超聲波農藥霧化釋放機

呂品翰

摘要：該項目主要為空氣流通較緩慢的農田、種植基地，提供價格低廉、技術可靠、性能安全，同時高效的無殘留的農藥釋放裝置。現在農藥噴灑極不規范，農藥中存在坤、硫、鉛、銅等有害物質以及人工制造或非人工的一千多種對人類或環境有害的有機、無機化合物。不合理的農藥噴灑造成極大污染和浪費。同時普遍的農藥殘留現象也嚴重威脅人類的身體健康。高程度降低農產品的農藥殘余量，提高農藥釋放效率，保護人類的身心健康，保護生態環境，符合我國建設生態和諧社會的目標，符合泰城生態文明城市的發展方向。

Abstract： This project is to mainly provide a pesticide release device with low price， reliable technology， performance safety for farmland whose air circulation is slow， and planting base， and it will have a high efficiency and non - residue. Now the pesticide spraying is not standardized， there are Kun， sulfur， lead， copper and other harmful substances in pesticide and more than one thousand kinds of artificial or non artificial organic， inorganic compounds which are harmful to human beings or the environment. Unreasonable pesticide spraying has caused great pollution and waste. At the same time， the common phenomenon of pesticide residues is also a serious threat to human health. It is to reduce the amount of pesticide residues of agricultural products in a high degree， improve the efficiency of pesticide release， protect human health and the ecological environment， which is in accordance with China's ecological harmonious society construction and development trend of ecological civilization city in Tai'an City.

關鍵詞：創新高校；農藥釋放機；聲波

Key words： innovation university；pesticide release machine；acoustic wave

中圖分類號：S22 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）22-0099-02

0 引言

在中國，農業的發展向來是關系國際民生的大事件。農業對于中國來說，是國民經濟的基礎，是國民經濟中最基本的物質生產部門。農業在國民經濟中占有重要地位，是國民經濟大廈的基石。農業對國民經濟中的重要地位主要表現為：是人類社會的衣食所需、生存的根本；農業還為工業等其它產業提供大量的生產原料；整個國民經濟能否不斷發展與進步都是需要靠農業的發展來支撐和保障。

無論什么時候，不管是在中國還是在其它國家，都有一條適用于任何時間的經濟發展規律——農業是經濟發展的基礎。農業的基礎地位不是人類給定的，作用也不是人類自說出來的，而是由其自身的性質所決定的。這種性質不會隨著社會經濟的發展、農業在國民經濟中的比重的下降而改變。甚至可以這樣說，如果在未來的某一天，人類社會的科技進步到能把石頭、泥沙、水通過工業的加工變成面包、饅頭等保證人類生存所需的食物，農業基礎地位才會動搖。

我國的具體國情更是決定了農業發展在國民經濟中的基礎地位。但我國的農業發展仍然比較薄弱，主要表現在：我國農業生產的技術裝備水平與勞動生產率水平均比較低，農業基礎設施薄弱，抗災害能力差（1998年發生在長江流域的特大洪澇災害以及華北的旱災有力地說明了這一點）；我國農產品供給尤其是糧食供給始終處于基本平衡但偏緊的狀態，供求結構性矛盾突出；我國農業生產面臨著可耕地少、人口多的具體國情，農業資源人均占有量在世界上屬于低水平，這極大地制約了我國農業的發展。同時，隨著我國農業集約化水平也在不斷提高，化肥、農藥、獸藥、農膜等的過度使用，已經導致了嚴重的農業污染。農業污染已給我國的環境、經濟和社會帶來了嚴重危害。農業污染的危害是化肥、農藥等過度使用產生的水土和空氣污染；二是農產品污染。農業污染已經給水環境、土壤環境等帶來破壞性影響。全國每年農藥、殺蟲劑使用量除30%多被作物吸收外，大部分進入了水體、土壤及農產品中，使全國933.3萬公頃耕地遭受了不同程度的污染。農業污染已經對食品安全和人體健康構成威脅。還有，我國農產品中藥殘超標問題依然嚴重，直接威脅著人體健康農業污染物未經處理排入各種水體；加之公共衛生設施落后，農村大量人口飲用水不安全。

對于我國目前存在的農業和農業污染問題，依然十分棘手。分析原因，不難發現要想促進我國農業的發展必然要堅持農業精細化管理，提高產量除了培育更加優質的作物品種，施用農藥化肥不可避免。但是隨之而來的農業污染又不容忽視，甚至已嚴重污染環境資源以及我們的健康。對于農業發展和農業污染之間存在的矛盾，是我們急需解決的問題。超聲波農藥霧化釋放機項目就是基于此提出并進行研發的。本項目的提出和完成，可大大提高農藥的使用效率。在農藥的使用中，達到除去農作物病蟲害的同時，減少農藥的使用量，減少農藥污染的產生。間接的在保證農作物的產量同時做到對環境的低污染。

