研究发现不同大小翼展的无人机对分析物的采集没有显著性差异(图3d),可能是由于采样萃取相截面( 100 cm2)。研究还发现挥发性有机污染物的富集时间在30 sec时已趋近于平衡状态(图3e),表明无人机采样具有很高的富集效率。本研究还设计了与大气环境同温同压条件的密闭容器,发现容器中不同浓度挥发性污染物与信号响应具有良好的线性关系(R2 = 0.9993),为空气中挥发性污染物的现场分析提供了定量检测方法(图3f)。此外,研究还通过测定19种挥发性有机物(见本文支撑材料)展示了本方法具有良好的稳定性(RSD   研究考察了本方法应用于现场环境快速分析鉴定各种典型有毒有害空气污染物。例如,图4a展示了空气中泄露戊烷的现场分析鉴定谱图,色谱图中戊烷出峰时间仅为0.3 min,显示了高效快速的分离性能 质谱图显示了戊烷的分子离子及其特征碎片离子,并与标准谱图高度一致,显示了仪器精准鉴定的性能。研究还对复杂混合有机污染物进行了现场鉴定,如图4b所示为汽油挥发物的现场分析色谱图,显示了汽油中丰富的化学组分,如甲苯(1.13分钟)、对二甲苯(1.67分钟)、间二甲苯(1.71分钟)、邻二甲苯(1.86分钟)、3-乙基甲苯(2.28分钟)、三甲苯(2.49分钟)以及其他有机挥发物,显示了汽油挥发物中含有大量对人体有毒有害的组分。  此外,采用本方法还对燃烧挥发物进行了分离分析鉴定。例如,在丙酮燃烧污染物中快速精准获得未燃烧蒸发的丙酮(图4c)。本方法还可以快速分离和鉴定混杂成分的燃烧污染物。如图4d所示汽油燃烧的气相色谱图,在1.13、1.67和1.71分钟的色谱峰鉴定出甲苯、对二甲苯和间二甲苯,这些挥发物与汽油的主要组分相同,为燃烧物的鉴定提供了参考依据。  结果表明,本方法能用于易挥发有毒有害的危化环境和燃烧现场中有机污染物的快速分析与鉴定(更多应用案例见本文支持材料),有望为涉及有毒、有害、爆燃等应急危化场点的环境分析与管理提供新方法。  图4. 有毒有害空气污染物的现场分析示例:(a)戊烷挥发物,(b)汽油挥发物,(c)丙酮燃烧物,(d)汽油燃烧物。  大气污染物的现场定量检测及其空间分布  本研究进一步地采用无人机阵列对某废气排放口进行空间立体采样分析,采样点之间的水平距离和垂直距离均为5米,本研究监测了范围为30 × 40 × 20 m3 (L × W × H) 的空间分布。图5a显示了在排放口检测的多种挥发性有机污染物,例如,在排放口检测到具有健康危害的氯苯(图5b),并利用建立的氯苯定量曲线(图3f)获得大气环境中氯苯浓度的空间分布,如图5c展示了氯苯在半个监测范围的水平分布和垂直分布。由于氯苯是从排气口扩散到周围空气,氯苯浓度分布随着采样点与排气口距离的增加而呈指数下降(图5d)。因此,氯苯在大气的扩散可以很好地应用Fick 扩散定律来描述梯度变化 (更多梯度变化见本文支撑材料)。这些结果表明,通过阵列采样可用于大气污染物空间分布的测定,为空气污染物的排放扩散与安全评估提供新思路。  图5. 大气污染物的空间分布分析:(a)大气中挥发性污染物的色谱图,(b)氯苯的质谱图,(c)氯苯的水平和垂直分布,(d)氯苯的水平扩散定量分布。  小结  本研究展示了一种基于无人机和便携式质谱仪器的环境分析新策略,本方法结合了便携式气相色谱质谱仪器的外场便携性好、现场适用性好、灵敏度高、准确度好、稳定性好和分析速度快等优点,以及无人机载固相微萃取装置的小巧轻便、操作智能简便、富集效率高、能组成阵列自动采样等优点,适用于环境现场鉴定空气中有毒有害污染物的分子组成和浓度,以及组成阵列测定污染物在大气中的扩散和分布。此外,本研究结果还进一步验证了萃取连续气流吸附微萃取机制。本方法将有望应用在环境应急、危化管理、消防防化、军工国防等领域。  本工作部分受国家自然科学基金、暨南大学双百英才计划、以及暨南大学启动基金资助。  (胡斌教授将出席第十三届质谱网络会议并做报告,欢迎报名会议)作者简介  通讯作者:胡斌,暨南大学质谱仪器与大气环境研究所,副研究员,入选暨南大学双百英才计划“暨南杰青”。主要从事环境与生命健康质谱分析研究,在复杂环境与生物样品的前处理与质谱分析方面取得创新成果。以第一或通讯作者在Environmental Science & Technology,Analytical Chemistry,Trends in Analytical Chemistry和Nature Protocols等期刊发表SCI论文50余篇 论文总被引2800余次,个人H指数28。担任Journal of Analysis Testing等期刊青年编委。主持结题国家自然科学基金-青年基金1项,参与其他科研项目若干项。
  • 国内首台高光谱遥感无人机扬州造 可监测米粒大的害虫和PM2.5
    用于搭载轻型航空高光谱成像仪的无人机解析图   未来,用无人机搭载高精度的小型航空高光谱仪,只需要无人机在天空中转一圈,PM2.5超标的区域就会在电脑上显示出来;林地内米粒小的害虫在无人机的火眼金睛下,也无处躲藏。   近日,记者从市科技部门了解到,在此次第二届江苏科技创业大赛扬州赛区的参赛项目中,扬州一家企业研发的国内首台&ldquo 高精度小型航空高光谱遥感&rdquo 项目颇为引人注目。据了解,此项目已经进入了调试阶段,预计在两年内形成产业化。   1   功能强大   高光谱成像,远胜普通航拍设备    如果企业偷偷排放污水,用无人机加上普通的航拍设备,只能拍摄到海水的深浅,即使采集到航拍图片,靠肉眼也很难分辨污染或者灾害情况。江苏优图空间信息 科技有限公司总经理杨传荣告诉记者,光是分波段的,通过高光谱成像遥感系统,能够准确地拍摄到污染的区域,还能对污染的范围进行动态的监测。   据了解,在有人驾驶的飞机中,应用高光谱成像技术已经较为成熟。&ldquo 但是天气因素对有人大型飞机的起落以及飞行的影响很大,而无人机只需要很短的时间就能完成。&rdquo 杨传荣表示,随着我国低空管制逐渐开放,无人机搭载高光谱成像仪检测环境、发现病虫害极有优势。   &ldquo 在轻型航空高光谱成像遥感系统项目上,国外已经做了大量的工作。