DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 集约用海对研究区域海洋环境的影响分析 1) 岸线变化趋势 2000年~2012年辽宁省渤海区域岸线变化经历了三个阶段(见图5)：2000年~2005年，辽宁省渤海区域自然岸线逐渐减少，人为干扰强度逐步增强，自然岸线减少66 km，人工岸线增加102 km；2005年~2008年，辽宁省渤海区域自然岸线长度缓慢减少，自然岸线减少32 km，人工岸线增加49 km；2008年~2012年，辽宁省渤海区域自然岸线长度快速减少，自然岸线减少89 km，人工岸线增加199 km。 2000年~2012年，辽宁省渤海区域自然岸线相对减少了186 km，人工岸线增长350 km，基岩质岸线减少比例最大，减小比例为52%。岸线变化主要集中在围填海活动集中的区域(见图6)。2012年，辽西 图1. 辽宁省渤海区域围填海速度变化 图2. 锦州湾海域围填海区域分布(2000~2012年) 图3. 长兴岛海域围填海区域分布(2000~2012年) 图4. 研究区域历年面积统计 图5. 集约用海区域岸线时空变化(2000年~2012年) 锦州湾沿海经济区区域建设用海规划区内人工岸线长度为46 km，较2005年增长9 km，将自然岸线全部转化为人工岸线；辽宁营口鲅鱼圈临海工业区区域建设用海规划区内总岸线长度为74 km，人工岸线较2005年增加47 km，自然岸线减少了32%；辽宁长兴岛临港工业区区域建设用海规划区内总岸线长度为78 km，人工岸线2005年增加43 km，自然岸线减少了54%。 2) 水动力变化趋势 2005年~2010年，辽宁省渤海区域部分海湾海域水动力流速减小，流向偏转，海湾纳潮量的逐渐递 图6. 辽宁省环渤海海岸线变化速度 减，水交换能力逐年下降。如锦州湾和葫芦山湾，刘明等 [ 6 ] 研究表明：2000年~2005年，锦州湾大、小潮纳潮量分别减少了0.27 × 10 8 m 3 和0.23 × 108 m 3 ，大、小潮期纳潮量分别改变了10.67%和13.16%，大潮水交换率减少了2.79%，小潮水交换率减少了0.77%。葫芦山湾大、小潮纳潮量分别减少了0.3 × 10 8 m 3 和0.11 × 10 8 m 3 ，大、小潮纳潮量改变了13.7%和7.5%。 2005年~2010年，锦州湾大潮纳潮量减少了0.63 × 10 8 m 3 ，改变了29.72%；小潮纳潮量减少了0.61 × 10 8 m 3 ，改变了29.76%；大潮水交换率减少了1.01%，小潮水交换率减少了0.5%。葫芦山湾大潮纳潮量减少了0.21 × 10 8 m 3 ，改变了12.7%；小潮纳潮量减少了0.11 × 10 8 m 3 ，改变了7.3%。 3) 滨海湿地变化趋势 辽宁省滨海湿地主要分布在辽东湾区域和长兴岛周边区域，2000~2012年辽宁省滨海湿地面积统计结果表明(见图7)，2000年~2008年期间，辽宁省滨海湿地总面积呈现较为缓慢的减少趋势，湿地面积年均减少量为17 km 2 ；2008年~2012年湿地总面积呈现较为快速的减少趋势，湿地面积年均减少量为86 km 2 。 对辽宁省环渤海区域围填海活动比较集中区域的滨海湿地面积进行统计分析(见图8)，2005年~2012年，由于受围填海活动的影响，锦州湾湿地总面积减少了44 km 2 ，陆上湿地有大幅减少，浅水海域部分也逐年减少；营口鲅鱼圈临海工业区湿地面积减少了11 km 2 ，长兴岛临港工业区湿地面积减少了48 km 2 ，水上湿地部分有小幅减少，浅海水域部分也逐年减少。 4) 海洋环境变化趋势 秦延文等 [ 7 ] 研究指出，2004~2006年辽东湾海域无机氮和活性磷酸盐污染较严重，其污染主要集中在北部的锦州、盘锦和营口海域；2007~2008年重金属铜和铅的污染较严重，含量远高于2004~2006年同期数据，其污染主要集中在锦州和营口海域。根据渤海海区环境质量公报数据统计，2008年~2012年，辽东湾底海域劣四类海域面积约2500 km 2 ，主要超标污染物为磷酸盐、无机氮和石油类，无机氮超标呈增高趋势。 随着锦州沿海经济区大规模围填海工程的实施及周边海域冶金、石油、化工等大中型工厂的建设，锦州湾海域水环境中石油类、重金属污染物的影响呈现逐步升高的趋势。根据2010年锦州湾生态监控区监测数据分析得出：2004年~2007年，锦州湾近岸海域重金属镉和石油含量呈逐渐上升趋势，2007年到2010年锦州湾海域沉积物中铜、镉和锌元素含量常年较高，也呈现逐年上升趋势。长兴岛临港工业区规划前后，海域总体环境质量有所下降，水质污染加重，沉积物污染物指数有所上升，污染因子增多。2009 图7. 辽宁省滨海湿地总面积年度变化曲线(2000年~2012年) 图8. 研究区域滨海湿地面积变化 年该海域水质和沉积物质量良好，2010年石油类超过第二类沉积物质量标准，2011年，重金属铬和镉均超过第二类沉积物质量标准。
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user: 5. 结论 集约用海的开发对推动辽宁省经济增长起到了很重要的作用，但不可否认这种高强度和大规模的用海方式，在局部海域对于海洋环境的影响相对较大。 1) 辽宁省环渤海区域自然岸线随着集约用海开发活动的增加而逐年减少，人工岸线逐年增加。从2000年到2012年，自然岸线相对减少了186 km，人工岸线增长350 km，自然岸线中基岩质岸线减少比例最大为52%。 2) 辽宁省渤海区域集约用海开发活动造成部分海湾海域水动力流速减小，流向偏转，海湾纳潮量的逐渐递减，水交换能力逐年递减，如锦州湾，2005~2010年锦州湾大潮纳潮量减少了0.63 × 10 8 m 3 ，改变了29.7%，大潮水交换率减少了1.0%。 3) 集约用海开发活动占用大量湿地资源，造成了湿地面积的逐年减少，从2000年到2012年，辽宁省滨海湿地总面积减少479 km 2 ，减少了9.3%，其中长兴岛临港工业区湿地面积减少了48 km 2 。 4) 辽宁省渤海区域集约用海开发活动造成海域总体环境质量有所下降，水环境中石油类、重金属污染物的影响呈现逐步升高趋势，沉积物污染物指数有所上升，污染因子增多。
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user: 资助项目 海洋公益性行业科研专项：“基于生态系统的环渤海区域开发集约用海研究(201005009)”。