下面就超聲波農藥霧化釋放機項目的研究依據、意義以及其性能和使用效果等方面進行具體的分析和介紹。

1 本項目研究的科學依據和意義

本項目利用高頻振動添加農藥粒子到空氣，當電流通過傳感器，它就會產生一系列快速變化的人耳聽不到的聲波，使空氣中分布很多非常細微的農藥粒子，農藥粒子在空氣中無規則運動，遇到農作物的莖葉并吸附上去形成一層很薄的膜，是植物能有效的吸收，不會因農藥使用過量而殘留在植物表面。

2 本項目的重點

本項目的重點在于超聲波的發生裝置，能產生穩定、高效、安全的高頻振動。

超聲波是一種頻率高于20000赫茲的聲波，它的方向性好，穿透能力強，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠，可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫學、軍事、工業、農業上有很多的應用。

理論研究表明，在振幅相同的條件下，一個物體振動的能量與振動頻率成正比，超聲波在介質中傳播時，介質質點振動的頻率很高，因而能量很大。如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風扇把霧滴吹入室內，就可以增加室內空氣濕度，這是超聲波加濕器的原理。我們的超聲波農藥霧化釋放機就是借鑒并利用了這一原理。

現有的農藥噴灑裝置多為人工使用非常簡陋的噴壺、機器利用壓力直接將農藥通過噴頭或飛機等直接噴灑在農作物表面。其對農藥噴灑的操作人員的健康造成傷害同時效率非常低下，甚至在農作物表面大量殘留并且會順著莖葉流進土壤造成二次污染。

3 本項目擬采取的研究方法和技術路線

本項目前期通過團隊已經積累的大量科學資料和研究成果來尋找較為合適安全的超聲波發生裝置，中期將通過大量的實驗來確定最終合適的超聲波發生裝置，在后期將進行機器的定型、組裝、調試。

4 本項目的特點與創新之處

本項目的特點是成本低廉、效率高、農藥使用量少、無污染、無地域限制，廣泛適用于各地的塑料大棚、種植基地等空氣流通較緩慢的區域。

創新之處在于只需設定時間打開開關，無需操作人員在場，利用超聲波振動將農藥變成直徑很小很小的微粒，通過空氣傳播是農藥直接吸附在植物的莖葉表面。保護操作人員的同時還具有低成本、無殘留、無污染等優點，與傳統的農藥噴灑裝置有本質的區別。

5 已有的研究基礎

本人具有完成該項目所需的各項基礎?，F就讀于昆明理工大學研究生院，學習成績優異，物理、數學等學科具有扎實的知識儲備，平時也多涉獵相關知識領域。本項目為知識理論轉變科技產物，借助我校的實驗室、圖書館等優勢資源，理論性資料、研究準備充足，可行性高。同時有專業老師的指導，并獲得老師認可。

本項目具有完善的計劃和準備。初期項目思路清晰，準備充足，重點部分已完成技術理論上的論證，并制造出模型。同時通過學院實驗室進行定型、組裝、測驗，完成制作產品實物，進行了改進期測驗，為期3個月。產品質量性能良好，基本達到預期效果。

6 與實際結合情況

為驗證超聲波農藥霧化釋放機項目的實用性和市場前景，我們團隊在山東省泰安市進行了針對性調查分析。通過調查顯示，泰安市現有耕地面積343萬千頃，其中塑料大棚、種植基地等適合使用該產品的土地面積也有10多萬千頃，并在逐年增加。且泰安市有常住人口500萬以上，每天所需的各類農產品更是不計其數。本項目的出現能將會使泰城農業生產現狀煥然一新，使泰城500多萬人口食用上安全放心的農產品。調查結果反映出的良好結果，使我們的項目研究得到了充分肯定，也使我們更有自信將我們的研究成果推向全國，為我國的農業發展做出自己的貢獻。

參考文獻：

[1]肖軍，趙景波.農藥污染對生態環境的影響及防治對策[J]. 安徽農業科學，2005（12）：2376-2377.

[2]劉賀清，熊婭，梁康強，賈立敏，宋英豪.低頻超聲波預處理污泥的實驗研究[J].環境污染與防治，2012（11）：5-8，24.

[3]劉振昌.機械制造基礎[M].遼寧大學出版社，2012.

[4]任家隆.機械制造技術[M].機械工業出版社，2012.