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[成果] 1700520159 北京
X84 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:“世界屋脊”青藏高原是地球第三极,是中国灾害天气上游关键区与气候变化敏感区,对中国防灾减灾、生态安全屏障建设与水资源保护影响重大。由于自然环境恶劣与科技水平的局限性,多圈层陆面-大气观测系统的匮乏,严重制约了防灾减灾与国家重大工程应用。项目历经十余年跨学科、跨部门联合科技攻关,取得如下创新性成果:1、针对高原“世界屋脊”复杂气候特征、多尺度地形与多圈层陆面状况,实践了科学试验-工程建设-理论研究-应用开发系统工程的集成创新理念,采用卫星遥感与地基观测点-面结合的新技术途径,在“第三极”青藏高原创建了多圈层陆面-大气的长期综合监测多功能应用技术系统。该系统已纳入中国气象局、中国科学院高原及周边科研、业务综合观测网、国际示范基准站,被国际著名刊物BAMS两次专题报导;2、针对气候变暖背景下“世界屋脊”青藏高原多圈层陆面水、热过程及重大工程适应与应对气候变化复杂性难题,提出了青藏高原多年冻土区铁路路基微气象多参数融合判识等新技术,解决了青藏高原冻土对铁路路基稳定性破坏等技术“瓶颈”;发展了卫星遥感-地基多源高分辨率信息提取、融合、建模与模式参数定量化新技术,并有效应用在青藏高原生态安全屏障等工程建设;3、针对大范围洪涝、暴雨、暴雪等突发性灾害预警重大科技难题,基于“世界屋脊”青藏高原上游预警“强信号”敏感区影响理论,优化观测布局,提出了高原大地形大气三维结构“强信号”多源信息模式同化系统等新技术,该系统应用有效提高了高原及下游灾害预警能力;研发了卫星遥感-地基观测三维云分析系统,并实时运行,有关技术亦被美国国家海洋大气局相关系统所采用;4、提出了青藏高原大气水分循环影响及水汽输送“转运站”、上游“敏感区”等理论模型,推动了大气科学领域理论与灾害预警关键技术的发展,并将高原影响理论拓展到大气环境领域。发表论文117篇(SCI论文55篇,影响因子大于3.0达16篇),SCI引用515次,CNKI-CCD核心期刊引用1080次,项目专家3次受美国NOVA科学出版社特邀,与国外科学家合著专著3部、出版JMSJ专刊,研发了首套《青藏高原低涡、切变线年鉴》系列产品,获3项计算机软件著作权,成果被国际著名刊物Nature、BAMS专题报导。特邀主笔国际发行专著《青藏高原天气预警理论与应用技术研究》被美国国会图书馆收藏。项目关键技术成果有效应用于“青藏铁路工程”、“西藏生态安全屏障建设”、“南水北调西线评估”等四个国家重大工程;在雪灾、暴雨、泥石流等重大灾害监测预警及四川汶川、芦山大地震减灾服务中成效显著,青藏高原多圈层长序列观测数据集平台2012年至今跨行业访问下载人次超过9.8万。项目成果两次被国际评估机构先后评价为“对于大气科学研究领域占据国际领先地位具有重大意义”,“对国际前沿性气象研究作出重要贡献”,主编的《中国气候观测系统》被国际“全球气候观测系统”(GCOS)联合执委会评价为“可供其它国家效仿的一个杰出模式”。项目部分成果分别获得四川省、甘肃省科技进步一等奖。
[成果] 1800120483 四川
X83 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:该系统研究了环境微痕量恶臭硫化物气体检测溯源关键技术,针对微痕量硫化物分析测试国家量值溯源建立中核心关键的微痕量硫化物国家一级标准物质的研制,通过对包装容器的处理、原料的纯化、微痕量气体原料的定量转移、痕量硫化物的检测技术以及称量不确定度评定方法的研究,突破了高准确性、高稳定性微痕量硫化物气体标准物质研制的关键技术难点,为中国微痕量硫化物检测溯源体系的建立做出了重要的贡献。创新点与关键技术:(1)微痕量硫化物在包装容器中一直存在吸附、水解反应等问题,成为制约硫化物气体标物向微痕量发展的瓶颈,为了解决这一行业难题,该项目对研磨抛光,阳极氧化,高分子材料涂层等多种内壁处理工艺进行了深入研究。见图1。(2)项目组采用微量原料转移制备技术,大大提高了制备精度,极大降低了制备过程中引入的不确定度。