柴达木盆地第四系生物气的勘探与开发
该项目是在柴达木盆地三湖天然气田具备一定开发规模的前提下,为进一步加强生物天然气勘探,实现气田高效开发,由油田勘探、开发、科研及相关生产单位联合攻关,在生物气形成机理和成藏地质条件、第四系疏松砂岩天然气开发、钻采工艺等方面取得了重大突破。项目建立完善了“第四系气藏地震预测技术”和“气层测井识别技术”,证实了台南气田浅层气藏的工业开采价值;台东区域勘探获得新发现,证实了低丰度岩性气藏;台南深层勘探取得新突破,证实了台南气田主体非典型深层气藏的存在;源岩评价研究获得新认识,为建立生物气持续成藏理论和开展深层勘探提供了依据。已累计探明加控制天然气地质储量3200亿立方米。
形成层系划分与优化组合、气藏多因素动态配产、地层出水因素与主动防水、气藏出砂预测与防砂工艺、分层开采工艺等开发工艺特色技术。防砂有效率95.2%,单井平均增产12.5%,有效解决了涩北气田的出砂问题;采用两层开采工艺技术,单井平均日产气6.4×104m3,三层分采单井平均日产气9.3×104m3,是普通生产井的1.5~3.0倍,取得了较好的开采效果。项目总结出一套适应柴达木盆地三湖第四系特殊地质条件下配套适用的勘探、开发和钻采工艺特色技术,及时指导了当前的区域勘探和下一步的产能建设。
高寒草甸生态系统与全球变化
青藏高原是我国内陆及东亚地区重要的生态屏障。随着全球气候变暖和人类活动的加剧,青藏高原生态环境的变化逐渐成为全球关注的焦点。该研究在全球气候变化对青藏高原高寒草甸生态系统影响研究方面取得了如下创新成果:
(1)通过野外增强紫外辐射实验证实紫外辐射增强可增加高寒草甸植物的叶片厚度,改变植物物候期。
(2)首次报道了实验增温可降低青藏高原高寒草甸植物物种多样性和牧草营养品质,合理放牧可以减轻增温引起物种丧失的负面效应,这在高纬度高寒地区具有趋同性。
(3)首次运用涡度相关法证实青藏高原未退化高寒草甸具有较强的碳汇能力,其固碳能力受控于土壤碳储量和放牧干扰,合理利用天然草地可促进生态系统的碳固定。
(4)通过高寒草甸对人类活动和气候变化的响应研究,证实了高寒草甸生态系统具有较强的恢复能力和稳定性,提出了高寒嵩草草甸退化演替的被动-主动退化假说。
其研究成果对加深全球气候变化对青藏高原高寒草甸生态系统影响的科学认识,合理制定该地区应对气候变化的对策和退化草地有效恢复措施,推动我国全球变化生态学方面的研究,具有重要的科学理论价值和实践意义。
特早熟双低甘蓝型油菜杂交种青杂3号的选育与推广
该项目利用杂种优势是提高双低油菜产量的重要途径,其中细胞质雄性不育三系是主要途径之一。该项目提出了选育能在高海拔白菜型油菜产区正常成熟的特早熟甘蓝型油菜杂交种的方法。
通过早熟甘蓝型(做母本)与特早熟白菜型种间杂交,选育出了一大批特早熟的优质(低芥酸、低硫甙、高含油量)甘蓝型油菜新资源;通过不育系和保持系的选育、恢复系的选育、杂交组合的配置、中间试验等研究,2000-2001年杂交组合E144在青海省海东高海拔地区和外省春油菜区同时进行区域、生产试验,2001年通过青海省农作物品种审定委员会审定,2003年通过国家农作物品种审定委员会审定,定名为青杂3号。
该品种为双低特早熟甘蓝型春油菜杂交种,在青海省全生育期110天左右,比甘蓝型油菜主栽品种青杂2号早熟10-15天。该品种的育成是我国春油菜区早熟育种的重大突破,与2750~2950米的白菜型产区主栽品种青油241相比,产量提高40%左右,品质由双高(高芥酸、高硫甙)变为双低(代芥酸、低硫甙),含油量提高了3个百分点以上。
项目采用SSR分子标记技术成功构建了青杂3号的指纹图谱,同时还筛选到了3个共显性标记,为品种真伪的鉴别和种子纯度的快速鉴定提供了科学依据。通过制种技术研究和大田栽培技术的研究和实践,集成了青杂3号的制种技术规范和大田高产栽培技术规范。
青杂3号自2001年开始至今累计推广种植303.9万亩,累计制种1.58万亩,经济效益显著。
青藏高原矿冶废水生物质吸附沉淀剂研制与应用
该项目以裂解改性植物纤维为基质材料,将改性后的木素、植物多酚或葡甘聚糖填充到裂解改性后的植物纤维微孔网络中,使其具备优良的吸附性能和重金属离子络合的特性,制备出具有工业应用价值的生物质基吸附沉淀材料。
通过系统研究生物质基吸附沉淀材料的吸附特性,以及温度、pH、离子强度等环境因素对吸附容量的影响、吸附平衡、吸附动力学以及材料的解吸、再生性能和多种金属离子共存体系中吸附的竞争规律,开发出青藏高原矿冶废水低成本处理新技术。使生物质基吸附沉淀材料在矿冶废水处理中,重金属离子的吸附去除效果、废水回收利用率、吸附重金属的回收率以及使用寿命等得到显著提高,对矿冶废水主要重金属离子的吸附率超过90%。对于矿山精矿及尾矿废水,采取“生物质吸附沉淀”处理+常规处理全部循环利用,重金属回收率≥90%;对于矿冶废水,采取“常规废水处理+生物质吸附”处理回用,重金属回收率≥90%,废水的回收利用率≥90%。
项目获国家发明专利3项、实用新型专利2项。研发的生物质基吸附沉淀材料使用工艺简便,可广泛用于冶金、化工和石油工业等废水中的重金属的吸附与分离,为提高矿产资源利用率、节能减排,降低环境污染提供了技术途径和有效措施。