基于改进凹点分割的小麦播种籽粒落种分布在线检测方法

针对播种性能参数人工计算效率低及在线检测软件缺乏等问题,提出了一种基于图像处理的小麦播种时籽粒落种分布在线检测方法,建立了基于连通区域面积和轮廓周长的粘连种子判据,创建了改进凹点分割粘连种子方法,对分割后的种子进行计数与坐标定位,实现落种均匀度、准确度和离散度的计算检测。搭建了落种分布检测装置并开发了检测软件,试验结果表明:在不同播量、播种行进速度条件下,改进凹点分割算法平均准确率均在95%以上,相比凹点分割算法平均准确率有明显提高,说明该方法对种子颗粒总数识别准确率较高;随着播量增加,种子粘连概率提高,出现假凹点几率增大,算法准确率降低;随着播种行进速度增加,图像中种子变形和失真几率增加,导致部分粘连种子难以分割或错误分割,算法准确率亦降低;播量及播种行进速度对落种均匀度、准确度、离散度的影响不显著,与人工计算测量结果吻合,表明了该落种分布检测方法的可行性。

地下水铀污染的原位微生物还原与固定：在美国能源部田纳西橡树岭放射物污染现场的试验

总结了美国斯坦福大学和橡树岭国家实验室等在美国能源部田纳西州橡树岭综合试验基地进行的铀污染原位微生物修复阶段性试验结果.本试验利用微生物以乙醇为电子供体还原地下水和沉积物中的六价铀为不溶解的四价铀,使之原位固定化.随后通过加入溶解氧和硝酸盐来试验微生物还原后的地下水层中还原固定态铀的稳定性.通过预处理和长期间隔注入乙醇溶液,地下水中铀浓度从40～60mg·L-1降至0.03mg·L-1以下,达到了美国环保署饮用水的标准.还原的四价铀主要以U(Ⅳ)-Fe复合物的形态存在.结果表明,固定化后的四价铀只有在厌氧条件下才是稳定的,溶解氧和硝酸盐侵入地下水层后会使固定化的四价铀重新氧化为溶解态的六价铀.在试验过程中,采用多种分子生物学方法检测了微生物种群的变化和与铀氧化还原反应有关的功能微生物.本研究表明,在维持试验系统无氧和无硝酸盐的条件下,通过添加乙醇为电子供体可有效地促进地下水中土著功能微生物的活性,从而实现铀的原位还原固定与稳定.

可持续生产再生资源表面活性剂的国际研究进展

表面活性剂是重要的化学产品,作为乳化剂和界面改性剂应用于家用洗涤剂、个人护理产品、油漆和涂料、食品、化妆品和制药工业中。聚焦表面活性剂在研究和开发方面取得的最新国际进展,尤其以改善其在整个生命周期的生态可持续性,包括以再生资源为原料的衍生物、使用绿色制造原则生产、以及在消费者使用和处置过程中提高生物相容性和生物降解性。生物基表面活性剂来源于植物油、多糖、蛋白质、磷脂和其他可再生资源,目前约占表面活性剂市场的24%,这一比例预计还将增加,特别是在亚洲。可再生能源的使用对消费者很有吸引力,因为这能减少二氧化碳(一种与气候变化有关的温室气体)的产生。酶可以通过减少有机溶剂、水和能源的使用,减少副产品和废物的形成,大大提高工艺的可持续性。在用于合成表面活性剂的生物酶中,脂肪酶是最强效的,因其具有较高的生物催化活性、操作稳定性和形成或切割酯、酰胺和硫代酯键的能力。为了使酶成为表面活性剂的强效催化剂,需对其进一步研究开发,以提高催化生产率、稳定性和降低其购买成本。

Towards Sustainable Cellulosic Bioenergy

生物质是一种丰富易得的清洁能源,具有大幅减少温室气体排放的潜力。与以玉米及其他谷物为原料的生物质能源生产技术相比,由于纤维生物能源生产消耗的化石能源较少(化石能源与碳的比值低)而备受关注。然而,生物燃料生产系统并非简单,受到多种因素的影响,如能量供应、农村的经济发展水平、土地和生态系统的保护、温室气体减排的可能性以及社会培训等。本文简要综述生物质能源开发的经济与环境影响。根据区域气候和生态条件,不同地区具有各自的生物质种类或能源作物的优化组合。在不久的将来,生物质能源开发的生物技术所面临的挑战包括:生物质形成与细胞壁分解过程的认识与操控,生物质预处理技术,糖产量高的植物变种的选育,用于纤维素降解的酶和微生物的大规模筛选与选育等。除强调生物质能源开发的环境安全和公共健康的重要性之外,生物质能开发还需要解决生命周期评价(LCA)、可持续性的标准和指标的建立等问题。