见图2。(3)创新采用了硫化学发光检测器,结合在线漂移补偿分析技术,成功解决了痕量硫化物分析检测的检出限、线性和重复性等技术难点,使得硫化学发光检测器可以更好地推广使用,作为主要起草单位完成了国家标准《气体分析硫化物的测定硫化学发光气相色谱法》的制定工作。(4)在对定值结果不确定度评定时,ISO6142给出了称量法的定值及不确定度模型,但是公式非常复杂,难以使用,以前国内的研制单位大多采用简化公式进行计算,忽略了摩尔质量、纯度分析带来的影响,使得结果和国际高水平存在很大的差距,该项目完全依据ISO6142所有要素开发了相应的程序软件,计算结果和ISO6142中的举例完全一致。
[成果] 1800120520 北京
X87 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:高分陆地卫星是指具有高空间分辨率和/或高时间、高光谱分辨率的陆地观测卫星。中国幅员辽阔,社会经济发展迅猛,高分陆地卫星的应用对中国宝贵的国土资源管理、严重的环境污染治理、频发的灾害监测与响应、日新月异的城镇化与区域发展进程监督评价具有独特的、不可替代的作用。创新建立了完整的国产高分陆地卫星高精度辐射和星地一体化几何校正技术体系,解决了国产高分陆地卫星图像噪音大、性能不稳定的业务化辐射校正和多CCD多相机拼接大视场影像几何一致性差的难题,实现了高分陆地卫星高精度辐射校正及大区域影像高精度定位和几何校正。攻克了复杂多变大气环境和破碎地表条件下高精度大气校正和定量遥感信息反演技术,构建了多星协同地表、大气、水体参数等反演模型集,显著提高了国产高分陆地卫星大气校正和定量遥感反演模型在中国区域的适用性,使高分陆地卫星定量化信息进入了国土、环境、农业、水利等行业主体业务。首创以辐射校正、几何表达、反演参数等多要素的分级分类准则,构建了国产卫星遥感数据与信息产品标准体系;创新性地提出了面向业务化应用的数据归一化及定量遥感模型动态嵌入和灵活定制技术,研建了高分多星遥感数据综合处理系统和国土资源、高分环境等集群定量遥感信息产品生产平台,实现了高分卫星数据规模化处理和协同集成应用,极大地推动了我国高分遥感从科研实验向业务化应用的转化。
[成果] 1800120554 北京
X83 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:建立了园林植物滞留PM2.5能力的评价方法。该研究首先提供1种植物滞留细颗粒物质量的检测方法,通过“干洗法”获取植物叶片单位叶面积的滞留物质量,根据电镜扫描图片获取植物叶片滞留物中细颗粒物的比例,基于以上参数以及单株植物绿量可以获得单株植物滞留细颗粒物的质量,通过比较该参数可以对不同种类的园林植物消除空气中细颗粒物能力进行比较和评估。构建5种应对PM2.5的城市绿地典型植物群落配置模式。对道路绿地、公园绿地监测结果分析筛选,对初步筛选出的消减PM2.5能力较强的绿地植物群落进行配置优化,构建5种功能优化的城市绿地典型植物群落配置模式。编制《消减PM2.5型道路绿地种植设计技术指南》。建立了1套快捷、安全的基于车载仪器的路面积尘负荷测试系统。该研究在车辆行驶过程中进行积尘负荷数据检测,解决了传统的道路面积尘负荷采样采用真空收集法存在的问题,建立了1套基于车载仪器的路面积尘负荷测试系统。
[成果] 1800120262 北京
X84 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:“十二五”废气主要污染物总量减排等环境管理的要求,以固定污染源烟气排放连续监测系统自动监测为环境管理服务、提供技术支撑和推动产业发展为指导思想,结合CEMS系统监测发展的新技术,满足中国减排监测体系建设。CEMS研发生产和安装使用调研以及CEMS监测数据质控关键环节的识别。固定污染源烟气在线监测系统技术要求的研究和验证。固定污染源烟气在线监测系统安装、调试、验收、运行、监督考核技术规范的研究和验证。烟气CEMS监督考核手工参比测试技术规范和方法的研究。
[成果] 1800120099 北京