&rdquo 杨传荣表示,国外高光谱仪的售价一般在1000万-2000万元,价格昂贵。而目前,我国在高光谱仪研究方面起步较晚积累较少。   2   国内首家   无人机翼长达3米,两翼可拆卸   2013年,江苏优图空间信息科技公司成立。2013年9月开始,为了实现高光谱成像无人机技术的自主研发,公司开始了项目的研究,至2014年年初产品原型基本形成,&ldquo 已经在山东、扬州等地进行了试飞。&rdquo   &ldquo 这一项目的研发难点,就在于无人机的载重在25公斤左右。&rdquo 杨传荣表示,目前国内高光谱仪的重量较重,因此导致无法搭载。&ldquo 中科院遥感所张立福博士将高光谱成像相关技术带到扬州。&rdquo 杨传荣说,目前扬州公司负责无人机的研发和高光谱搭载工作,北京的生产基地负责智能探测系统的研发,共同研发高光谱成像遥感无人机。&ldquo 通过模块的缩小,现在整套设备重量约为10公斤。&rdquo 杨传荣表示,未来还计划缩减到5公斤左右。   记者在该公司看到,这架无人机翼展长达3米,两翼可拆卸,可搭载25公斤的重物。据悉,机身内置高清数码相机及高光谱仪,能工作8小时。   3   填补空白   售价只有国外同类产品20%-30%   &ldquo 这是国内首家具有自主知识产权的高光谱成像遥感无人机,填补了国内的空白。&rdquo 杨传荣介绍说,目前该款产品的售价只有国内同类产品的20%-30%。   &ldquo 测绘行业常常需要用到无人机采集地理信息,拥有无人机资源对于一个测绘企业来说至关重要。&rdquo 杨传荣指着公司内展开后翼达到3米的无人机告诉记者,这个就是用于搭载高光谱成像仪器的。    为了能让成像效果更好,杨传荣表示,在高光谱仪上,还搭载了电子增强型的EMCCD制冷探测器,光谱的分辨率和信噪比大大提高。&ldquo 这就意味着在高空拍摄 的照片,即使放大40倍后,照片仍然十分清晰。&rdquo 杨传荣表示,而传统的设备放大10-20倍后就比较模糊了。&ldquo 无人机对于搭载重量要求苛刻,公司正在逐步 优化高光谱仪重量。&rdquo   4   应用广泛   纳米级害虫、   PM2.5超标都能监测   杨传荣介绍,高光谱遥感成像无人机比一般用于测绘的无人机更高端。&ldquo 目前,这台无人机已经将智能探测器和高光谱仪进行融合。&rdquo 能够在几百米的高空,准确捕捉到比米粒还小,仅5纳米大小的病虫害。   &ldquo 绿色的植物可见光为绿色,但是当其感染病虫害后,通过高光谱捕捉到的不可见光通过软件系统进行处理后,再分析光谱状况,就能分析病虫害的严重程度。&rdquo 杨传荣说,一般来说,通过颜色表示,当出现红色,就表示病虫害严重。   不仅如此,无人机还可以用于海洋污染动态监测。通过24小时不间断拍摄,电脑能够形成动态画面,显示污染源。   据悉,高光谱成像无人机将在两年内形成产业化,5年销售百台。对于市场前景,杨传荣表示应用前景广泛,适用于精准农业、遥感研究、环境监测、海岸研究等领域。
  • 国家重点研发计划 “快速热化学反应过程分析仪”项目已形成样机产品
    由沈阳化工大学等10家单位组成的国家重点研发计划“快速热化学反应过程分析仪”项目组今天召开研究进展与成果产业化推进会。该项目2022年立项,经过项目团队一年多的科技攻关,现已形成“快速热化学反应过程分析仪”样机产品,并开始加快推进成果产业化。据该项目负责人沈阳化工大学教授许光文介绍,过程分析是科学仪器发展的热点和前沿方向,受仪器原理和结构限制,国内外仍缺乏对高温快速反应过程特性的有效监测手段和分析仪器,难以对气相产物全组分信息在线精准采集。2022年,在辽宁省科技厅组织下,由沈阳化工大学牵头,联合中国科学院过程工程研究所、杭州谱育科技发展有限公司等10家在热化学快速反应转化器和小分子、大分子、杂原子等气体产物在线检测仪两方面的产、学、研、用突出单位成功申报国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”专项立项“快速热化学反应过程分析仪”项目。据悉,该项目主要研制我国首套完全国产化、潜在领先国际同类仪器的快速热化学反应过程分析仪系统,分析产物生成反应动力学、测试全产物质量动态演变特性,提出分别利用快速过程质谱、高分辨率质谱和TDLAS激光光谱仪相结合的综合测试和表征技术方法,测试“小分子永久性气体生成曲线”定量动力学、获取“中等质量数以上产物全质量谱图”研究产物生成特性及其随反应时间的变化、并解决“含N、S等杂原子化合物实时释放”的测试难题,成果可形成有效手段,揭示快速反应气相产物生成过程特性,以全面研究认识反应。据了解,该项目创新之处在于,在“微型平推流”中以高温颗粒加热方式于高压下快速诱发在线伺样的物料发生化学反应、通过微型平推流高保真导出产物信息、全产物在线快速检测产物生成动态特性、解析反应动力学和反应机理,将针对典型物质的快速热化学反应过程特性试验并验证分析仪及系统的应用性能,建设分析仪产品的生产线、构建产业化平台,通过应用推广,推动我国快速反应分析仪及其应用技术的持续发展和核心竞争力。
  • 养鸡速成不足忧 滥用抗生素或是最大隐患