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user: 摘 要 利用人工小球藻-灵芝菌共生体在光生物反应器系统中，对预处理后的沼液进行了生物净化处理研究。考察了红色光质和蓝色光质的不同混合光质(红光:蓝光比为8:2；5:5和2:8)，在不同受理时间下的沼液净化效果。结果表明，藻菌共生体对主要污染物的去除效果受处理时间影响显著(P < 0.05)，实验启动1~4 d去除效果增加明显。同时，当红光:蓝光为5:5时，沼液中COD、TN和TP去除效果均为最佳，去除率分别达到80.42% ± 6.36%，75.63% ± 6.56%和78.83% ± 6.35%。 关键词 :藻菌共生体，光生物反应器，沼液净化，脱氮除磷 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着化石能源危机的到来，沼气作为可再生能源逐渐受到重视 [ 1 ] [ 2 ] 。厌氧发酵是生产沼气的主要方式，然而该过程除了能产生沼气外还会生成一定数量具有高污染风险的高浓度有机沼液 [ 3 ] 。该沼液如不加以妥善处置势必会对环境造成较严重的二次污染，同时也会对沼气能源产业的健康发展带来极大的制约 [ 4 ] [ 5 ] 。微藻是一种增殖速率较快的油料作物，其生长速度远超其他植物，但是微藻本身体积过小，难于从处理后的沼液中加以回收再利用，使得微藻在沼液处理中的应用受到一定的限制。目前研究人员将真菌加入到微藻体系中，形成大颗粒结构的人工藻菌共生体，从而使微藻在处理完沼液后的回收利用成为可能 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 。为此，本文利用自制的光生物反应器，研究了三种混合光质(红光与蓝光比例为8:2、5:5、2:8)对藻菌共生体生长及沼液营养物去除效果的影响，从而为沼气产业发展过程中沼液的高效生物净化处理提供理论参考。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 微藻与真菌的培养 所用的斜生栅藻(Scenedesmus obliquus， FACHB-12)购买于中国科学院水生生物研究所，培养基为BG11培养基 [ 9 ] + 2%麦芽糖 + 0.5%酵母膏，pH = 7.0。培养条件采用白光光质，光照强度为200 μmol/m 2 ∙s，培养温度为25℃ ± 0.5℃，光照周期光暗比为12 h:12 h，每天人工摇锥形瓶三次，培养至生长对数期。灵芝菌种Ganoderma lucidum (菌种编号：5.765)购自中国普通微生物菌种保藏中心，培养基为BG11培养基 + 2%麦芽糖 + 0.5%酵母膏，pH = 7.0。培养条件为温度28℃ ± 0.5℃，转速160 rpm，培养时间为72 h。 2.2. 藻菌共生体培养 按照斜生栅藻的终浓度为4.0 × 10 8 cell/ml与灵芝菌的终浓度为1 × 10 7 spores/ml的比例接种于驯化BG11培养基中，pH = 7.0，以2.1中微藻的培养条件进行藻菌共生体的培养，培养4 d。 2.3. 沼液的处理效果 2.3.1. 光生物反应器系统 自制光生物反应器由一个恒温培养箱、密闭的锥形瓶和内置10盏不同光质的LED灯管组成。实验过程中，LED灯管可随意拆换，控制不同的混合光质；沼液通入到锥形瓶中锡箔纸密闭，随时可以从锥形瓶的密封口取出样品。 2.3.2. 沼液的预处理 沼液取自浙江省嘉兴市某养猪场，首先利用玻璃纤维滤纸(GF/C; Whatman， USA)对原沼液进行了过滤，随后利用紫外线杀菌器对过滤后的沼液进行灭菌10 min处理，并用无菌水稀释2倍。其预处理后沼液成分如表1所示。 2.3.3. 沼液的处理 吸取400 ml处理的沼液，无菌操作接入灭菌过的1 L的锥形瓶中，以20%的接种量将2.2的藻菌共生体进行接种。在三种不同混合光质(红光与蓝光比例为8:2、5:5、2:8)条件下，利用2.3.1的光生物反应器系统，在预先设定的培养时间内测定沼液体系中藻菌的比生长速率、日生长量和沼液体系中营养物质(COD，TN，TP)的去除率。 2.4. 生物量的测定 玻璃纤维滤纸(GF/C; Whatman， USA)于105℃烘箱中处理24 h，后置于干燥器中冷却至室温，称重备用。实验期间，每天定时从光生物反应器中吸取50 mL培养液，用玻璃纤维滤纸过滤，将过滤后的滤饼与滤纸同时放在100℃条件下干燥至恒重，根据过滤前后的质量差值得到其生物量。按照公式(1)和(2)分别可以计算得到生物质日生产量与比生长速率 [ 10 ] 。 (1) (2) 其中：P为生物质日生产量，g∙/L∙d；D i 是在t i (d)时的生物质浓度，g/L；D 0 是在t 0 (d))时的最初生物质浓度，g/L；µ为生物质的比生长速率，/d。 2.5. 营养物质去除率的测定 采用标准分析方法对过滤后的滤液进行营养物质(COD，TN和TP)浓度的测定 [ 11 ] ，营养物质的去除率(R)由公式(3)进行计算得到。 (3) 其中：R是营养物质(COD、TN和TP)的去除效率，C i 是沼液营养物质的原始浓度，mg/L；C 0 是过滤后沼液营养物质的浓度，mg/L。
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user: 3. 结果与分析 3.1. 不同混合光质条件下藻菌共生体的生长 在不同混合光质条件下，菌藻共生体均能在沼液体系中正常生长。但对比其不同混合光质处理结果，可以看出当红光:蓝光为5:5时，藻菌共生体均达到了最大的比生长速率和日生产量，分别为0.357 ± 0.07 /d和0.163 ± 0.010 g/L∙d (表2)。 Table 1 Characteristics of biogas slurry after pretreatmen 指标 预处理后 pH 6.99 ± 0.15 COD/(mg∙L −1 ) 1069.27 ± 25.93 TN/(mg∙L −1 ) 176.43 ± 15.61 TP/(mg∙L −1 ) 10.09 ± 1.31 表1. 沼液预处理后水质特征 Table 2 Growth rates and daily productivity of algal-fungal symbiosis under the mixed LED light wavelength treatment 混合光质 藻菌共生体 红光:蓝光 比生长速率/(/d) 日生产量/(g/L∙d) Red (8):Blue(2) 0.312 ± 0.06 0.116 ± 0.007 Red (5):Blue(5) 0.337 ± 0.09 0.141 ± 0.005 Red (2):Blue(8) 0.308 ± 0.05 0.112 ± 0.008 表2. 不同混合光质处理条件下藻菌共生体的比生长速率与日生产量 3.2. 混合光质对沼液中营养物质去除率的影响 不同混合光比例处理条件下，藻菌共生体对沼液主要营养物的去除率结果见表3。从表3可以看出在不同混合光比例处理条件下，藻菌共生体对主要污染物(COD，TN，TP)的去除效果明显。在三种红蓝光比例中，当红光:蓝光为5:5时藻类对主要污染物的去除效果显著优于红光:蓝光为8:2和2:8 (P < 0.05)，此时藻菌共生体均达到了最大的COD，TN和TP去除效率，分别达到80.42% ± 6.36%，75.63% ± 6.56%和78.83% ± 6.35%。 图1(a)~(c)分别表示了藻菌共生体在三种不同混合光质条件下沼液中COD，TN和TP去除率随培养时间的变化。从图1可以看出，在三种不同混合光比例处理条件下，COD，TN和TP去除率的变化趋势大致相似，其中红光:蓝光为5:5时各营养物质的去除效率均处于最佳水平。但从增加幅度来看，COD的去除率，前2 d处于迅速上升期，但在3~4 d上升缓慢，以后几乎不增长；对于TN和TP的去除率，其随着时间的变化规律基本一致，即在1~4 d处于上升期，以后上升相对缓慢。数据统计结果表明，沼液中营养物质的去除率受处理时间影响显著(P < 0.05)，实验启动1~4 d藻菌共生体对主要污染物的去除效果增加显著，而随着处理时间的延长(5~7 d)营养物质的去除率增幅不明显，因此藻菌共生体处理沼液的时间可设定为4~5 d。
