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[成果] 1800300005 安徽
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:所属类别:城镇污染治理控制技术技术来源:集成技术适用范围:适用于中低浓度受工业污染雨水、生活污水基本原理: 针对巢湖市城郊缺乏污水收集系统,近期内尚无截污管网建设规划,厂矿区生活污水、地表径流(初期雨水)直接排入河道等问题,因地制宜地开展入河污水的收集、拦截及一体化处理技术体系研究。以生物生态处理系统为核心,辅以源头控制和过程收集拦截的复合净化技术研究与工程示范,最大限度削减污水对河道水体的影响。研发生物-强化生态工艺处理系统,主要技术特点为结构简单、成本低、低能耗和环境安全,适于多种受污染水体的治理,易于大范围推广。最终形成适合巢湖城市下游河流城区与城郊污染控制的具有景观与净化复合功能特点的低成本的生态工艺集成技术体系。 工艺流程: 对悬浮物含量高的水泥厂区废水及生活污水混合水(污水2)采用沉淀塘——氧化塘——湿地——稳定塘工艺;对流经农田的厂区生活污水(污水1)采取生态收集及拦截沟——沉淀塘——氧化塘——湿地——稳定塘工艺;对来自张岗桥的高浓度生活污水采用沉淀——土地渗滤——沉淀塘——氧化塘——湿地——稳定塘工艺。 关键技术: 1、生态收集及拦截沟技术 2、土地渗滤系统技术 3、多塘-人工湿地技术技术来源及知识产权概况: 该技术为该课题研发的集成技术,已申请国家专利,专利名称:一种河滩坡岸多塘湿地废污水处理方法及装置。申请号:201110190773.7。 五、技术的创新点、优势及适用性: 创新点:针对不同的污水来源,使用不同的生态处理方法,集成土地渗滤技术、多塘系统及人工湿地技术,最终实现氮磷污染物的有效去除。 优势:1)系统抗冲击负荷能力强,环境安全; 2)一次性投资低,比传统技术降低20%; 3)运行成本低,免维护。 适用性:巢湖流域经济水平相对不发达,政府及企业用于环境保护的投资相对薄弱,该技术投资低,运行成本低,免维护,尤其适用于在巢湖流域及类似经济欠发达地区推广应用。
[成果] 1800300145 湖北
X17 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:所属类别:水体治理与修复技术技术来源:该技术属自主研发/优化集成。 适用范围:湖泊生态修复基本原理: 沉水植被重建是湖泊生态系统重建的关键所在,沉水植被在构建草型清水稳态生态系统起到基本构架作用,是食物链赖以存在的物质基础和维持生态系统清水稳态的必要条件。沉水植被构建的关键在于改善生境条件,根据环境条件选择合适的先锋种和建群种,促进沉水植被的扩增。 关键技术: 首先需确定沉水植被先锋种和建群种选择的目标和原则。在解析滇池外草海的水环境现状的基础上,对外草海的恢复沉-植被的基本条件进行了分析。针对外草海氮磷及有机负荷高的特征,开展了5种沉水植物的适应性研究。结果表明,光胁迫和营养胁迫共同作用时,对沉水植物的生长具有明显抑制甚至导致其死亡,在解除光胁迫的条件下,沉水植物可耐受较高的营养胁迫,不影响其正常生长。针对外草海的环境特征,选择轮叶黑藻作为沉水植被构建的先锋种和建群种。 沉水植被的定植与构建采用断枝或整株繁殖方式。轮叶黑藻在浅水区(<1m)采用枝尖插植、营养体移栽方式进行定植,而在深水区(1-2m)则采用整株种植方式进行定植。轮叶黑藻在4月种植,通过自然扩增,一个月后可建立起优势群落,盖度达到50%左右。6月份群落继续快速扩增,其覆盖度可达80%以上。通过对沉水植被的盖度进行调控,有利于维持系统的稳定性。沉水植被示范工程区内水体清澈见底,水体景观改善效果十分显著。 构建的沉水植被对水环境的改善作用明显,可显著降低浊度、氮、磷及有机污染负荷。轮叶黑藻对水质的改善效果十分明显,与对照区比较,总磷下降42%,总氮下降43%,浊度下降70%,叶绿素a下降65%。
[成果] 1800300160 湖北
X17 应用技术 自然保护 公布年份:2018