    “速成”存误解 抗生素滥用是更大“危鸡”   近日,媒体曝出肯德基的供应商——山西粟海集团养鸡“速成”,只用45天即被屠宰,同时养殖中大量使用药物,饲料曾毒死周围的苍蝇。消息一出,粟海集团连带肯德基的产品安全遭到舆论的强烈质疑。   食品安全早已经成为群众最关心的话题,专家指出,养鸡“速成”本身并不构成安全问题,其背后的抗生素滥用才真正令人担忧。   “速成”说和“激素”说有误解   由于与人们一般认识有较大出入,事件中鸡的生长周期成为公众关注的焦点。但肯德基所属百胜集团一位公关人士表示,此前报道中指出的“速成说”不值一提,因为白羽鸡45天的生长周期在专业上根本不属于速成。她表示,整个肯德基的采购非常严格,而且都会依照国家标准进行。   对于45天是否速成,北京六角体科技发展有限公司总经理贾东芬表示,无论是全聚德还是北京专门向国外出口肉鸡的华都集团,禽类的养殖周期都差不多是这个时间,45天不能算是问题。   对此,农业部家禽品质检测中心常务副主任高玉时给予肯定。他表示,对于养鸡来说,并非想让它速成就能速成,因为不同品种的鸡生长周期不一样。一般的草鸡,45天才能长到一公斤左右,再用技术手段,比如灯光照明、添加剂也没有用。而现在养殖场用的白羽鸡属于肉鸡,都是从国外比如美国引进的,是用科学技术通过筛选挑出来的鸡种,这种鸡不仅长得快,而且胸脯肉多,因为国外消费者就喜欢吃肉,不像中国人还吃鸡爪和内脏。   在正常情况下,白羽鸡42天能长到2.6公斤。对这种肉鸡,国外的舆论争议之处往往在于它只长肉、不运动,站着甚至都能骨折,因此吃这种鸡不健康。“国外认为养鸡过于密集,鸡缺少活动的空间,生下来就为了被吃,因此有动物生存权利的问题,还有鸡种基因退化的问题。”高玉时解释。   中国农业科学院家禽研究所饲料营养研究室主任卜柱表示,现在的肉鸡一般生长周期42天~49天,最多56天就必须出售。   “还有一种舆论说现在的鸡都吃激素,这是一种误导。”高玉时表示,养鸡产业不可能用激素,因为肉鸡已经生长很快了,根本不需要用激素。“激素会使鸡心脏活动更快,会加速肉鸡死亡率。”专业人士指出,一般情况下,像猪、牛、羊这样生产周期长的大型动物会使用到激素。   抗生素滥用是隐忧   专业人士指出,对于养鸡产业来说,抗生素使用过量是一个主要问题。   卜柱介绍,肉鸡根据生长周期不同,其饲料使用分三个阶段。第一阶段是出生到3周,属“肉小期”,第二阶段是3周到5周,属“肉中期”,第三阶段是5周以后,叫“肉大期”,各个阶段为了满足其生长发育的需要,要添加不同的饲料。   “在第一第二阶段,养殖企业可能会大量使用抗生素,因为害怕密集养殖的鸡得传染病死亡,但是到第三阶段,抗生素的使用就停止了,因为根据规定,一些抗生素指标要检测,而抗生素经过一周左右就可以排泄出去,这样就可以保证合格。”卜柱说。   但是,如果在前两个周期抗生素使用过多,也会残留到第三个周期,同时如果加得太多,鸡也会死亡。据专家介绍,目前国内允许可以给家禽使用的抗生素数目有限,大概有十几种。“产蛋鸡是明令不许使用抗生素的。”卜柱补充。   关于抗生素的相关标准,农业部2003年发布了《绿色食品-禽肉NY/T 753-2003》以及2005年发布了《无公害食品-禽肉及禽副产品 NY 5034-2005》,其中规定土霉素、金霉素、磺胺类以及环丙沙星每公斤的含量均应少于0.10mg,克球酚少于每公斤0.05mg。   即便有这些规定,中国在家禽养殖中滥用抗生素的现象仍很严重。中国是抗生素生产大国,也是使用大国,有数据统计,中国年产抗生素原料大约21万吨,出口3万吨,其余自用,其中一半用于动物,人均年消费量138克左右,而美国仅人均年消费13克(相关数据见本版配发资料)。   贾东芬说,“一般来说,企业至少应有两道保证,一道是驻场监督,抗生素中乳呋喃类、金霉素、土霉素都会检查,另外一道是肉类加工企业的检测。不过有些餐饮企业抗生素超标的情况应该是不罕见的。”   欧美发达国家对于抗生素在畜禽养殖中有更严格的限制,世界卫生组织已成立了慎用抗生素联盟,其成员包括90多个国家和地区,各国采取严厉的手段限制甚至禁止使用抗生素。瑞典1986年成为首个在动物饲料中部分禁用AGP(抗生素生长促进剂)的国家。自2006年1月1日起,欧盟全面执行此项禁用。美国、日本都出台了相似的法律法规,限制或者禁止抗生素在饲料中的使用。   “我们现在的研究也在考虑抗生素的替代品,用于家禽养殖,比如微生态制剂、抑生素,以及中草药。”卜柱最后表示。   相关报道 粟海:已将鸡肉样品送至检疫部门   对于位于山西的粟海集团来说,负面报道似乎并没有影响到企业的正常经营。根据该公司网站的介绍,山西粟海集团成立于1997年,2000年改组为股份制企业,是国内整个中西部地区最大的鸡肉养殖基地,目前总资产40亿元,职工4000余人,年加工肉鸡1.2亿只,加工各种预混料和全价颗粒饲料73万吨,孵化雏鸡1.2亿羽。肉鸡养殖辐射山西、陕西、河南的运城、临汾、渭南、三门峡三省四市等56个县市、80多个乡镇、10000余农户,曾被评为“全国肉类食品行业50强”、“中国白羽肉鸡企业20强”。   “速成鸡”事件发生后,《中国经营报》记者拨打该公司董事长朱苏海、总经理徐麦管的电话,均无人接听,该公司办公室一位姓陈的女士表示,说公司饲料等毒死苍蝇的说法并不属实,“我们添加的药物都是在法律法规允许的范围内,没有超出限度。”   陈女士表示,肉鸡养殖业务是公司最主要的业务,养殖分两种形式,一种是通过自己的养殖场,另外一种通过农户散养后收购。但是,即便农户散养,粟海也有技术员定期指导和监督,质量上不会有问题。   对于媒体的报道,陈女士表示公司首先要核实,因此已经将鸡肉样品送至山西饲料兽药监察所、山西出入境检验检疫局检测,该公司属民营企业,作为中西部地区最大的肉鸡养殖企业,公司的养殖环节可以公开,媒体随时可以来监督。   记者随后致电山西饲料兽药检查所询问检测结果,不过,该所负责人在得知媒体来意后并没有回答,而是挂断了电话。   虽然百胜集团和肯德基的网站没有对此事作出回应,但是在官方微博——“中国肯德基”上表示,山西粟海集团在肯德基鸡肉原料供应体系中属于较小的区域性供应商,仅占鸡肉采购量的1%左右,该集团以往食品安全记录均正常。根据媒体报道内容,肯德基将进行调查,加强检验,并根据调查情况做相应处理。   资料 国内养殖业滥用抗生素实况   使用数据   国家食品药品监督管理局的统计数据显示,中国年人均使用抗生素138克,是美国的10倍。但兽用抗生素远比人用更多。   由中国科协主导的一项重大政策性课题研究,“抗生素类药物滥用的公共安全问题研究”的调查结果显示:国内生产抗生素21万吨,其中9.7万吨用于动物养殖,3万吨用于出口,剩下的为人类所用。   危害   动物滥用抗生素后,有两种途径造成超级细菌出现和繁殖。一种是通过药物残留进入人体,使人体感染的病菌具有抗药性,另外一种情况是,动物虽然不被人食用,但是其本身的药物残留滋生超级细菌,并通过食物链和环境传播,比如通过排泄物、活动方式传播到人体内,造成人类因感染超级细菌而致死。   检测   国内的肉产品抗生素的检测却几近于无。检测最大的品种比如氯霉素、土霉素、四环素、链霉素、磺胺等等加到一起,全国试剂检测市场也不超过6000万元。检测市场需求主要还是来自于出口的企业。因为国外在进口肉类产品中抗生素检测严格,一旦含量过不了关,就要在当地销毁。 相关专题:聚焦“速成鸡”事件——饲料中抗生素检测