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user: 4. 结论 在不同混合光质条件下，利用斜生栅藻与灵芝菌共生体对预处理后的沼液进行了生物净化处理，结果发现在红光:蓝光为5:5时营养物去除效率最佳，其次是红光:蓝光为8:2，最差的是红光:蓝光为2:8，这与Kim [ 12 ] 等关于红色与蓝色光质的比例变化会影响微藻光合作用功效的发挥的结论相一致。同时，发现藻菌共生体对沼液中COD、TN和TP的去除效果受处理时间影响显著，实验启动1~4 d营养物质去除效果增加明显，其最高的去除率分别达到80.42% ± 6.36%，75.63% ± 6.56%和78.83% ± 6.35%。因此为进一步开发高效的光生物反应器生物净化沼液提供一定的参考数据。 Table 3 Mean values ± SD of the removal efficiency of biogas slurry nutrient removal under the mixed LED light wavelength treatment 混合光质 红光:蓝光 藻菌共生体 COD去除率/% TN去除率/% TP去除率/% Red (8):Blue (2) 74.58 b ± 6.93 69.28 b ± 6.02 73.21 b ± 5.38 Red (5):Blue (5) 80.42 a ± 6.36 75.63 a ± 6.56 78.83 a ± 6.35 Red (2):Blue (8) 72.23 b ± 7.44 67.02 b ± 5.74 71.77 b ± 6.19 表3. 不同混合光质处理条件下藻菌共生体对沼液主要污染物的去除率 注：不同字母表示在相同培养方式下去除率差异显著(P < 0.05)。 图1. 不同混合光质条件下沼液营养物质去除率随培养时间的变化图
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user: 摘 要 随着电池生产量和消费量的迅猛扩增，废弃电池中的重金属对环境介质造成的污染也在不断加剧，废弃电池中含有大量的镍、钴、镉、锰等金属有用成分，不进行回收利用，势必造成资源浪费。所以对废旧电池回收利用的研究是非常有价值的。本文综述了电池的种类、所含金属元素及可以回收废旧电池中金属元素的微生物类型，阐述了国内外生物回收废旧电池中金属元素的最新研究进展，着重介绍了回收金属元素的技术方法及工艺装置，并对未来废旧电池中金属元素生物回收的发展趋势提出了展望。 关键词 :废旧电池，金属元素，回收，生物氧化，生物还原 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 我国是世界上电池生产、消费第一大国，电池的年消耗量已近180亿只，但是国内化学废旧电池的回收率却极低，不足2%，导致大量化学废旧电池在使用后被人们随意地扔掉 [ 1 ] 。废旧电池中含有大量金属元素，被随意丢弃后一些有毒有害的重金属不但对人类具有极大的危害，而且污染自然环境，破坏生态系统。据研究，一节一号电池埋在土壤中，将使一平方米土地失去使用价值；一粒纽扣电池可以污染600吨水；一块废旧手机电池可以污染6万升水，相当于普通干电池污染强度的100倍 [ 2 ] 。另一方面，废旧电池被随意丢弃也造成金属资源的极大浪费。有人曾算过一笔账，以全国每年生产100亿只电池计算，全年需消耗15.6万吨锌，22.6万吨二氧化锰，2080吨氯化锌，7.9万吨氯化铵，4.3万吨碳棒 [ 3 ] 。 废旧电池对环境的污染和对资源的浪费已是一个不争的事实，因此，关注废旧电池处理及其金属元素的回收是非常有必要的。通过废旧电池的回收和综合利用研究，不仅可以提高废旧电池的回收率，减少其对环境造成的污染，同时还能实现资源的回收利用，节约大量的资源，从而缓解我国资源紧缺问题。 废旧电池的传统处理方法有湿法处理和火法处理两种方法。火法冶金技术复杂、投资大、能耗高、二次污染极为严重；湿法处理虽然设备要求相对简单，操作条件相对温和，能耗较低但也存在消耗酸量大、处理成本高、二次污染严重等问题，影响其广泛使用 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 。近几年，许多学者专家采用生物法处理回收废旧电池中的金属元素。作为一种新型、环保的处理方法，具有耗酸量少、处理成本低、金属元素溶出率高、可在常温常压下温和操作等优点，表现出极好的应用前景 [ 7 ] 。本文综述了电池的种类、所含金属元素及可以回收废旧电池中金属元素的微生物类型，阐述了国内外生物回收废旧电池中金属元素的最新研究进展，着重介绍了回收金属元素的主要方法及工艺装置，对未来废旧电池中金属元素生物回收的发展趋势进行了展望。
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user: 2. 电池类型与所含金属元素 目前，市场上电池的种类繁多，大小不一，大到各类监测系统的大型多隔室蓄电池，小到精密机械中的纽扣电池。不同的电池其化学成分及含量也有较大的差异。一般来说，按电池的组成及原理，可分为湿电池和干电池。湿电池是指铅酸蓄电池，多用于工业生产、汽车、电动车等方面。干电池又根据能否充电再使用分为一次电池和二次电池两种类型 [ 8 ] [ 9 ] ，一次电池在使用后不能通过再次充电使电池内的化学活性物质复原，不能再次使用，其具体又包括：普通锌锰电池、碱性锌锰电池、汞电池、锌银电池和锌–空气电池等，主要由电解液、阳极和阴极三大部分组成，所含金属元素有锌(Zn)、锰(Mn)、银(Ag)、铜(Cu)、汞(Hg)等；二次电池在使用后可利用可逆的电化学电极进行充电，实现再次利用，在一定程度上减少了废旧电池的产生，但是其造价一般较高，通常包括有镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和Zn-Ag 2 O电池等，所含金属元素包括锂(Li)、镍(Ni)、镉(Cd)、铅(Pb)、钴(Co)等。表1列出了常用电池的种类和所含主要金属元素。