成果简介:所属类别:水体治理与修复技术技术来源:自主研发/优化集成适用范围:水体生态修复基本原理: 水生植物群落重建及生物多样性恢复技术是通过野外调查和围隔原位试验,确定了影响水生植物生长和分布的重要环境因子,针对洱海沉水植物覆盖度低、湖湾及沿岸区菱和荇菜等浮叶植物过度生长和蔓延的问题,建立的菹草、黑藻、苦草人工重建和以自然恢复为主的水生植被重建关键技术。主要集成了“基于种子播种的沉水植物快速重建技术”、“基于石芽萌发的菹草恢复技术”、“基于浮叶植物收割调控的沉水植物自然恢复技术”等多种技术。 关键技术: 1、基于种子播种的沉水植物快速重建技术; 2、基于石芽萌发的菹草恢复技术; 3、基于浮叶植物收割调控的沉水植物自然恢复技术。
[成果] 1800300161 湖北
X17 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:所属类别:水体治理与修复技术技术来源:该技术属自主研发/优化集成。 适用范围:湖泊生态修复基本原理: 严重受损湖区不具备自然修复的基础条件,需要采用人工强化措施,创造生态系统修复的条件。技术的重点是生境条件改善,为水生植物恢复创建条件。 关键技术: 针对滇池草海底泥有机质高、磷氮污染严重的特征,首先研发了污染底泥的原位固化技术。在比较5种覆盖材料的固磷能力的基础上,筛选出固磷能力较强的复合材料(红壤、石膏和生石灰)。运用此固化剂对滇池底泥覆盖,对总磷释放的抑制效果十分理想(上覆水中TP=0.023mg/L),在6个月内可有效限制磷酸盐穿透覆盖层。固化处理不会影响沉水植物伊乐藻和轮叶黑藻的生长,相反还具有一定的促进作用。当固化处理与沉水植物种植联合应用时,比单一处理方式更能有效地控制底泥中磷和氮向水柱中的释放。 水体中溶解氧的水平对底泥中磷的释放具有重要影响。在缺氧条件下(DO<1mg/L),底泥磷的释放速度快、维持时间长;在好氧条件下(DO>6mg/L),底泥磷的释放受到明显抑制。在重污染湖区,通过水体造流增氧,能有效改善泥/水界面的溶解氧状况,缓解内源磷释放的影响。 水深对挺水植物的分布与扩增起着重要的调节作用。通过局部生态高程的调整,既可满足挺水植物正常生长的水位要求(≤0.8m),也能将挺水植物限制在湖岸的狭窄区域,减缓湖泊的沼泽化进程。狭叶香蒲通过根状茎进行快速繁殖,在5月份可形成盖度达70%的群落密度,最高群落密度达90%以上。
[成果] 1800300147 上海
X17 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:所属类别:水体治理与修复技术技术来源:自主研发和优化集成适用范围:城市河湖水系水质保障与修复基本原理: (1)在南淝河和巢湖市环城水系实际水质监测数据的基础之上,建立南淝河和环城水系的水量水质模型,并通过开展水文、水质观测对模型进行率定;通过水文-水质模拟,对南淝河和环城水系的入河污染源强进行核准,并分析上游各种水量调配方案条件下的河道的水流条件;根据河道的可调度水资源总量,提出优化的水量调配技术方案。在现有水量补充或水质改善为核心的调水引流技术基础上,通过生态水力学控藻试验,确定可抑制藻类生长的最佳河道水文条件;以生态水力学控藻为目标,充分利用闸泵等水工建筑物的水资源调配功能,构建以水功能区划及水体修复为目标的“库-河-湖”多闸坝水质水量调配技术。该技术以河网水动力水质耦合模型为工具,以闸、泵、涵等水工建筑物的调度运行为手段,以河道水位、流速、水质、浮游植物生物量及种群结构为依据,基于生态水力学理论,充分考虑流域调水引流对河流水文情势及富营养化的影响,为实现区域水资源优化分配和水生态安全提供技术保障。 (2)为确保人工湿地对污水处理厂尾水的深度净化效果,围绕化学需氧量、氨氮、硝酸盐氮和总磷等主要限制性指标,识别了人工湿地深度净化过程中的技术问题。 (3)将生态浮床、生物膜接触氧化、河道曝气和原位控藻等技术组合应用于景观水体,是为恢复河道水生态系统做铺垫,只有在水体生境达到植物生长要求的基础上,才有可能成功重建水生植被,从而达到稳定水质和建立水生态系统的目的。除此之外,在水质保障和完善生态系统的基础上,将河道景观规划结合起来,这样水生植被恢复又可以发挥美化环境的功能,提升整个城市水体的景观效果。 工艺流程: 开发合肥市南淝河和巢湖市环城河水系水量水质数学模型,并通过现场调水试验,形成城市河流水量水质调配技术体系。通过工艺流程创新、碳源补充、填料选择、防堵塞等研究,提出城市污水厂尾水人工湿地深度处理技术。通过从南淝河流域及周边地区分布的各类水生植物中筛选水生植物先锋种,进行菹草、金鱼藻、穗花狐尾藻、马来眼子菜、苦草、黑藻、睡莲、荇菜、荷花等水生植物的恢复。 关键技术: (1)城市水系水量水质调配技术,以及南淝河生态补水方案与巢湖环城河活水方案; (2)碳源补充的高效脱氮的人工湿地城市污水厂尾水深度处理工艺技术; (3)污水处理厂尾水补水城市河道人工强化与水生植物组合原位生态修复技术。