X87 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:臭氧是对生态、气候和环境有重要影响的大气微量气体。星载紫外臭氧探测仪是探测全球大气臭氧的仪器。以中国第一台和第二台紫外臭氧探总量测仪和国外同时期星载臭氧仪器的探测数据为基础,也包括受扫描角影响较小的红外臭氧产品和地面臭氧观测网的地基臭氧数据,以“风云三号”(A/B星)臭氧总量探测仪为例,利用紫外矢量辐射传输模式并结合多种类卫星遥感器观测数据,研究紫外臭氧总量探测仪对角度依赖关系的分布特点,包括随地理位置、太阳和卫星相对几何关系、以及随季节和卫星运行时间的变化特征,给出紫外臭氧仪器扫描角依赖特性的定量关系和订正方法。
[成果] 1800120589 广东
X83 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:广东省水利科技创新项目“农村饮用水安全快速监测系统”主要以提高农村饮水安全监测监管信息化水平,确保农村水资源质量和生态安全为目的,研制广东省农村水源地水质现场快速监测与实时传输装备,研究农村饮水面源污染和水体污染联动立体监测机制,构建农村饮水安全监测信息管理平台,建设广东省农村饮水安全快速监测示范区,实现示范区饮水质量和水资源环境生态快速监测,为有效监测广东省农村饮水安全和水资源环境提供成套技术,切实提高广东省农村饮水安全工程的建设水平,完善农村饮水安全监测管理机制。项目针对广东省农村饮水水源地水体污染特点,研究了基于电化学的农村饮水水体污染指标快速检测技术;研发了基于无线传感器网络(WSNs)、3G/4G移动通信技术和全球定位系统(GPS)的多源多模态感知数据监测网络构建技术和节点部署策略;研究了与农村面源污染现场快速监测技术联动的实时动态调节工作模式;集成电化学和嵌入式系统等技术,研制了农村饮水水体污染快速检测设备。研究了针对水源地周围土壤进行定性或半定量化监测的农村面源污染现场快速监测技术以及数据回传技术;利用农村饮水水体污染快速检测设备实时监测数据,研究了面源污染源头快速跟踪定位方法;结合农村面源污染现场快速监测技术和水体污染快速检测技术,构建了面源污染和水体污染联动立体监测机制。整合面源污染和水体污染监测的各类数据源,构建了基于.Net构架的农村饮水安全监测信息管理平台,实现了多区域多节点快速监测现场数据同步更新技术与共享机制,建立了面源污染和水体污染联动立体监测机制。
[成果] 1700510355 河南
X84 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:该项目针对传统农业智能化程度低的现状,结合智慧农业的发展趋势,以农业微环境为研究对象,以物联网技术、数据融合、数据挖掘、网络信息服务技术为手段,开发了集成多传感器监测、无线传输、数据融合与预测、设备监控与管理的农业微环境智能监控系统,提高农业基础化作业的智能水平,为现代化农业提供技术支持。该项目的主要技术内容包括:设计了一种光电式日照传感器终端,可以精确感知日照数据。研发智能感知多传感器终端,实现了不同传感器的即插即用,提高了微环境下监测网络的可扩展性。设计了一种设备电源管理系统,可以对设备的电源工作状态进行实时监控与管理。研究了多传感器的数据融合技术,通过建立通信协议映射的方法实现了多源异构传感器数据的归一化。结合模糊理论、最小二乘原理对归一化数据进行融合,并使用粒子滤波方法对微环境下温、湿度与墒情数据变化趋势进行预测,充分实现了多源异构数据的数据集成。研究了微环境监测数据的可视化技术,开发了微环境智能监测与控制平台,实现对农业监测信息的可视化管理、发布、溯源、预警功能。研究了监测数据的深入利用,结合数据的变化趋势预测,通过闭环反馈,实现了农业设备的精细化管理。该项目的主要成果是:构建微环境智能监测与控制系统,实现微环境监测的可视化,通过对微环境下多源传感器数据的数据融合和预测,实现精确监测和农业设备的精确管控。开发农业信息管理发布系统,实现对农业监测信息的管理、发布、溯源、预警功能,利用平台对土壤墒情数据的感知预测,与水肥一体化自动控制系统结合,实现智能控制、精准灌溉,提高农业生产效率。该项目在开发过程中,在关键技术领域获得国家授权实用新型专利3项,获得软件著作权6项,在国内学术期刊发表论文2篇,项目产品获得省级科技成果鉴定1项,部分产品通过了权威部门的质量监督检测,创建了相关产品的质量标准和控制体系,实现了产品的产业化。