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user: 3. 废旧电池中可微生物回收的金属元素 金属元素对微生物而言，某些是其生长必需的微量元素，某些则低浓度时可以促进其生长发育，高浓度情况下对其具有抑制作用，尤其是一些重金属元素甚至还会对微生物造成伤害。但是一些特殊类型的微生物及其代谢产物则可以通过氧化、还原、络合、吸附或溶解作用将废旧电池中的重金属元素分离浸提出来。废旧电池中的金属元素Zn、Ag、Ni、Li及Mn等大多数可以选用一些特殊类型的微生物进行处理回收。唯有Hg这种废旧电池中危害作用最大的重金属元素不适合采用微生物的方法进行回收，主要由于Hg是极易挥发的重金属，会对大气造成污染，同时一些微生物可以使其甲基化，而甲基汞的毒性更加强烈，并能通过食物链在生物体内积累浓缩，从而引发人类中枢神经紊乱或导致畸形。
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user: 4. 可回收废旧电池中金属元素的微生物 目前，在已报道的文献中发现，一些微生物可以通过其自身的代谢活动产生无机酸或有机酸改变环境介质中溶液的pH值，从而把废旧电池中金属元素溶解出来，便于后续的回收；还有一些微生物则可以通过氧化作用或还原作用把废旧电池中金属离子浸提出来而易于回收。国内外已发现的可以回收废旧电池中金属元素的微生物见表2。 Table 1 The kinds and metal elements of normal batter 种类 名称 主要金属元素 湿电池 铅酸蓄电池(工业电池) Pb 干电池 一次电池 普通锌锰电池 Zn， Mn， Hg 碱性锌锰电池 Zn， Mn， Hg， K 锌银电池 Zn， Ag， Hg， K 锌–空气电池 Zn， Hg， K 汞电池 Zn， Hg， K 锂电池 Li， Mn， Hg 二次电池 镉镍电池 Ni， Cd， Cu， K 氢镍电池 Ni， Cd， Cu， K 锂离子电池 Li， Ni， Co， Cu， Mn Zn-Ag 2 O电池 Zn， Ag， K 表1. 常用电池的种类和主要金属元素 Table 2 Bacteria recycling of metal elements in waste batter 菌株 Al Cd Co Cr Cu Li Mn Ni Pb Sn Zn 氧化硫硫杆菌 [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] + + + + + + + + + + 氧化亚铁硫杆菌 [ 10 ] + + + + + + + + + + 硫酸盐还原菌 [ 13 ] + 锰还原菌 [ 14 ] + 锰氧化菌 [ 15 ] + 表2. 可以回收废旧电池中金属元素的微生物 注：“+”代表菌属可回收金属。
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user: 5. 废旧电池中金属元素生物处理的方法 5.1. 微生物还原浸出法 微生物还原浸出法是指利用微生物及其代谢产物的还原作用，将废旧电池固相中的金属元素分离浸提的一种技术。谢生明等 [ 16 ] 以从海底沉积物中分离到的嗜酸锰还原异养菌株为实验菌种，采用的培养基成分为：糖蜜150 g/L，MgSO 4 ∙7H 2 O 1.02 g/L，NH 4 NO 3 2.5 g/L，酵母浸膏0.5 g/L，KH 2 PO 4 1.5 g/L，废旧电池粉末30 g/L，在厌氧、好氧条件下对废旧电池粉末中的重金属锰进行还原浸出实验，反应温度为30℃，转速为170 r/min，金属 Mn浸出率可高达90%以上。其基本原理为微生物利用MnO 2 作为代谢呼吸链最终电子受体，传递氧化有机物产生的电子，在介质中还原溶浸MnO 2 ，从而使其中的Mn得到回收。Jan weijma [ 13 ] 等采用微生物还原法将废旧汽车电池中PbSO 4 和废旧铅还原为PbS。实验采用硫酸盐还原菌，可将全部的PbSO 4 进行转化。当每天添加1 m 3 含铅固体中PbSO 4 的含量为19 kg时，转化成超过98%的PbS，1%~2%的Pb。 5.2. 微生物氧化浸出法 微生物氧化浸出法是指利用微生物及其代谢产物的氧化作用，将废旧电池固相中的金属元素分离浸提的一种技术。目前，微生物氧化浸出主要有两种方式，一种是单一菌株的氧化浸出，另外一种是多菌株联合氧化浸出。 5.2.1. 单一菌种氧化浸出 C. Cerruti等 [ 10 ] 以氧化亚铁硫杆菌为菌种，采用无铁9 K培养基，在温度30℃，pH 2.0，曝气量120 L/h的条件下浸出废旧镍镉电池中重金属铁、镉和镍。结果表明，93天后，铁的浸出率为95.0%，镉的浸出率为100%，镍的浸出率为 96.5%。Debaraj Mishra等人 [ 12 ] 使用能够以硫元素和亚铁离子为能量源的嗜酸菌Acidithiobacillusferrooxidans对废旧锂离子二次电池进行氧化浸出处理，该菌的代谢产物硫酸和高铁离子有助于废锂离子电池中Li和Co等金属元素的溶解。刘盛意等 [ 15 ] 用锰氧化菌对废旧锌锰电池的碳芯进行氧化浸出处理，经过1~3 d的浸取，将产生的二氧化锰黑色沉淀物取出，再将其用到电池的生产中。 5.2.2. 多菌种联合氧化浸出 H. Brandl [ 11 ] 等利用氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌作为实验菌种，采用的培养基成分为(g/L)：KH 2 PO 4 (0.1)、MgSO 4 ∙7H 2 O (0.25)、(NH 4 ) 2 SO 4 (2.0)、KCl (0.1)、FeSO 4 ∙7H 2 O (8.0)，在温度30℃，pH 2.5~2.7，转速150 rpm的条件下浸出电子废弃物中重金属。实验表明，当电子废弃物浓度为5~10 g/L情况下，Cu、Zn、Ni和Al的浸出率均超过90%。辛宝平等 [ 17 ] 利用微生物淋滤溶出废旧锂电池中的钴。实验以氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌作为浸出菌种，研究了在27℃，160 r/min条件下，改变培养条件，研究其对溶出钴离子的影响。朱庆荣等 [ 18 ] 采用相同浸出菌种，一方面，将考察生物淋滤对锌锰电池、镍镉电池、镍氢电池等五种电池中六种重金属(锰、锌、镉、镍、钴和锂)浸出作用；另一方面，探究起始pH对生物淋滤的影响。