[成果] 1800290041 安徽
X50 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:城市发展和水资源的矛盾日益突出,再生水的回用成为解决该矛盾的重要思路,而污水处理厂尾水水质还不能完全满足城市景观水体的要求,需要进一步对尾水进行深度处理,优化脱氮除磷工艺;在解决了外源污染负荷的问题后,城市缓流景观水体因水动力条件有限和内源污染负荷的问题,常常存在水质差、生态系统结构和功能失衡,以及景观功能无法满足城市发展需要的问题,亟需开展城市景观河道水质保障和生态景观建设,以满足新区建设水环境要求。该课题开展了新区低影响开发、初期雨水末端控制、再生水厂高标准脱氮除磷、尾水人工湿地深度处理和城市景观河道水质净化与生态景观建设相关技术的研究,并在滨湖新区开展工程示范,为削减入湖污染负荷,提升水环境质量,恢复水生态系统,保护巢湖提供技术支撑和示范借鉴。合肥市滨湖新区低影响开发技术及应用。初期雨水生态滞留硅藻土快速处理技术及应用。塘西河再生水厂DO碳源调控脱氮除磷工艺优化及应用。多组合人工湿地尾水深度处理技术及应用。城市缓流水体生境修复与生态景观建设技术及应用。
[成果] 1700560295 山东
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:随着经济社会快速发展,水资源短缺和水源水质恶化问题日益突出。保障饮用水源的水质安全,直接关系到受水区居民的身心健康和生活质量。近年来,平原水库在解决当地水资源短缺,保障城乡供水安全方面发挥着重要作用,与此同时也存在着水体的营养度指数上升等问题,部分平原水库曾发生了蓝藻暴发事件,影响了供水的可靠性。 该项目依托水利部公益性行业科研专项和国家自然科学基金项目资助,以平原水库为研究对象,对平原水库营养盐分布规律、浮游生物种类及多样性、底栖生物、鱼类等进行了较为全面的调查分析,系统地评价了平原水库富营养化状况;从生态法、物理法和化学法等方面进行系统研究,确定了适合平原水库水质特征的富营养化防治技术;建立了平原水库的富营养化预警系统模式和水质预测模型;对引黄济青工程渠首水质变化情况以及调水沿程水质变化进行研究,确定引黄济青调水对水库污染物的贡献,为多季节调水提供依据。 该项目取得的成果包括: (1)全面系统地分析了不同类型平原水库的水质特征,确定了平原水库存在的主要问题;通过多种评价方法对各水库水体富营养化现状进行评价,为平原水库富营养化防治奠定了坚实基础。 (2)优化了固相萃取-高效液相色谱法定量分析环境中MC-RR和MC-LR方法。建立了液相微萃取-气相色谱-质谱法测定水中致嗅有机物土臭素(GSM)和2-甲基异冰片(MIB)含量方法,并应用于棘洪滩水库微囊藻毒素和致嗅物质含量的检测。 (3)针对平原水库水质特点,利用生态、物理和化学等多种技术方法,建立了预氧化混凝除藻、滤食性鱼类控制、水生植物净化、前置库混凝除磷等平原水库富营养化防治技术,并取得良好的应用效果。 (4)以平原水库为研究对象,进行平原水库水文情势与调度运行的水动力学分析,研究平原水库调水期流场与非调水期风生流场的模拟,建立了平原水库富营养化模型(总磷预算模型),为平原水库水质保护和可持续利用提供依据。 (5)针对平原水库的主要环境问题及成因,开展了平原水库水质监测系统分析与监测点优化布置、水质预测分析及平原水库富营养化预警模式等方面的研究。 (6)对引黄济青渠首水质月变化以及调水沿程水质变化进行研究,确定引黄济青调水对水库污染物的贡献,为多季节调水提供了依据。 (7)建立一种黄河泥沙资源化方法,利用细沙作为微生物载体,制备微生物菌剂,实现引黄济青沉砂池泥沙的资源化利用。 该项目获得国家授权发明专利7项,发表学术论文33篇,培养博士研究生1名,硕士研究生16名。研究成果已应用于青岛棘洪滩水库、东营南郊水库、淄博新城水库等单位,在保障平原水库水质、提高供水安全性等方面取得了较为明显的效果。