权威查新机构的查新结果及河南省科技厅组织国内知名专家的鉴定结论表明该成果具有较大创新,整体技术达到国内领先水平。该项目成果自2014年投入应用以来,成果在农业、林业等系统得到了广泛应用。推广范围包括河南、河北、湖北的10个地市。累计实现直接经济效益4975万元。依据不同的应用需求,在省市级农业示范区和各地市农业专业合作社进行推广应用,项目覆盖面积超过2万亩,覆盖作物品种达20余种。实现每亩年均增收3%,节约水费、肥料、人工成本等费用550元,三年累计实现经济社会效益2亿元。该成果的技术创新与推广应用紧密结合中国农业发展现状,对于精准农业的实施,促进能源高效利用、提高农业科技化水平具有重要意义。
[成果] 1800120039 四川
X83 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:在中国《计量发展规划(2013-2020年)》中明确提出,国家计量发展重点之一是开展基础前沿标准物质研究,扩大国家标准物质覆盖面,填补国家标准物质体系的空白和不足。课题的总体目标是根据环境气体领域对检测用气体标准物质的需求现状,研制30种微痕量环境气体标准物质,完善环境中微痕量有害成分检测量值溯源体系,满足相关行业对标准物质的需求,提高中国环境监测的技术水平。研制以硫化氢、二氧化硫、氧硫化碳、甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、乙硫醚、苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、苯乙烯、乙苯、1,3-丁二烯、氯甲烷、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、1,2-二氯丙烷、甲醛、乙醛、丙酮等污染物为组分的30种环境空气检测用微痕量气体标准物质,并申报国家标准物质,填补国内空白。课题取得阶段性研究成果:(1)气体标准物质的研制。(2)分析方法的研究。(3)科技成果、人才培养。报批一项国家推荐性分析方法标准;中文核心期刊发表论文2篇,形成4份研究报告;取得实用新型专利1件;获软件著作权3项。举办培训班两次,“全国气体检测量值溯源技术研讨会”和“第一届国家气体标准物质研制及应用技术研讨会”,培训人员超过100人次;培养高级研究人员3人、培养博士3人、硕士6人。
[成果] 1700240424 广西
X84 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:课题来源于国家高技术研究发展计划(863计划)项目“工业生产过程重金属污染排放在线监测技术及设备”该成果为一种区域水环境重金属监测系统及运行方法,该系统包括监测管理系统和经 GPRS 与之相联的多个监测终端。监测管理系统中心处理器连接数据收发、数据分析处理和数据库管理模块,还连接显示器 / 用户终端,数据收发模块连接存储各监测终端的 GPS、GIS 以及相关重金属浓度的数据库。各监测终端的主控模块包括嵌入式处理器及时钟和 GPRS 子模块,检测模块包括温度传感器和重金属电化学传感器阵列。运行方法为监测终端所测水环境的温度和重金属浓度发送到监测管理系统存储并显示。数据分析处理模块将其与标准值和历史数据对比,当为污染水质或某种重金属浓度突升跳级则报警。成果具有以下的优点及效果:系统将传感器阵列、GPRS网络、服务器和监测管理系统形成一个能够进行环境中金属浓度实时监测、分析、报警系统,能对大范围内的水环境重金属数据进行实时采集、并进行动态、静态分析,从而保证在污染初期进行及时防治。系统采用GPS技术,可对监测终端进行精确定位,结合GIS,在监测管理系统上可形象、直观地看到监测终端的分布情况及监测数据信息。监测的数据传输到服务器的数据库上,实现了对数据的长期可靠存储。每组数据都对应有监测时间,方便进行历史情况查询与分析。监测终端运用GPRS网络进行数据传输,采用太阳能供电,具有组网简单、随机部署、环保、低成本、易扩展等优点。该成果属于环境保护技术领域,涉及传感器检测技术、GIS技术、GPS技术、计算机技术、通信技术的区域水环境重金属监测系统。