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user: 6. 废旧电池中金属元素生物处理的装置和工艺 生物处理回收废旧电池中重金属元素的装置大至有两种类型，一类是静态的序批运行装置 [ 17 ] [ 18 ] ；另一类是动态的连续流运行装置 [ 19 ] 。静态运行装置简单，主要是以锥形瓶为反应器，微生物繁殖、产酸以及对电池中重金属元素的氧化、还原、络合及吸附等均在一个反应器里进行。动态运行装置主要由两个反应池组成，第一个池子用于微生物繁殖和产酸，第二个池子进行重金属元素的沥滤。孙艳等 [ 20 ] 利用锥形瓶反应器，在15℃~35℃范围内研究温度对金属浸出速率的影响。结果表明温度越高，体系pH下降及 浓度上升的速率越快，电极材料中重金属Ni和Co的浸出率也相应提高。在35℃条件下，各类金属的浸出率达到最高，Ni的浸出率为98.0%，Co的浸出率为77.9%。赵玲等 [ 19 ] 采用二阶段连续运行工艺处理回收重金属镍、镉、钴。该二阶段工艺主要由生物产酸反应池与沥滤池反应池组成。该工艺第一阶段是以城市污水厂污泥作废旧电池处理所需的微生物菌株来源和培养基基质的主要构成，在外加1%能源物质硫的条件下，使混合微生物尤其是嗜酸性混合菌大量增殖，并同时产酸，pH值快速降低至2.0以下。酸液自流入沉淀池中，进行固液分离，上清液自流入沥滤池中，浓缩污泥一部分回流入产酸池作为嗜酸菌的接种，一部分排出系统作农用处理。第二阶段，在沥滤池中，一定的搅拌强度使微生物、酸和废旧干电池的破碎物充分接触，完全混合，从而快速溶出废旧干电池中的重金属。沥滤后，固液混和物再经过沉淀池进行固液分离，含有重金属的残液排出系统并收集起来做后续回收处理，固体残渣再循环至沥滤池中进行处理。工艺流程见图1。朱南文等 [ 21 ] 在2003年，探究了微生物对废弃Ni/Cd电池中重金属的浸取。实验以下水道污泥中的硫杆菌作为菌种，以单质硫为能源，实验在温度为30℃环境下进行。实验反应系统由三部分组成，即一个生物反应器、沉淀池和浸金池。硫杆菌的培养在生物反应器中进行，同时，通入空气以维持硫杆菌的活性和繁殖。生物反应器中的上清液流入到沉淀池中，经沉淀池，大部分活性污泥得到浓缩，部分污泥回流。沉淀池中的渗滤液流入浸金池，对浸金池中的废旧电池材料浸取金属。 图1. 二阶段连续运行工艺流程图 [ 19 ]
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user: 7. 展望 废旧电池的回收要借鉴一些国外的可执行性政策，再结合我国的国情，制定法律法规，并建立相关的制度与基金，同时普及废旧电池回收再利用相关的知识，带动全民参与其中，让废旧电池的回收变得责任化、全民化。在此基础上，对废旧电池中金属元素的处理回收要分类进行、区别对待，尽可能采用绿色环保的生物处理法进行回收。 对于生物处理浸取回收废旧电池中金属元素的工艺技术提出如下展望： 1) 优化废旧电池材料的破碎、分选等预处理工序，尽量减少杂质对生物处理回收金属元素的干扰；2) 加快筛选分离可以浸提回收金属元素微生物菌株的步伐，优化多菌种组合，进一步提高其活性，促进微生物在废旧电池金属元素生物回收中的高效利用；3) 深入研究生物处理回收废旧电池中重金属元素的工艺技术，探讨微生物回收金属的机理和动力学，有助于提高废旧电池中金属二次资源的利用率，实现金属元素的可持续应用，力争让重金属在我国得到最佳的利用和回收效率。
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user: 摘 要 通过对锰铁炉渣的化学组成和性质的研究，确定了以火焰原子吸收光谱法测定钴的实验方法。通过研究，找出了样品分解方法、最佳测定介质和酸度、共存离子的干扰情况等。样品分解过程中加入氢氟酸与二氧化硅生成四氟化硅，经高氯酸冒烟除去，即可达到完全分解，同时消除硅的干扰。锰、钙、镁、铝等含量较高的基体对钴的测定没有干扰。实验表明，方法的检出限为0.0078 mg/L，相对标准偏差处于0.34%~2.14%之间，回收率在97.8%~101.4%范围内，满足分析要求。该方法已成功应用于锰铁炉渣中钴的分析，并正在申报行业标准。 关键词 :锰铁炉渣，火焰原子吸收光谱法，钴，元素干扰 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 近几十年来，锰铁的冶炼工艺在中国的发展突飞猛进，这在促进中国经济发展的同时，也产生了大量的炉渣，这些炉渣的排放对环境的影响不可低估。为了消化锰铁炉渣，在减少其对环境污染的同时，加以合理利用，以锰铁炉渣生产渣棉在国内悄然兴盛起来。渣棉是一种隔热性好、环保阻燃、强度较大的新型材料，已迅速而广泛地被应用于制作某些特殊用途的玻璃制品、凝胶材料，以及空心砖、保温板、耐火板、阻燃服等环保、阻燃、保温产品。炉渣中钴的含量高低直接决定着这些产品的质量。但至今为止，专门针对锰铁炉渣中钴的分析方法尚无统一的标准可循，各实验室的分析方法五花八门，鱼龙混杂，分析准确度也是良莠不齐。为此，我们对火焰原子吸收光谱法分析锰铁炉渣中的钴进行了研究。 用于分析钴的常用方法主要有5-Cl-PADAB分光光度法等化学分析法 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 、ICP-AES法 [ 5 ] 。前者速度太慢，且对于更为低含量钴的分析不易控制；后者仪器资金投入太高，不适用于中小企业的应用。而火焰原子吸收光谱法 [ 6 ] [ 7 ] 既可以用于低含量钴的分析，又可以降低分析成本，值得进行深入的研究。本文通过研究，有效地解决了火焰原子吸收光谱法分析锰铁炉渣中钴的一系列问题，并使其初步应用于生产实践。
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user: 2. 实验部分 2.1. 主要仪器和试剂 TAS-990 super AFG型原子吸收分光光度计，附钴空心阴极灯。 钴标准溶液(GSB G 62021-90)：1000 μg/mL；其他试剂均为分析纯，水为二次蒸馏水。 2.2. 仪器工作条件 以50 μg/mL的钴标准溶液进行实验确定仪器的最佳工作条件，结果见表1。 Table 1 Working conditions of the instrumen 波长(nm) Wavelength 灯电流(mA) Lamp current 光谱通带(nm) Width of spectral band 空气流(Mpa) Pressure of aie 乙炔流量(L/min) Flow capacity of acetylene 燃烧器高度(mm) Height of burner 240.7 4.0 0.2 0.26 1.7 9.0 表1. 仪器工作条件 2.3. 样品制备 样品需以震动研磨粉碎机研磨至细度150目以上。 2.4. 试验方法 称取0.1000 g样品于250 mL的聚四氟乙烯烧杯中，加入20 mL盐硝混酸(12 + 5)，3 mL~5 mL氢氟酸，加热分解后，加入3 mL高氯酸，加热冒高氯酸烟至近干，稍冷，加入20 mL水、5 mL盐酸(1 + 1)溶解盐类，定容于100 mL容量瓶中，混匀。 含钴0.010%~0.20%的试液，直接测定吸光度；含钴0.20%~0.50%的试液稀释2.5倍，调整2.5%的盐酸酸度后，再测定吸光度。两者均以试剂空白溶液调零。 2.5. 校准曲线的绘制 分别移取0.00 mL、0.50 mL、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL、10.00 mL钴标准溶液(20 μg/mL)于一组100 mL容量瓶中，各加入5 mL盐酸(1 + 1)，以水稀释至刻度，混匀，配制系列标准溶液，以钴标准溶液加入量为零的测量标准溶液调零，测定吸光度，绘制吸光度~百分含量校准曲线。