  • 免维护、人机交互、可视化——记优秀新品海光HGLF-V液相色谱-原子荧光联用仪
    为了将在中国仪器市场上推出的、创新性比较突出的国内外仪器产品全面、公正、客观地展现给广大的国内用户,同时,鼓励各仪器厂商积极创新、推出满足中国用户需求的仪器新品,仪器信息网自2006年发起“优秀新品”评选活动,至今已成功举办十六届。发展至今,该奖项也成为了国内外科学仪器行业最权威的奖项之一,获奖名单被多个政府部门采信。2022年度“优秀新品”评选活动正在进行中,2022下半年入围名单已公布(详情链接)。值此之际,一起再来回顾下往届年度优秀新品奖获得者们吧!本期带您回顾的是2021年度“优秀新品”获奖产品:海光 HGLF-V液相色谱-原子荧光联用仪。2021年度共有711台仪器参与“优秀新品”奖项评选,在“技术评审委员会主席团”的监督下,经仪器信息网“专业编辑团”初审、“网络评审团”评审、“技术评审委员会”终审,确定12台仪器获奖。其中,海光 HGLF-V液相色谱-原子荧光联用仪脱颖而出。海光 HGLF-V液相色谱-原子荧光联用仪介绍如下:海光在2007年同江桂斌院士的技术团队合作研发液相色谱-原子荧光联用仪,并在国家食品安全风险评估中心吴永宁研究员等专家的推动下,制定了GB5009食品安全国家标准。获得2021年度“优秀新品”的HGLF-V系列液相色谱-原子荧光联用仪已经是第三代创新产品,融入了多项绿色环保设计理念,采用自动化、免维护、智能化、人机交互设计,为广大用户带来了更加便利的体验。荧光部分技术特点:● 采用多通道多灯位免调灯光源系统●基于内消光螺纹、非对称光阑以及特殊消光材料涂层的光学系统设计,有效控制杂散光,显著提高检测系统的信噪比● 高度设计的三维集成流路系统,有效解决了管路凌乱,汞容易残留、记忆效应严重的问题● 微升级高性能顺序注射进样系统,完全免维护,无泵管消耗,实现分析和清洗过程的完全自动化与智能化● 载气、辅助气和屏蔽气组成的三路毫升级高精度数字化气体质量流量控制系统,保证分析结果的长期稳定可靠● 专门针对高有机质样品设计的的免维护水冷式自溢流三级气液分离系统,自动控制泡沫生成,除湿,自动排废● 免维护控温原子化器,确保原子化效率的长期稳定可靠● 百万次免维护点火技术,不需要更换点火炉丝,解决点火炉丝容易断裂的问题● 高稳定度汞灯漂移校准系统,解决了长期测量过程中汞稳定性差的问题● 智能化漏液、气体流量、点火电流、原子化室视频监控等传感监测技术● 高速LAN及Wl FI无线通讯技术● 全新一代智能化软件系统,自动完成测量、保存、清洗、退岀、关机计算机的全流程动作● 采用多通道多灯位免调灯+无限制旋转灯塔及二维坐标对光系统形态部分技术特点:● 10项完全自动化、免维护、智能化的无人值守、人机交互设计  全自动1:8路流动相和试剂液位高度全自动监测与报警  全自动2:流动相和清洗液流路自动切换  全自动3:柱塞清洗完全自动化  全自动4:流动相在线全自动脱气系统  全自动5:双柱高压全自动切换系统  全自动6:柱温箱温度全自动控制与监测  全自动7:紫外灯全自动点亮与可视化监测  全自动8:紫外消解与常规模式全自动切换  全自动9:形态分析和总量分析模式全自动兼容  全自动10:包含软件自动退出与计算机自动关机的全自动分析流程● 20项智能化实时监测技术,随时掌握系统工作状态● 基于自限温空气浴加热、多级温度监控与高精度PID控温算法的全透明可视化柱温箱● 三倍于传统机型紫外光能量的高性能紫外消解系统,消解管路和紫外灯状态实时视频监控● 可选内置氢气助燃模式,还原剂消耗量仅为传统机型的1/4● 智能化气体电子流量控制系统,实现毫升级别高精度控制与快速响应海光市场负责人赵慷发表获奖感言:
  • 拒绝“入坑”,该如何选择合适的采样机?
    煤炭的采制输存化自动化、智能化、无人化建设是智慧电厂/智慧矿山建设的重要组成部分。业主可根据需要,选择一次性采制输存化全线建设或单环节分步实施。无论按哪种方式建设,采样机作为其中的第一个环节,选择合适的方案非常关键。目前,市场上部分采样机生产厂商提供的产品价格低廉,对购买方而言,具有一定的吸引力。但实际上,这些厂家或许从未实施过煤炭采制输存化整体项目的建设,实操经验为零。他们所生产的采样机仅支持单机版运行,不支持未来全自动化扩展(无法与后端的制输存环节进行有效对接)。如此这般,会给业主带来鸡肋般的烦恼:改造升级不支持,推倒重建太可惜。采样机由此成为采制输存化整体项目中的薄弱环节,存在人为干预的风险。为避免后续不必要的“折腾”,业主前期就应尽可能地去选择合适的采样机厂家及产品,未雨绸缪,防患于未然。不论如何选择,为适应智慧电厂/矿山的建设要求,一味的追求价格最低并非良策,而应从未来产品的可扩展性、投运率、厂家的长期稳定性综合考量,归纳总结如下:01采样机是否支持采制对接?采样机的集样器一般有普通分矿留样机、底开门分矿留样机和智能分矿封装机三种。单机版的采样机一般配置普通分矿留样机,用不锈钢的样桶人工换桶、搬运,其占地空间小;底开门分矿留样机适用于采制短距离对接,如自动制样室在采样机附近,则样品可通过底开门分矿留样机、提升机、密封式皮带输送机,自动对接到自动制样系统;智能分矿封装机适用于采制长距离对接,当自动制样室比较远时,样品通过密封式的密码桶封装、样桶上带芯片码,可通过小车自动转运到制样间。由于普通分矿留样机占地空间最小,一些厂家或为追求成本最低,或缺乏采制对接的建设经验,缩分皮带下方及采样机的制样间没有考虑未来升级为智能分矿封装机、底开门分矿留样机的空间及接口,无法与后端的自动制样系统对接,限制了采制一体化建设的可能。