[成果] 1700240425 广西
X84 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:课题来源于国家高技术研究发展计划(863计划)项目“工业生产过程重金属污染排放在线监测技术及设备”该成果为一种区域水环境重金属监测系统,该系统包括监测管理系统和经 GPRS 与之相联的多个监测终端。监测管理系统中心处理器连接数据收发、数据分析处理和数据库管理模块,还连接显示器 / 用户终端,数据收发模块连接存储各监测终端的 GPS、GIS 以及相关重金属浓度的数据库。各监测终端的主控模块包括嵌入式处理器及时钟和 GPRS 子模块,检测模块包括温度传感器和重金属电化学传感器阵列。成果具有以下的优点及效果:系统将传感器阵列、GPRS网络、服务器和监测管理系统形成一个能够进行环境中金属浓度实时监测、分析、报警系统,能对大范围内的水环境重金属数据进行实时采集、并进行动态、静态分析,从而保证在污染初期进行及时防治。系统采用GPS技术,可对监测终端进行精确定位,结合GIS,在监测管理系统上可形象、直观地看到监测终端的分布情况及监测数据信息。监测的数据传输到服务器的数据库上,实现了对数据的长期可靠存储。每组数据都对应有监测时间,方便进行历史情况查询与分析。监测终端运用GPRS网络进行数据传输,采用太阳能供电,具有组网简单、随机部署、环保、低成本、易扩展等优点。该成果属于环境保护技术领域,涉及传感器检测技术、GIS技术、GPS技术、计算机技术、通信技术的区域水环境重金属监测系统。
[成果] 1700240426 广西
X84 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:课题来源于国家高技术研究发展计划(863计划)项目“工业生产过程重金属污染排放在线监测技术及设备”水环境重金属在线监测系统通过接收远程监测终端采集的水环境重金属浓度信息,利用现代信息技术进行数据采集和补偿处理,结合GPRS和地理信息系统技术直观、真实地反映各监测点的重金属浓度信息,使用户及时、准确地掌握监测区域水环境重金属含量状况和动态变化趋势,为提高环保部门的工作效率提供帮助和支持。监测管理系统包括实时数据管理、历史数据管理、告警信息管理、Web地图管理及系统设置五大部分。实时数据管理主要完成实时数据的显示及查询。实时数据的显示将GPRS网络获取的最新监测信息结合Web GIS地图呈现给用户,用户也可查看相关节点的当天的监测信息。历史数据管理主要根据用户条件提供年、月、日的历史数据、均值、最大值及最小值数据的查询。查询结果以表格形式呈现给用户,并可导出至EXCEL表或直接打印存档。告警信息管理主要将所采集的水环境重金属信息与标准数据进行对比,如果水环境重金属超出标准值,系统将发出声光报警。用户可对标准数据进行设置,查看当前和历史的告警信息。Web地图管理是对监测区域、传感器节点与类型进行配置,在载入电子地图时,将配置好的地理数据以地图形式直观显示,并能够对地图进行浏览、缩放、切换等操作。监测区域配置是创建一个流域范围,该系统中使用百度地图的地图覆盖类Ploygon来完成。传感器节点与类型配置只需在地图上双击相关节点就可以进行配置。系统设置主要是对系统的参数及用户权限等进行设置。
[成果] 1700240145 广西
X83 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:“桂林雾霾的监测与应对措施研究”课题是由桂林市科学技术局2015年立项下达的桂林市科学技术与研究计划项目,合同编号为20150127-2,项目起止年限为2015年6月—2016年6月。应用领域:大气环境分析、治理、霾天气预报。技术原理:根据霾的时空分布、影响的大气环境、天气形势、气象要素指标,构建霾的天气预报概念模型,在霾的天气预报业务中起到重要的参考作用。根据霾的可能危害、影响路径、影响源地的分析,制定桂林霾应对措施。