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user: 3. 结果与讨论 3.1. 样品分解方法的确定 样品以盐硝混酸(12 + 5)分解，加入3 mL~5 mL氢氟酸，使样品中二氧化硅形成四氟化硅，经高氯酸冒烟除去。冒烟至近干后，加入盐酸(1 + 1)溶解盐类，可以达到很好的分解效果。 3.2. 试液介质的确定 分别以高氯酸、盐酸、硝酸作为溶液介质，测定不同酸度时样品的吸光度，见表2。结果表明，在不同浓度的三种介质溶液中，所测得的钴的吸光度基本一致。但由于高氯酸和硝酸属于氧化性酸，对原子吸收仪燃烧头存在一定的腐蚀作用，因此选择在2.5%的盐酸介质中进行的测定。 3.3. 共存离子的干扰及消除 在锰铁炉渣主要组分中，锰含量在5%以下，二氧化硅含量在30%~50%，氧化钙含量在30%~45%，氧化镁含量在15%以下，三氧化二铝含量在10%以下。对上述元素的干扰情况进行了研究，结果表明，锰、氧化钙、氧化镁、三氧化二铝对钴的测定没有干扰。二氧化硅在加入氢氟酸并经高氯酸冒烟除去后，残留部分在1%以下，不再干扰测定。 3.4. 标准曲线及其线性范围 钴的标准曲线在0~2.0 mg/L含量段满足线性范围的要求，标准曲线具体情况见表3。 3.5. 检出限 将仪器调至最佳状态，以空白溶液11次浓度测定值标准偏差的3倍所对应的浓度作为检出限，实验结果为0.0078 mg/L。
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user: 4. 样品测定 对几个有代表性的锰铁炉渣样品进行了回收率和精密度实验(见表4)，并选择青岛中科联实验室技术 Table 2 Absorbance under different media and acidit 介质浓度 Concentration of media 盐酸 HCl acid 硝酸 HNO 3 acid 高氯酸 HClO 4 acid 0.5% 0.173 0.171 0.172 2.5% 0.172 0.172 0.171 5.0% 0.173 0.172 0.172 表2. 不同介质和酸度时的吸光度 Table 3 Linear range of calibration curv 回归方程 Regression equation 线性范围 (μg/mL) Linear range 相关系数 Correlation coefficient y = 0.095x+0.003 0~2 0.9998 表3. 校准曲线的线性范围 Table 4 Recovery and precisio 样品 Sample 测的均值(w/%， n = 11) Average found 加入量(%) Added 总测得值(%) Total found 回收率(%) Recovery 相对标准偏差(%) RSD 1 0.0092 0.100 0.1090 97.83 1.41 2 0.0286 0.100 0.129 101.40 0.53 3 0.0668 0.400 0.466 98.80 2.14 4 0.101 0.100 0.200 99.01 0.34 表4. 回收率和精密度 Table 5 Accuracy contras 样品 Sample 本方法 ICP-AES法 测得均值 (w/%， n = 11) ICP-AES Method average found 本实验室 测得均值 (w/%， n = 11) Our Laboratory average found 青岛中科联实验室 测得均值 (w/%， n = 11) Qingdao Laboratory Technology Service Co.， LTD average found 内蒙古永盛铁合金 测得均值 (w/%， n = 11) Neimenggu Yongsheng Ferroalloy Co.， LTD average found 1 0.0092 0.0089 0.0094 0.0091 2 0.0286 0.0282 0.0291 0.0296 3 0.0668 0.0673 0.0660 0.0658 4 0.101 0.108 0.097 0.106 表5. 准确度对比 服务有限公司、内蒙古永盛铁合金有限责任公司等实验室各进行了11次验证分析，同时以电感耦合等离子体光谱法进行准确度对比，统计数据(见表5)表明，方法的精密度较好，回收率在97.8%~101.4%范围内，相对标准偏差处于0.34%~2.14%之间，各种分析数据基本一致。
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user: 摘 要 本文以2006至2016年间16家中国上市商业银行的年报数据为基础，使用了面板数据回归法对互联网金融和商业银行盈利的相关性进行了实证研究。得到出的结论是互联网金融的规模与商业银行的盈利水平之间有显著的正相关性，且互联网金融显著提高了商业银行的风险水平。文末建议商业银行应增加对互联网金融技术研发的投入和互联网金融人才的招聘。 关键词 :互联网金融，商业银行，盈利，实证研究 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 中国的互联网金融近年来发展的非常快。iReaserch的统计数据显示P2P行业规模在2010年仅19.5亿元，2014猛增至2012.6亿元，行业规模在短短5年的时间里扩大了将近100倍。商业银行后知后觉的发现大量“90后”和“千禧一代”纷纷转投互联金融的怀抱后，也开始用移动APP、直销银行、电商平台等方式打造自己的互联网金融生态圈。研究互联网金融对商业银行盈利的影响可以帮助商业银行更准确的认知改革方向，对商业银行挖掘利润增长点有重要贡献。
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user: 2. 文献综述 已有的文献资料中，中外学者得出的互联网金融对商业银行盈利影响的研究结论有较大差异。国内学者杨芬(2016)认为互联网金融短期内对传统商业银行的经营模式和盈利方式没有太大的影响，然而如果商业银行远期想获得更好的发展前景，就应该尽快掌握互联网金融技术 [ 1 ] 。沈悦和郭品(2015)用2003-2012年36家商业银行数据进行的研究指出互联网金融具有技术溢出效应，能显著提高银行的全要素生产率，且对不同类型商业银行有不同程度的影响 [ 2 ] 。 国外学者Shahrokhi (2008)认为互联网金融是一种新的融资模式，有别于商业银行间接融资和资本市场直接融资 [ 3 ] 。Noor AziziIsmai (2015)以马来西亚为研究样本，得出了互联网金融能显著地促进发展中国家经济水平的增长的结论 [ 4 ] 。Berger和Gleisne (2009)发现P2P借贷平台能减少息不对称，可以用更低利率进行放贷 [ 5 ] 。Giannakoudi和Sofia系统论述了互联网金融能显著降低商业银行的运营成本，增加商业银行的盈利 [ 6 ] 。 上述学者就互联网金融与商业银行的盈利影响的研究更多是理论层面上的。因此，互联网金融对商业银行的盈利影响的实证研究需要进一步完善。