因此,业主需从长远发展的角度综合考虑,在早期招投标阶段,对各采样机厂家的方案提出要求:采样机建设方案需满足未来采制对接升级的要求。02采样机厂家是否具备接口设计能力?有的采样机厂家研发人员配置不齐全,甚至没有专职专业的软件、控制系统开发工程师。在采样机未来纳入到智慧工厂建设的过程中,不具备软件升级、改造、接口开发设计的能力,即使业主方愿意付改造费用,厂家也难以满足要求。因此,早期业主方应对采样机厂家的研发实力进行重点考察,甄别其是否有稳定的、人员配备充分的研发体系。03汽车采样机是否可无人值守、全自动、全断面采样?在现如今公转铁的大趋势下,汽车采样机相对越来越少,但对于没有水运、没有铁路线的电厂、化工厂、煤矿等企业,汽车采样机仍是其必备之选。汽车采样的全断面、全自动采样功能尤为重要。因为全断面采样一般采用螺旋采样头,其样品代表性最好;全自动采样要求采样机必须是随机选点,有效减少人为干预。此外,采样机应具备或未来可通过升级具备无人值守功能,能与汽车自动进出厂系统、编码与批次管理系统等有效对接,从而实现采样现场的全流程监管,进一步减少人为干预。04采样机厂家是否具备产品全生命周期服务的能力?采样机是一套系统,并非安装调试完成之后就能一劳永逸,亦非只用一天两天或者一次两次,其有效使用寿命在10年以上,这要求采样机厂家有足够的生命力。一是其生产的采样机,本身品质过硬,经得起时间的检验,在产品生命周期内可持续、有效运行;二是厂家在有效使用期内,可提供全面的运维、质保服务,避免因厂家破产倒闭,无法持续提供售后服务的现象发生。05采样机应具备全通采制样的能力。进入采样机的煤样,普遍存在颗粒度大、水分含量高、容易粘堵等问题,如何实现全通运行,顺利采制样,这是首当其冲要解决的技术难点。三德科技的采样机,采用了多项专利技术来确保采制样环节的通畅性。以最容易粘堵的破碎环节为例:若煤质较好,则配置带伞旋® 技术、自适应给料技术、格槽式筛板技术的破碎机;若煤质水分含量高、容易粘堵,则配置无筛板双环锤卧式破碎机,全方位确保系统运行通畅、样品代表性好。目前,行业内能实施采样机建设的厂家有很多,其输出的方案也是琳琅满目,但能完全满足上述要点的厂家,屈指可数。业主在选择采样机合作方的时候,需充分考虑以上因素,避免“入坑”。三德科技方案中心 杨勇来源:湖南三德科技股份有限公司编辑:湖南三德科技股份有限公司
  • “无人机追踪涉毒车”上热搜!然而,最牛缉毒无人机,却是......
    近日,苏州警方接到上级布控指令,一名涉嫌吸毒人员正驾驶车辆进入辖区。路面智能卡口抓拍发现布控车辆后第 一时间提示,无人机起飞进行自动跟巡,并将预警信息实时传递给警方。在无人机的空中追踪指引下,民警迅速将嫌疑车辆截停并将嫌疑人抓获。随着科技的发展,无人机在各个领域的应用越来越多,在公共安全领域的应用,不断更新迭代。除了上述无人机的追踪应用,有一款神器,可以直接在毒 品源头种植的稽查应用上。世界范围的毒 品犯罪泛滥,成为最严重的社会问题,极大地危害社会的安定和人们的健康,打击毒 品犯罪,需从毒 品种植源头抓起。各国民间存在大量偷偷种植的非法罂粟园,它们零星地分布在山区、林区以及人迹罕至的地方,或隐秘地套种在庄稼地里,这给寻找和摧毁罂粟非法种植带来困难。随着光谱成像技术和无人机技术在近些年不断的发展,通过无人机搭载小型高光谱成像仪来检测是否存在非法罂粟种植地的应用已经能够实现。奥谱天成无人机载高光谱成像仪正是基于光谱成像技术和无人机技术的结合,无论是在农作物病虫害检测,还是在国防缉毒等领域,都有着不错的技术优势。上图是把罂粟和其他树叶分开摆放,平铺在泡沫板上进行光谱成像的,是在已知罂粟及其他植物叶片的光谱特征情况下,通过高光谱成像的功能将不同植物叶片加以区分,并以不同的彩色显示。但在现实中,罂粟通常是种植在杂草丛生的山地里或套种在庄稼地里。我们难以获得所有与罂粟生长环境相同的所有植物的光谱特征,因而将罂粟叶片混杂在其他各种不同植物的叶片之中,再进行检测。在混杂的植物叶片中,通过高光谱成像仪,可以清晰地看到罂粟分布的情况,利用光谱匹配分类技术,将罂粟与其周围环境的树叶区分开来。对于非法种植罂粟的排查,缉毒人员采用的方法基本为在罂粟种植期或生长期,深入涉毒重点村屯的山头,林缘地带进行实地监控、踏查等方式来检查,人力和物力的投入极大。现在可以利用无人机载高光谱成像仪,全面深入各个地区进行排查,实现智能化识别与巡查。
  • 新品来袭 | 芬兰SPECIM发布新型无人机高光谱系统AFX10
    芬兰SPECIM是上早提供商用高光谱分光器的制造商,至今已有二十余年高光谱产品生产历史。产品种类多样,包含工业高光谱相机、实验室高光谱成像系统以及机载高光谱遥感系统等,光谱范围覆盖可见光到热红外全部波段,已被广泛应用于农业遥感、环境监测、矿物勘查、工业集成以及国防安全等领域,满足了工业客户、系统集成、科学和研究客户的不同需求,为用户提供全面的高光谱成像解决方案。 2020年1月2日,芬兰SPECIM(Spectral Imaging Ltd.)在成立25周年之际,正式发布新型无人机高光谱成像系统AFX10(400-1000nm)。AFX10开创性地集成高光谱相机、GNSS/IMU惯导、控制电脑于一体,整套系统重量仅为2.5公斤,可适用于旋翼和固定翼无人机系统。同时芬兰SPECIM AFX10可根据用户需求自由选择或定制波段,让高光谱技术更符合应用需求。芬兰SPECIM AFX10针对用户对无人机高光谱设备小型化、轻便化的需求,AFX系列是在新型高光谱相机FX系列的基础上进行机载应用的开发集成,在保证高信噪比、高精度机载高光谱数据的同时,一体化高度集成,方便用户安装使用。并且,其操作简易,一键启动即可自动完成数据采集。芬兰SPECIM AFX10为了给客户提供更加的数据体验,芬兰SPECIM为AFX系列定制搭载云台,搭配AFX10高效通关效率(F/1.7)和光学系统设计,在变化多样的野外,保障高光谱数据的质量。 AFX10数据(无云台) AFX10(有云台) 为满足不同领域的需求,芬兰SPECIM 研发的AFX17(900-1700 nm)也将在2020年与大家见面,敬请期待!