项目研究完成了桂林霾时间分布研究,绘制了各站霾日数年际变化、月际变化的曲线图;分析了桂林霾的空间分布,绘制空间分布图;对霾的源地分析认为,桂林的霾主要来自本市,外市长距离输送对桂林影响不主要;影响桂林的霾主要来自四个方向,一是主要来自东北偏北方,二是东南方,三是南方,四是西方;霾对人类健康影响很大,对生态环境影响很大;造成桂林霾的主要天气形势有高空平直气流,地面弱低压或均压场、高压控制、低层暖温度脊影响;地面温度、降水、风、日照等气象要素对霾有重要影响;根据天气形势和气象要素变化的分析,建立霾天气预报概念模型,在桂林的霾天气预报业务中得到了应用,并发挥了积极的作用;根据国内外整治霾的经验,结合桂林的实际,提出了桂林霾的应对措施。根据研究结果,课题组在国际学术会议发表论文2篇,国内核心期刊发表论文1篇。经查新检索,项目研究成果在国内处于先进水平。统计各站霾日资料,分析霾的地理分布;统计霾日数月分布,分析霾的季节分布;利用后向轨迹法,研究霾的可能影响路径,分析霾的可能来源;结合霾日天气形势分析,确定容易产生霾的气象要素指标,建立霾日预报天气概念模型;收集国内其它地区治理霾的成功经验,整理桂林霾治理可以采取的措施,为桂林大气环境治理提供科学依据。项目属于理论研究和技术攻关类型,不能产生直接的经济效益,但社会效益十分明显。科学客观的分析桂林霾的来源、路径、影响,可以准确的发布霾的天气预报,可以科学提供霾的应对措施,对于改善桂林大气环境质量,改善桂林生态,创建国际旅游胜地起到积极的作用。
[成果] 1700390052 青海
X84 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:设计了基于应用层、网络传输层和物理层以及综合管理平台的Micro-ANP通信协议架构模型,应用优化理论研究UWSN网络环境下包的最佳负载长度。提出了基于状态的水下传感器网络(UWSN)媒体访问控制(MAC)方法,并给出基于离散概率的分层分布式扩频码分配算法。基于节点级差、位差、应用优先级和剩余能量等多性能参数指标,实现差分地理路由调度算法。提出一种基于VBF的能量路由协议-E-VBF协议,实现自适应可靠传输与路由协议切换,满足不同业务对于传输时延的要求实现网络生存时间延长的目的。成果达到国际先进水平。
[成果] 1700390108 青海
X82 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:该项目开展了三江源地区土壤和水体中持久性有机污染物多溴联苯醚和汞的本地调查;探索和研究了土壤汞的空间分布特征及其与pH值、有机碳的相关关系;利用高光谱遥感技术估算了土壤有机质、全氮、全碳、碳氮比、常规元素及其重金属元素含量;利用多光谱遥感影像估算了三江源区全氮含量的空间分布特征;分析了三江源区土壤重金属的累积特征并对其潜在生态风险进行了评价。成果达到国内领先水平。
[成果] 1700390282 青海
X84 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:加大环境监测的的力度和科技含量,对青藏高原的环境保护将起着十分重要的作用。基于此,设计了高原环境自动监测点远程无线控制及数据传输系统。系统包含6-8个感知节点、2个控制节点组成的ZigBee自组织网络;可对多个自动监测站进行集中式管理的服务器数据处理软件及数据库、设备远程控制软件;嵌入式网关(A8)及基于安卓的手机app软件。技术路线为每个自动监测点由传感节点、图像/视频节点、远程控制节点组成。采用ZIGBEE协议与MODBUS协议将传感节点的信息传输到汇聚节点(嵌入式网关),汇聚节点连接到HUB;将图像/视频信息也连接到HUB。HUB通过COFDM透传到路由器再传输到服务器;同时通过MODBUS协议控制控制节点,实现反向控制,用以控制开关或电机。连接到HUB的多个自动监测站通过COFDM接入路由器,信息通过TCP/IP传输到后端服务器。通过PC和Android手机访问服务器的数据库信息并可对控制节点进行反向控制。为适应高原环境,采用COMDF技术实现远距离的信息透明传输;采用嵌入式网关,实现多协议融合;采用实现MODBUS协议与技术,实现监测点的远程无线控制。同时将有源RFID无线唤醒技术应用于无线传感网络节点的电源,设计了发射和接受电路,编写了单片机程序;通过无线控制,开关节点的电源,达到低功耗的目的。通过实验对比,极大地降低了节点电源的能耗,延长了节点的寿命。所所开发的系统为实验室验证,系统还存在一些不足,比如传感器的灵敏度问题、设备的防尘防水性、信息的安全性、界面交互的友好性、系统的可靠性等,还需要在高原环境应用中得到进一步的验证。成果达到国内先进水平。