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user: 4. 建议 鉴于互联网金融与商业银行盈利水平之间有正相关性，商业银行应加大对互联网金融研发的投入，大量招聘互联网金融人才，通过自身技术的不断积累逐步满足客户的个性化差异化服务需求，为客户提供更高质量的金融产品与服务。其次，商业银行与互联网金融企业可以资源共享、优势互补，商业银行应积极主动地与互联网金融企业进行合作，互联网金融企业融资平台的完善需要商业银行共同参与进来，实现多赢的局面。再次，商业银行要加强与互联网金融产品相关的风险管理，包括但不限于强化对网络技术风险的管理和业务风险的控制，走良性审慎发展道路，在完成普惠性金融、服务实体经济任务的同时为股东创造更高的收益率。
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user: 摘 要 纳米技术在农业领域已有诸多应用，但在农业镉治理及花卉提质增效方面鲜见报道。本研究旨在通过纳米生态阻镉剂(I型-V型)应用试验，为农产品镉治理提供新的途径和方法。研究表明，传统栽培方式下，在土壤镉背景0.42 mg/kg时，IV型对稻米的降镉率高达80%，稻米镉含量远低于国标；在土壤镉含量高达2.549 mg/kg时，II型对稻米的降镉率仍达到20.3%。在全生育期灌水的栽培方式下，土壤镉含量0.64 mg/kg时，II型40 kg/667 m 2 的降镉效果最好，达20.74%；在超高镉土壤背景4.0 mg/kg时，II型160 kg/667 m 2 的降镉效果最好，达25.40%；在土壤镉含量2.06 mg/kg时，IV型和V型对稻米的降鎘效果均达到40%以上；在土壤镉含量上升到到2.929 mg/kg时，IV型和V型对稻米的降鎘效果明显降低。II型对芹菜(镉背景0.8 mg/kg)、茄子(镉背景0.33 mg/kg)、大棚辣椒(镉背景1.2 mg/kg)、露地辣椒(镉背景0.29 mg/kg)的降镉率分别达到38.13%、28.07%、30.29%、50%，其中大棚辣椒施用II型80 kg/667 m 2 的降镉效果显著高于40 kg/667 m 2 和对照(α = 0.05)。在土壤镉背景1.49 mg/kg时，III型对浙大长萝卜的降镉率达31.08%。II型和III型对水稻具有良好的增产作用，I型对百合花具有明显的延长花期效果。提出了纳米技术镉治理“VPON”推广模式(V：低镉品种；P：土壤pH值；O：有机肥；N：纳米生态阻镉剂)。 关键词 :纳米技术，农业，镉治理，增产，延长花期 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 镉是一种对动物具有很强毒性的重金属，世界卫生组织将其确定为食品污染物，联合国环境规划署也将其列为12种具有全球性意义的危险化学物质中的第1位危险物质，由此可见镉污染在全球范围内的影响和重视 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 。我国目前受镉、铅、铬等重金属污染的耕地面积将近2000万hm 2 ，约占总耕地面积的20%，平均每年被重金属污染的粮食达1200万t [ 5 ] ；其中，镉污染面积28万hm 2 ，年产镉超标农产品超过150万t [ 6 ] 。湖南是有色金属之乡，是我国重要的双季稻主产区，重金属污染面积较大，其中镉污染面积2.8万hm 2 ，占全省总耕地面积的13%，治理工作任重道远。2014~2016年，国家在湖南启动了镉污染土壤的治理研究试点，研究集成和推广“VIP + N”技术模式(V：低镉品种；I：水分管理；P：土壤PH值；N：阻镉剂、钝化剂等土壤调理剂和叶面阻镉剂等)，取得了良好的治理效果。本研究采用的纳米生态阻镉剂，就是土壤调理剂“N”中的一种。 纳米技术是现代前沿科技，于20世纪80年代末90年代初诞生。21世纪以来，世界各国为改善土壤与水环境、提高农作物产量、改善品质，加快了纳米技术在农业领域中的研究和应用。2002年6月，中国材料科学之父师昌绪院士预测：纳米技术与生物技术相结合，一旦找到突破口，对于解决粮食危机、能源危机、环境危机都具有重大意义。2003年9月，美国发布了农业发展路线图，提出要重视纳米技术在农业和食品工业中的应用，并预言纳米技术将在21世纪使整个农业生产方式发生革命性的改变。俄、日、德等主要工业国家都作了大量研究，我国在21世纪初就将纳米肥料的研究纳入“国家若干战略性新兴产业的发展研究”、“国家863计划”、“国家科技攻关计划”等重大专项。目前，纳米技术已广泛应用于家电、轻工、电子行业、纺织、电力、建材等方面 [ 7 ] ，在农业上已用于植物种子处理、纳米生物农药、植物叶面肥、瓜果蔬菜保鲜、水培植物营养液消毒杀菌、植物非试管快繁、改良盐碱地、沙化治理、节水工程等领域 [ 8 ] 。成都正光投资集团有限公司在师昌绪院士的指导下，运用纳米技术与生物技术、肥料技术相结合，获多项国家发明专利，其纳米土墒材料在沙化治理和节水农业中正在发挥重要作用。正光纳米材料主要由纳米材料、分散体系及其他营养成分构成，具有水肥缓释、改良土壤、速效与长效兼备等特点，对多种农作物具有增产增收作用。2015年，成都正光投资集团有限公司面向纳米重金属治理领域，成立了成都纳诺环保科技公司，屹今已研发出纳米生态阻镉剂I型、II型、III型、IV型和V型等高科技镉治理产品。 为探索纳米技术在农田土壤重金属污染治理及花卉等经济作物提质增效上的应用，2015~2016年，株洲市农业科学研究所与成都纳诺环保科技公司合作开展了协同攻关，先后在湖南攸县、株洲县、天元区、芦淞区、衡山县等地对纳米生态阻镉剂进行了多项试验，其中II型、III型、IV型和V型是第一时间在本试验中开展应用研究。现将试验汇总分析如下，供同行研究参考。
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user: 4. 结论与讨论 4.1. 纳米生态阻镉剂降镉原理与技术集成 正光纳米材料是利用纳米材料和技术的可控形态和释放机制，在设定的时间段，有效释放与镉等重金属有竞争和拮抗的纳米状态的有益元素，如锌、硒、钙、铜等 [ 8 ] 。但是，实验室条件下和大田条件有很大差异，在实验室条件添加的物质，可以很快进行设定的化学反应，而在大田条件下，尤其是农民种 植水稻时，习惯上主要的肥料是在作底肥时一次性施入，这种情况下，各种元素的化学活性及竞争力有差异，竞争力强于镉的元素会首先竞争土壤中那些有机质、土壤胶体提供的吸附阳离子的位点。剩下的在相同环境条件下对重金属竞争力较弱的元素，在将来竞争植物运转蛋白位点及进入植物体通道时，同样会处于竞争的劣势，镉等重金属就会在植物体内富集。纳米状态的有益元素粒子，由于其大比表面积及小尺寸效应，具有更强的化学反应活性，在扩散和进入植物通道及竞争植物转运蛋白位点中，具有明显的优势。通过纳米技术的运用，使有益元素纳米粒子在植物大量吸收相关元素时释放，抑制镉等重金属活性并抢占植物营养吸收通道和植物运转蛋白位点，从而减少镉等重金属在植物体内的富集。本研究结果表明，纳米生态阻镉剂对水稻具有显著的降镉效果。