  • 无人机技术在农业领域应用前景广阔,无人机手成新职业
    随着科技的发展,越来越多的"高科技"参与到特色作物的栽种和采收中。如武汉市江夏区釜山村的藕种移栽工作,一箱箱藕种不再走水路,而是改为“空投”,一人即可完成约二十亩的种植任务,大大提升了工作效率。而在宜昌兴山县峡口镇,以柑橘为主导产业的果园,无人机也能轻松翻山越岭,进行精准的农药喷洒。这些无人机的应用,不仅提高了工作效率,降低了人工成本,还节约了用药成本。宜昌兴山县豪杰柑橘专业合作社负责人钟浩介绍:“300亩的果园,以前需要3个人工,药费大概一万元左右,人工需要7天打药 ,现在人工成本节约了75%,用药成本节约了50%。”此外,无人机还能通过智能导航系统实现精准施肥打药,使得肥料喷洒均匀,且作业效率极高,是传统人工作业的几十倍。然而,尽管新型农业无人机的工作效率远超传统农机,且操作更加简单,但农业无人机飞手还是一个需要操作技术的职业。在老龄化的乡村,飞手多是"80后""90后"。2019年左右,农机手杨良发现农业无人机在京津冀地区多了起来。天津宝坻有100多万亩小麦等农作物,几乎每个乡镇,都有能操作农业无人机的“能人”。农业无人机能通过智能导航系统实现精准施肥打药,使得肥料喷洒均匀,且作业效率极高,是传统人工作业的几十倍。喜爱钻研机器的杨良转型做了无人机手,在厂家参加了三天的培训。杨良感觉,越新款的无人机越容易操作。杨良用的这款无人机是两年前新出的,他用手指在手机APP上,就可以圈出飞行地块,设置好飞行速度、飞行高度和亩用药量等参数,随后机器就可以自动进行农田作业。他在累计飞行一万亩地的时候,才感觉摸着门道了,算是入了行。一开始碰无人机时,总没法精准控制它在空中的形态。做新手时,曾有过两次"炸机"。一次是操作不当使得无人机装上了大树,一次是没有掌握好风速让无人机坠落田间。农业无人机飞手杨良正在检查设备(图源:新京报)技术的变革很快,飞手需要不断学习新知识。如今,在张良工作的农场,已经购买装有农用北斗作业监测终端和北斗导航农机驾驶系统终端的收割机、玉米播种机。每台农机都安装了智能监测设备,农机手通过手机、电脑等客户端,可随时随地输入账号密码查看作业信息。农业无人机每一两年就会更新换代。以国内某头部企业产品为例,该企业2022年新出的农业无人机喷洒载重是40公斤,到2023年已达到50公斤。2017年,该企业将毫米波雷达技术应用在农业安全避障领域,解决了复杂农田环境下无人机飞行安全的问题。到了2021年,农业无人机已经搭配有源相控阵雷达,这是该技术首次运用在这个领域。据我国农技中心数据显示,2016年我国植保无人机保有量只有约4000架,到2021年仅病虫害专业防治服务组织的植保无人机就已超12万架,有超过20万名飞手活跃在田间地头。而为推动无人机植保技术的广泛应用与普及,培养更多具备专业技能的农业技术人才,为长三角地区农业现代化的持续发展提供有力支撑,近日,2024年长三角农业无人飞机植保技能邀请赛在上海农林职业技术学院举行。来自上海、江苏、浙江的19支参赛队伍57名选手同场竞技,一较高下。无人机在农业领域的应用也属于“低空经济“的一个应用场景。参考资料:湖北十分报道:春天里万象“耕”新 | 寻访湖北春耕“黑科技”,湖北省农业农村厅,2024年5月7日“开着”飞机去种田 新一代无人机飞手上场,新京报,2024年4月30日无人飞机植保技能比赛“助飞”上海乡村振兴,东方城乡报,2024年5月8日
  • 北京是卓科技发布激光雷达监测无人机新品
    无人机自动分析识别检测系统方案一、方案背景低空无人机(Unmanned Aerial Vehicle缩写 UAV )也称为无人航空器或遥控驾驶航空器,是一种由无线电遥控设备控制,或由预编程序操纵的非载人飞行器。无人机具有机动灵活的特点,它体积小,重量轻,可随时运输和携带。它对起降的要求低,随时飞降。无人机一般在云下低空平稳飞行,弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷。除了具有广阔的军事应用前景外,用无人机替代有人飞机执行高风险任务,也是当今国际航天领域一个重要发展方向。特别是在近几年国际局部战争中无人机被大量地使用。对无人机的监管存在盲区,无人机的大量使用更是给公共安全带来隐患。本来是为合法用途使用的无人机越来越多的被用于犯罪目的。公众已经日渐强烈的意识到了无人机可能造成的危害。无人机能窥探隐私/技术;无人机能影响民航 – 接近撞机;无人机可能会出现在敏感地区、关键位置和政府设施区域;无人机甚至能自动射击… … 最近两年,全国已发生多起无人机空中逼停飞机事件,成为民航飞行的“隐形杀shou”。2013年底,北京一家公司在没航拍资质、未申请空域的情况下航空测绘,造成多架次民航飞机避让延误。2017年浙江萧山机场、绵阳机场,此次成都机场都是由于不明无人机,导致了数百架飞机延误,数万人滞留,给国家和人民带来的损失是数以亿计的。二、无人机监测与反制现状2.1无人机控制链路介绍无人机如何控制呢?无人机使用无线链路进行远程控制和视频数据回传,超过90% 的无人机使用ISM频段 (2.4GHz) 操作,包括跳频, Wi-Fi等, 其中控制链路采用:常用的频率为 ISM 频段: 2.4 GHz, 5.8 GHz很少使用: 433 MHz, 比2.4GHz传播距离更远少量使用过时的遥控频段: 27 MHz, 35 MHz, 72 MHz (使用 PCM 或模拟编码),这类无人机逐步消失了。无人机根据价格水平有不同的控制方式,比如一些低成本的无人机采用蓝牙技术(ISM2.4GHz);大部分无人机采用Wi-Fi或跳频(ISM2.4GHz);也有部分高端无人机采用基于预设路径的卫星导航。 2.2无人机主要监控方式各国对无人机的监控主要的手段分为两种方式:行政监管、技术防范。2.2.1行政监管:日本为了加强无人机管理,实施了新的《航空法》,规定人口集中的地区一律禁止飞无人机,防止无人机引发事故或被用于犯罪,违者将处以50万日元的罚款;英国对无人机使用也作出规定,航空法第166条第三款规定,小型无人机操作员必须保持时时刻刻能看见无人机,对无人机能够完全掌控,在飞行时应与其它飞行器、人群、车辆以及建筑保持一定的距离,以免发生碰撞事故。2.2.2技术防范从技术角度来说。目前,国外无人机反制技术大致有信号干扰、雷达探测、激光炮击落、综合型技术等几大类。