[成果] 1700520312 湖北
X84 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:中国生活垃圾年产量约1.92亿吨,且每年以10%的速度增长,年产量处于世界首位。中国约80%的生活垃圾采用填埋方法处理。由于沼气和渗沥液产生运移致灾机理认知不清、监测方法和主动调控技术缺乏,全国现役1100余座填埋场中,大多存在底部防渗系统渗漏和顶部封场系统开裂问题,导致土壤、地下水和空气污染等重大环境灾害。根据相关部门调查,中国80%以上填埋场周围土壤和地下水污染严重超标,空气中硫化氢最高超标24倍。针对上述问题,该项目通过十余年系统研究,发展了填埋场沼气和渗沥液产生运移的致灾分析理论,创新了沼气和渗沥液释放过程监测与防渗系统失效探测方法,开发了沼气和渗沥液致灾的主动控制技术,解决了沼气和渗沥液运移致灾机理不清、实时监测方法缺乏和被动治理效果不显著三个方面技术瓶颈问题,实现了填埋场灾变从被动治理到主动调控的突破。主要创新成果如下:1.发展了填埋场沼气和渗沥液产生运移的致灾分析理论。自主研制了多场多相耦合大型模拟试验系统,实现了沼气和渗沥液产生运移过程的真实模拟,形成的测试分析方法已纳入国家标准CJJ/T204-2013;提出了沼气和渗沥液产生运移的多相多组分预警模型,提高了沼气产气预测的准确率,克服了以往模型未能真实表征多相介质相互作用下渗沥液产生运移过程及水量预测结果偏低的不足;建立了复杂环境下防渗系统失效分析理论,解决了防渗系统失效泄漏等环境灾害定量分析评价难的“瓶颈”问题。2.创新了沼气和渗沥液释放过程监测与防渗系统失效探测方法。研发了沼气和渗沥液一体化在线监测系统,提高沼气和渗沥液污染物数据监测效率10倍以上,节约监测成本约45%;研发了填埋场渗沥液渗漏探测的温纳-偶极联合探测系统,渗沥液渗漏有效探测面积较传统电法扩大约1.5倍,漏点识别准确度从低于50%提高到100%,并获批省级施工工法。形成的监测和探测方法分别纳入国家行业技术标准CJJ175-2012和CJJ/T214-2016中。3.开发了填埋场沼气和渗沥液致灾的主动控制技术。开发了沼气-渗沥液运移过程的协同优化调控技术,甲烷收集效率提高了35%-40%,填埋场稳定化时间缩短40%以上;开发了顶部封场生态污泥腾发覆盖技术,降低渗透系数2-3个数量级,已纳入《生活垃圾卫生填埋技术导则》(RISN-TG014-2012);开发了底部防渗系统粘土胶凝固结防渗技术,与广泛采用的水泥固结防渗技术相比,提高抗渗性1-2个数量级,降低酸碱溶蚀率35%-45%,提高使用寿命15-20年。研究成果主持获得省级科技进步一等奖3项,中国产学研合作创新成果一等奖1项;主编和参编国家及行业标准12项(其中主编8项);获批省级工法2项;授权国家专利46项(发明31项,实用新型15项);SCI、EI论文150余篇;软件11项;专著4部。研究成果成功应用于武汉金口等80多个垃圾填埋场,为中国垃圾填埋场安全运行与资源化发挥了关键技术支撑和引领作用,经济效益达10.7亿元,环境效益和社会效益显著。
[成果] 1700620248 广西
X83 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:该发明专利为国家自然科学基金资助项目(NO.21267004)下开展研究工作,该发明专利是为了克服现有分析方法的某些不足,采用荧光光谱技术发展一种测定N3-的方法,该发明专利为测定N3-的提供了一种检测方法,对环境监控具有重要的意义和实际应用价值。该发明公开了一种测定N3-的荧光光谱法。利用8-氯喹啉在430nm处有一个较强的荧光峰,当有N3-存在时,随着N3-浓度的增大,发生点击反应加快,一方面反应消耗8-氯喹啉而导致荧光猝灭;另一方面,反应产物三氮唑喹啉衍生物具有较强的疏水性而聚集成微粒,该微粒对入射光有较强的散射作用而使得有效入射光强度降低,亦导致荧光猝灭。因而430nm处的荧光峰线性降低。通过研究该体系的激发光谱发现,当选择激发波长为350nm时,其荧光峰最强,故选择激发波长为350nm。