提高镉治理效果的主要途径，一是进一步优化和升级纳米技术与产品，包括纳米材料配比、分散体系构建、pH值的调整、以及营养元素配方等；二是集成低镉吸收积累品种、提高土壤pH值、增施有机肥等农业措施，推广“VPON”集成技术(V：低镉品种；P：土壤pH值；O：有机肥；N：纳米生态阻镉剂)，则更有利于在传统栽培模式下大幅降低农产品的镉含量，提高稻米等农产品的品质和质量安全。至于集成技术在传统栽培方式和全程灌水模式下，能在多大土壤镉背景下实现稻米镉安全，有待于进一步的深入研究。 4.2. 纳米生态阻镉剂降镉适应范围分析 稻田通过水淹可以拟制水稻对镉的吸收 [ 10 ] 。湖南省全生育期浅水层灌溉品种筛选3年盆栽试验的大量数据也充分验证了这一结论。从表11~14可以看出，在全生育期灌水的栽培方式下，纳米生态阻镉剂II型在土壤镉背景值0.64 mg/kg、纳米生态阻镉剂IV型和V型在土壤背景值2.06 mg/kg和2.929 mg/kg时，稻米的镉含量均达到国家标准；当土壤背景值大幅升高，达到4.0 mg/kg时，施用纳米生态阻镉剂II型的稻米镉含量仍在0.263 mg/kg以下，也只是轻度超标。传统栽培方式下，在土壤镉背景值2.549 mg/kg时，处理(纳米生态阻镉剂III型、II型)和对照的稻米镉含量平均为1.675 mg/kg (详见表15)，比国家标准高8.375倍；笔者在2014年与中国科学院生态环境研究中心合作进行的研究中，在土壤背景值4.0 mg/kg时，10个参试品种稻米镉含量平均为2.418 mg/kg，湘晚籼13号(湖南省低镉对照品种)的稻米镉含量也高达1.790 mg/kg，大大超出标准。这充分反映了水稻全生育期浅水层灌溉栽培与传统栽培方式在稻米镉含量上的巨大差异。因此，笔者认为，全生育期灌水的栽培模式是目前最经济有效的降镉措施，但水稻生产实践中难以做到水分管理的精细化。 从表16可知，在传统栽培方式下，纳米生态阻镉剂IV型可解决轻度镉污染土壤(0.4~0.6 mg/kg)的稻米镉超标问题。根据2013年中国科学院生态环境研究中心先后两次对攸县稻米、土壤、灌溉水源、主要肥料进行的抽样检测，攸县“镉大米事件”的7个乡镇农田土壤抽样检测的镉含量为0.4~0.8 mg/kg，平均为0.6 mg/kg左右，灌溉水和采样肥料的隔含量均低于国家标准，说明农田土壤镉背景值0.6 mg/kg左右具有普遍性和代表性，事实上重度污染农田土壤只是局部区域，面积并不大。也就是说，纳米生态阻镉剂IV型的推广应用，可以解决大部分镉污染农田在传统栽培方式下的镉稻米问题。 纳米生态阻镉剂I、II、III型对蔬菜具有较好的降镉效果。研究发现，茄子、辣椒、芹菜对镉吸收积累能力强，设施栽培条件下有利于对镉的吸收。在高镉土壤背景下，无论是大棚试验还是露地试验，辣椒和茄子果实的镉含量均高于0.05 mg/kg的国家标准；当土壤镉含量达到或接近国家土壤III级标准时，辣椒的镉含量低于国家标准，而茄子的镉含量则仍超标。因此，辣椒、茄子生产上应采取更为有效的降镉措施。 在土壤镉含量0.8 mg/kg时，纳米生态阻镉剂II型对芹菜的降镉效果最好，降镉效果达到38.13%，大大优于I型和III型。在土壤高镉背景1.49 mg/kg时，III型对萝卜的降镉率达到17.30%~31.08%，但对不同品种的降镉效果差异很大。由此可见，纳米生态阻镉剂的不同剂型对不同蔬菜种类、不同品种的降镉效果是不同的，所以应在筛选试验的基础上予以推广应用。 试验表明，黄瓜、饲料桑属低镉吸收积累作物，可以在中度镉污染区作为结构调整之用。 4.3. 纳米生态阻镉剂增产增效作用有待进一步研究 由于纳米生态阻镉剂是由纳米结构的材料与多种植物生长营养元素复合而成，具有固水固肥、缓释等特点，能有效改善土壤微生物区系、改良土壤、提高地力等作用，因而在降低农产品镉含量的同时能够提高农作物的产量和品质。试验结果表明，纳米生态阻镉剂II型、III型对水稻具有明显的增产作用，且以每667 m 2 施用纳米生态阻镉剂40 kg的投入产出比最高。但本研究数据来自盆栽试验，样本量有限，严格意义上讲只是反映了对水稻具有增产功能，真正的增产增收作用还应通过大田试验做进一步的研究。 近年来，随着花海旅游新业态的兴起，香水百合成了首选的高端花卉品种。湖南春季多雨、夏季高温高湿，因此百合花生产中病害重、花期短，随着株洲市农业科学研究所在百合花抗病育种上的重大突破，“株洲红”等一批抗病新品种问世，使湖南露地生产百合花成为可能，但花期短的问题依然突出。生产试验表明，纳米生态阻镉剂I型对延长百合花期作用明显，且效果稳定，这为湖南百合产业发展和提质增效提供了新的技术支撑，但其作用的机理有待进一步的研究。 4.4. 纳米生态阻镉剂应用注意事项 纳米生态阻镉剂适于作基肥施用，操作简便，便于推广应用。鉴于目前成本偏高，如果是以增产提质为目标，建议生产上以每667 m 2 施40~80 kg为宜；如果是以镉治理为目标，则应用根据治理土壤的镉含量、不同生产季节和最佳效果用量指标来综合确定纳米生态阻镉剂的用量。 纳米生态阻镉剂不能代替肥料，建议与有机肥充分混合后使用，更有利于提高纳米生态阻镉剂的作用。 纳米生态阻镉剂的渗透与扩散能力强，易于流失。因此，水田施用后应保水5天左右。
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user: 协作研究团队 本研究由株洲市农业科学研究所总农艺师龚建华、成都正光投资集团有限公司高级工程师薛合伦共同主持完成，成都纳诺环保科技公司对研究工作给予了大力支持。湖南省蔬菜研究所、湖南集美生态农业科技开发有限公司、湖南红岭农业科技有限公司、株洲众民生态农业种养殖专业合作社、攸县丰泰水稻种植合作社、株洲湘民实业有限公司、株洲呈心农业有限公司等多个科研单位和农业企业参与了协作攻关。宋志伟(高级农艺师)、戴新泽(研究员)、赵定坤(研究员)、郭守斌(研究员)、陈叔鱼(研究员)、黄燕辉(高级花卉师)、郑思乡(研究员)、杨永红(高级农艺师)、雷志刚(研究员)等高级职称农业专家，以及范芬芳(农艺师)、康敏(研究生)、周俊(农艺师)、毛莎莎(农艺师)、王淋玉(技术员)、邓雅文(技术员)、阳静(技术员)、袁勇(技术员)等科技人员直接或间接参与了此项研究工作，在此一并表示感谢！
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user: 摘 要 自动检测具有成本低、效率高的优势，逐步成为智能电表字符缺陷检测领域的主要趋势。然而，目前的自动检测方法依赖于字符分割的准确性，极易受屏幕倾斜、背景噪声或亮度不均的影响。为此，本文提出基于高斯金字塔匹配的自动检测方法。该方法无需字符分割过程，而是首先对模板图像中每个字符，线下提取其多尺度金字塔模板，然后对待检测的屏幕图像，利用快速模板匹配搜索其中的字符，最后依据字符个数判断屏幕是否残缺。研究结果表明：该方法能够避免图像质量的影响，快速、准确地检测屏幕缺陷。 关键词 :屏幕缺陷，字符检测，高斯金字塔，匹配，多尺度 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/