(1)信号干扰:无人机工作时需要知道自己的精确位置,但无人机自身无法获得足够精确坐标数据,因此,无人机上通过安装GPS信号接收机,采用GPS卫星导航系统与惯性导航系统相结合的方式进行飞行控制。信号干扰技术是通过影响无人机的GPS信号接收机,使其只能依靠基于陀螺仪的惯性导航系统,而无法获得足够精确的自身坐标数据。美国DroneDefender电波枪打击技术美国俄亥俄州非盈利开发机构“巴特尔”(Batfeoe)最近推出了一种DroneDefender反无人机设备。DroneDefender设备前端上部安装了一根白色的杆状天线。这种设备采用非破坏性技术,是首款能移动、精准、快速阻止可疑无人机靠近的专用设备。用户只需将其指向空中的无人机,扣下扳机,就可以将目标“击落”。该设备只对实时遥控型无人机或依靠GPS导航的无人机有效(如常见的四轴飞行器和六轴飞行器),打击范围约400米;欧洲空客集团反无人机系统,空中客车防务及航天公司研发了一种反无人机系统,采用干扰技术对目标信号的频率进行干扰,而不会影响到周围其他频率的信号。该系统可远距离侦察在争议地区飞行的非法无人机并实施打击,同时又能尽可能地减少对其他物体的影响。该系统具备信号分析技术和干扰功能,并配有雷达、红外相机和定向仪,可以侦察到5至10公里范围内的无人机,还可对无人机的威胁性做出判断。基于庞大的信息库信息,该系统还可以对无人机的信号进行分析,一旦发现问题,系统就会通过干扰台切断无人机与其操作人员之间的联系,然后定向仪会追踪到无人机操作人员的具体位置,便于实施抓捕行动。(2)雷达探测:瑞典“长颈鹿”雷达系统,据美国H JS Jane’s国防、安全情报网站2015年9月1 6日报道,瑞典萨博公司在苏格兰的西弗瑞格(WestFreuqh)靶场演示验证了其“长颈鹿”捷变多波束(AMB)雷达系统对低空、低速小型目标的探测能力。此次试验名为“布里斯托15”,显示了该雷达对低空、低速小型目标强大的探测能力(ELSS),该雷达在执行全部空中监视任务的同时,能够执行反无人飞机系统(UAS)作战任务。在“布里斯托15”试验中,雷达散射截面精确到0.001平方米,增强了对低空、低速小型目标的探测能力,可自动识别低空、低速小型目标并对其进行跟踪,业余爱好者操作低速、小型四轴无人飞机系统。“长颈鹿”捷变多波束雷达系统属于地面和海洋的二维或三维G/H波段被动电子扫描阵列雷达家族系列,可在提供海岸监视能力的同时,对固定翼飞机、直升机、地面目标、干扰机和弹道目标进行分类与跟踪;意大利“猎鹰盾”系统2015年9月15日,在英国伦敦举办的英国军警装备展DSEI上,意大利芬梅卡尼卡集团SeIex ES公司展示了其研发的“猎鹰盾”无人机系统。该系统能够定位、辨识和控制对公共安全或是私人构成威胁的远程微型或者小型无人机,即所谓的“流氓无人机”。该公司称,这种设备的市场价值可能达数亿英镑;“猎鹰盾”系统利用摄像机、雷达和先进的电子设备监控无人机接收和传输的信号,从而对其进行追踪并确定其类型。一旦锁定目标,“猎鹰盾”就会利用其专有技术控制无人机,甚至将其坠毁。与其他企业利用电子战击毁无人机的系统相比,“猎鹰盾”优势在于,在精准击落“流氓”无人机的同时,可以有效避免对周边建筑物等环境造成伤害。此外,发送无线电信号控制无人机时,还不会妨碍紧急救援服务甚至移动通讯等其他重要信号的传输;墨西哥JAMMER公司防卫系统墨西哥JAMMER公司开发了Tamce Bloqueador Direccional Anti-Drone防卫系统,用于家庭防空。系统的干扰功率为20瓦,可压制几百毫瓦的无人机。启动开关后,干扰器可以干扰2.4G和5.8G信号,这对于大部分消费级无人机来说,遥控信号和图传信号都会丢失,丢失了信号后无人机只能返航或者原地降落;美国Drone Shield公司监测系统美国无人机探测系统制造商Drone Shield研发出了利用雷达或麦克风来监测无人机的技术。它内置了Raspberry Pi、信号处理器、麦克风、分析软件、无人机声音特性的数据库,通过监听周围环境的声音,通过声音对比确定是否有无人机。当有无人机在附近时,通过邮件或者短信发出警报。从原理上来看,预警技术并不难,因此监控的准确性和低误报率就非常关键,在这方面,Drone Shield拥有自己的专利技术。据悉,美国当局已经利用这种系统来为监狱、体育赛事和政府大楼提供安保。(3)综合型技术:英国反无人机防御系统AUDS,2015年10月,英国广播公司、美国国土安全新闻网、俄罗斯卫星网等网站分别对英国完全集成的“反无人机防御系统(AUDS)”进行报道。该系统俗称电磁干扰射线枪,由英国的三家防务技术公司(Blighter Surveillance Systems,Chess Dynamics和Enterprise Control Systems公司)联合研发,可以探测、跟踪并摧毁小型和大型无人机。该系统可以全天24小时开机,全自动运行。首先使用雷达和光学仪器(即雷达探测系统)搜索无人机,当雷达或光学系统探测到目标后,动态定位和视频追踪系统进行跟踪,随后定向射频干扰系统开始工作,发射定向的大功率干扰射频,干扰无人机自控系统,切断无人机与后方控制中心之间的数据联接或无线电通讯,致使无人机无法自主飞行,导致坠毁、迫降或者返航。AUDS系统的售价约为100万美元,可以安装在车载平台上,部署到军事前线、偏远边境或城市地区执行反无人机任务。该系统由三个子系统和一套总控设备组成。三个子系统分别是雷达探测系统、动态定位和视频追踪系统、定向射频干扰装置。雷达探测系统由Blighter公司研制,据称可探测反射面积0.01平方米大小的目标,最远探测距离可达8公里,并通过选配不同的天线来实现俯仰角度和水平旋转角度的变化;动态定位和视频追踪系统由CHESS dynamic公司开发,由一个可以旋转的机械平台加上高分辨的摄像机和热成像相机组成,以实现视频追踪,可以选装光学干扰装置发出高密度光束;定向射频干扰装置由Enterprise Control Systems公司研发,它使用高增益四频段天线来对准目标发出电波,可以使在C2频道下工作的无线遥控装置失灵,无法接收到指令的无人机只能盘旋不动,直到电力耗尽坠毁。报道称,该系统于2015年5月首次公开亮相,并在欧洲(如英国、法国)和北美(如美国)野外与城市等不同地形环境中进行了测试;泰利斯公司组合装备泰利斯公司正在推出一种由雷达、声像探测器、定向仪、射频和视频定位器和激光扫描装置组成的组合设备。