在最优条件下,N3-浓度与350nm处荧光峰强度值呈良好线性关系,据此建立了一个测定N3-的荧光光谱法。该发明的优点是:与已有的方法相比,该测定方法具有灵敏度高、选择性好、操作简便等优点。测定步骤:(1)制备N3-标准溶液体系;(2)制备空白对照溶液体系;(3)分别测定N3-标准溶液体系和空白对照溶液体系的荧光峰强度值F标准及F空白,计算ΔF=F空白–F标准;(4)以ΔF对N3-的浓度关系做工作曲线;(5)被测物样品的测定,计算ΔF样=F空白-F样;(6)根据样品测得的ΔF样,查步骤(4)的工作曲线,计算出被测物中N3-的含量。
[成果] 1700620354 广西
X83 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:该发明专利为国家自然科学基金资助项目(NO.21075023)下开展研究工作,是当今科技热点纳米技术和核酸适配体分析技术的有机结合。该发明专利是为了克服现有分析方法的某些不足,采用简单的光度技术发展一种测定UO22+的方法,该发明专利为UO22+的测定提供了一种检测方法,对环境监控具有重要的意义和实际应用价值。该发明公开了一种在pH5.5的2-(N-吗啉)-乙磺酸缓冲液(MES)中和0.25mol/L NaCl存在下,UO22+可切割双链DNA(dsDNA)中的底物链,释放的单链DNA(ssDNA)吸附在纳米金表面阻止纳米金的聚集。当以反应液中的纳米金做催化剂催化硝酸银-没食子酸反应,其产物银微粒在460nm处有一较强的吸收峰。随着UO22+浓度增大,反应液中未聚集的纳米金含量增大,460nm处的吸收峰强度线性增大,据此建立测定水中UO22+的催化光度法。测定步骤:(1)制备双链DNA(dsDNA);(2)制备UO22+标准溶液;(3)不加UO22+标准液制备空白对照体系溶液;(4)于紫外可见分光光度计上,扫描各溶液获得其吸收光谱。测定460nm波长处的吸收光强度A460nm,并测定其空白值(A460nm)0,计算ΔA460nm=A460nm-(A460nm)0;(5)以ΔA460nm对UO22+的浓度关系做工作曲线;(6)被测物样品测定,算出被测物的ΔA460nm样=A460nm样-(A460 nm样)0;(7)根据样品测得的ΔA460nm样,查步骤(6)的工作曲线,计算出被测物水样中UO22+的浓度。该发明的优点是:与已有的方法相比,该测定方法的仪器简单,操作简便,快速,灵敏度高、选择性好。
[成果] 1700620357 广西
X83 应用技术 环境监测 公布年份:2017
成果简介:该发明专利为国家自然科学基金资助项目(NO.21267004)下开展研究工作,该发明专利是为了克服现有分析方法的某些不足,采用灵敏度高、选择性好的表面增强拉曼光谱技术发展一种测定空气中氮氧化物的方法,该发明专利为空气中氮氧化物的测定提供了一种检测方法,对环境监控具有重要的意义和实际应用价值。该发明公开了一种用表面增强拉曼光谱测定空气中氮氧化物的方法。其原理是:在H3PO4-维多利亚蓝B-KBrO3-纳米银反应体系中,NO2-对KBrO3氧化维多利亚蓝B体系有很强的的催化作用,导致维多利亚蓝B的SERS猝灭,使得灵敏度大大提高。随着NO2-浓度增大,SERS值在1620cm-1处线性降低。因NO2-浓度与氮氧化物(Nox)存在一定的定量关系,故可用1620cm-1表面增强拉曼光谱测定NO2-浓度,再换算为氮氧化物(Nox)含量,据此建立了一个灵敏的测定空气中氮氧化物的表面增强拉曼光谱方法。测定步骤为:1、制备已知浓度NO2-的分析溶液,测定其1620c-1处的表面增强拉曼峰强度值为I;2、制备不含中NO2-的空白对照体系,亦测定其表面增强拉曼峰强度值为I0;3、计算ΔI =I0-I;4、以ΔI对NO2-的浓度C做工作曲线;5、制备被测样品分析溶液,测定其表面增强拉曼峰强度值为I样品,计算ΔI样品=I0-I样品;6、依据工作曲线,计算出被测样品中的中NO2-的浓度。该发明的优点是:与已有的方法相比,该测定方法选择性好、体系稳定性好、灵敏度高,简便快捷。
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