对非法无人机的压制任务由动能杀伤武器完成,也可以通过激光干扰、选择性干扰、GPS电子欺骗、电磁脉冲来完成,还可以用另外一架装备干扰设备的无人机进行拦截。泰利斯公司已经针对4旋翼无人机和其他小型无人机进行过反无人机的技术试验。(4)其他技术:无线电控制采用接收器追踪并确定无人机,使用足够强大的电子信号照射无人机,夺取其无线电控制权。操作过程中,一旦无人机不能接收信号,就会坠毁,通过借助阻截无人机使用的传输代码,进而控制无人机,令其返航。美国联邦航空管理局(FAA) 与信息技术公司CACI推出了SkyTracker系统,该系统可在敏感地带如机场周围构建电子边界线。CACI表示,该系统可利用无人机无线电线路来识别和定位在禁飞或受保护空域内飞行的无人机,还可定位无人机的操纵人员。CACI网站提到:“CACI系统可精确定位黑飞无人机,并可将同一空域内其它无人机与此区别出来。”CACI称,SkyTracker还可有效地阻止指定无人机;微波干扰,微波武器又叫射频武器,这种武器可利用高能量的电磁波辐射去攻击和毁伤目标。与激光武器相比,微波武器作用距离远,受气候影响小,火力控制方便。军事专家们预测,随着新技术、新材料的不断发展,微波武器将会发挥越来越多的作用。俄罗斯联合仪表制造集团已制成超高频率微波炮,可用于帮助地对空导弹“山毛榉”攻击无人机及高精度武器电子设备。微波炮射程超过10公里,将其安装在特殊平台上可实现360度全方位防御。该款武器除了可搭配“山毛榉”地对空导弹用于防空外,还可检测俄军电子系统抗微波辐射能力;声波干扰,声波干扰技术就是利用声波使陀螺仪发生共振,输出错误信息,从而导致无人机坠落。研究人员发现,如果声音足够强(例如达到140分贝),声波可以击落40米外的无人机。韩国2015年8月公开了一种利用声波干扰陀螺仪击落无人机的技术。研究人员给无人机接上非常小的商用扬声器,扬声器距离陀螺仪4英寸(约10厘米)左右,然后通过笔记本电脑无线控制扬声器发声。当发出与陀螺仪匹配的噪声时,一架本来正常飞行的无人机会忽然从空中坠落。当然,在真实的攻击场景中是不可能把扬声器接到无人机上的,这种方法还不是真正有效的反无人机措施。目前存在的难点在于瞄准和跟踪,未来可能与跟踪雷达配合使用。三、系统实现 目前国内低慢小目标探测需求突现,其中蕴藏的巨大市场需求。本系统依托激光雷达技术,多无人机进行实时在线监测。该系统可以全天24小时开机,全自动运行。首先使用激光雷达和光学仪器(即雷达探测系统)搜索无人机,当雷达或光学系统探测到目标后,动态定位和视频追踪系统进行跟踪。 整套系统由三部分组成:激光雷达探测系统、旋转云台、动态定位和视频追踪系统、定向射频干扰系统。光电设备,先由激光雷达,最远探测距离可达20公里,最小分辨率可达0.01m2大小的目标,发现目标后,动态视频追踪系统根据目标距离自动调节光学摄像机和热成像相机焦距,依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪,提高系统检测的准确性及无人机的移动趋势;定向射频干扰系统根据无人机运行轨迹及距离,定向发射射频干扰或捕捉网等手段,对无人机进行干扰及捕捉。系统可以安装在车载平台上,部署到军事前线、偏远边境或城市地区执行反无人机任务。四、优势比较到目前为止,大多数雷达都是所谓的脉冲雷达。例如,这适用于几乎所有用于空中交通管制的雷达。脉冲雷达以固定的间隔发射短而强大的脉冲,并且该脉冲的一些被物体反射。通过测量发送和接收反射信号之间的时间,可以计算到物体的距离。脉冲雷达系统擅长检测大面积天空内的物体,并确定与物体的距离。另一方面,它们不太适合确定物体的速度和方向。多普勒雷达系统传输恒定信号。利用多普勒效应,当发射它的物体远离观察者时,信号的波长增加,而当物体向观察者移动时,信号的波长减小。正是这种效应导致救护车警报器在驶过后发出不同的声音。物体移动得越快,效果越强。因此,多普勒雷达可以基于从物体反弹回来的信号波长的变化以非常高的精度确定物体的速度。还可以以非常高的精度确定物体的运动方向。多普勒雷达系统提供了有关被检测物体的更多信息。另一方面,教科书会说多普勒雷达在覆盖大片天空和确定物体距离方面不如脉冲雷达。无人机的飞行速度非常慢。这使得它们难以使用脉冲雷达进行检测,也不适用于多普勒雷达系统。因为即使整个无人机移动缓慢,转子也会快速移动,并在多普勒雷达中产生独特的信号。“除了它们的小尺寸以及它们可以飞得极低的事实之外,无人机还带来了其他一些挑战。无人机尤其具有极强的机动性。熟练的操作员可以利用它来将无人机隐藏在不相关的物体之间,如树木,建筑物,鸟类等。这需要雷达集成的光学系统。通过组合雷达和光学传感器,跟踪无人机同时避免误报,例如当一只鸟飞过时更加可行。光学传感器还有助于识别无人机。激光雷达,采用不可见光对空域进行360°全方位不间断探测,整个系统具有以下优势:1、测量精度更高:激光雷达在测距领域拥有突出优势,测量更加准确。2、全机型覆盖式监测:激光雷达通过发出的光路对空域进行不间断扫描,当无人机出现在空域后,根据反射光的区别进行监测。完全覆盖全部无人机机型,从根本上解决了依靠不同频段监测对应频段无人机的弊端,真正实现了全机型覆盖式监测。3、高可靠性:动态视频追踪系统根据目标距离不同自动调节光学摄像机和热成像相机焦距,依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪,大大提高系统检测的准确性,降低系统误报记录,可靠性高。五、系统结构图 创新点:通过组合雷达和光学传感器,跟踪无人机同时避免误报,例如当一只鸟飞过时进行区分。光学传感器还有助于识别无人机。 激光雷达,采用不可见光对空域进行360° 全方位不间断探测,整个系统具有以下优势: 1、测量精度更高:激光雷达在测距领域拥有突出优势,测量更加准确。 2、全机型覆盖式监测:激光雷达通过发出的光路对空域进行不间断扫描,当无人机出现在空域后,根据反射光的区别进行监测。完全覆盖全部无人机机型,从根本上解决了依靠不同频段监测对应频段无人机的弊端,真正实现了全机型覆盖式监测。 3、高可靠性:动态视频追踪系统根据目标距离不同自动调节光学摄像机和热成像相机焦距,依靠旋转云台进行动态定位及视频追踪,大大提高系统检测的准确性,降低系统误报记录,可靠性高。
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