[成果] 1800110355 浙江
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:该项目获得国家"十二五"水专项子课题、国家自然科学基金、国家星火计划等多项国家、省部级课题支持,针对中国现有农村污水处理氨氮总氮稳定达标难、系统运维水平低等问题,开展了农村污水生物强化脱氮与智能化运维关键技术研发及工程应用,具体内容如下: (1)好氧硝化-生物电化学反硝化膜反应器(IAND-EMBR)耦合强化脱氮技术。具有自养反硝化脱氮和动态膜过滤功能,解决了总氮、COD和SS等污染物的协同去除难题;出水COD、氨氮、总氮等指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中的一级B排放标准。 (2)间歇曝气型复合垂直流人工湿地(IVCW)生态脱氮处理技术:实现了氧动态调控,改善了湿地微生物生长环境,提高了湿地脱氮除磷效果;运用湿地基质的正级配设置,解决了人工湿地的易堵塞问题。出水水质指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中的一级B排放标准,适用于水-水量波动大的农村污水的处理。 (3)"互联网+"的农村污水智能运维云平台:将互联网思维引入农村污水治理运维工作中,保障上述两项脱氮技术的稳定运行,为政府决策提供数据支撑,解决农村污水点多、面广等造成的治理设施难以长效运行的行业难题,提高农污治理设施的管理成效,有效降低运维管理成本。
[成果] 1800120062 云南
X52 应用技术 环境治理 公布年份:2017
成果简介:国内的河流治理往往注重水利的排水泄洪功能、人工景观效果而忽视水质沿程净化效果与河道生态功能的恢复效果等,因而,河流依旧不能成为生态结构稳定、能自我良性循环的健康河流。针对滇池在城市下游,河流承接和输送的污染物大量进入湖泊的水环境特征,以削减入湖污染负荷为目标,以注入滇池草海的污染较重的新运粮河为工程示范研究重点,在依托配套工程实现河流两岸截污的基础上,以进一步削减入湖污染负荷及改善河流水环境为目标,以河流为主轴重点突破两岸减污及沿程降污关键技术,开展城市入湖河流污染负荷再削减的技术自主创新和创新技术集成。通过城市及城郊面源滞留控制、受污染河流沿程原位与易位强化处理及河口污染削减、生态河道构建及河流生态修复等技术的研发及集成示范,使示范区入湖污染负荷得到有效削减,河流及河口地表水环境质量明显提高,为滇池流域城市河流污染负荷削减提供有效、实用的集成技术及系统控制方案。主要成果及实施效果:课题针对河水高氮低碳的水质特征,城市河道治理空间少的问题,研发形成了城市型污染河流岸带立体减污、沿程梯级降污的技术体系:主要包括以固相反硝化高效脱氮技术为核心的河流原位、旁路及河口沿程梯级减污技术;以驳岸、岸堤、绿化带等为处理空间的分区分段入河面源立体岸带控制技术。并在新运粮河长约5千米的中下段开展工程示范,水质改善效果明显,河流水体消除黑臭,在旱季时,透明度由平均20厘米提高至1米,示范区上下游污染负荷平均削减30%以上,入湖河口水质指标达到或接近地表水V类,为入滇河流治理提供了技术支撑和工程示范,在云南省九大高原湖泊得到了推广应用。课题组共发表论文36篇,研发成套设备5套。培养博士研究生5名,硕士研究生22名。成套技术集成与关键技术特点:(1)建立了以固相反硝化高效脱氮原创技术为核心的河流原位、旁路及河口沿程梯级减污技术体系。(2)“岸带立体减污、沿程梯级降污”技术支撑下的新运粮河治理示范工程应用。
[成果] 1700290016 湖南
X83 应用技术 环境监测 公布年份:2016
成果简介:中国淡水水体富营养化日趋严重,蓝藻水华频频爆发。水华蓝藻合成与分泌的蓝藻毒素和异味物质对水生态系统和人类健康构成了极大的危害。在蓝藻水华的前期,对水体有害水华蓝藻的快速、灵敏、准确的定性与定量分析,有利于采取正确的措施,减少蓝藻水华的危害。传统光学显微镜下的形态学检查与计数,不能判断蓝藻是否产毒,满足不了现代蓝藻水华监测的需要。另一方面,当小型水体爆发蓝藻水华后,人们常用CuSO<,4>、含氯消毒剂、抗生素(名特优水产养殖水体)等物质除藻,其中以CuSO<,4>使用最广泛。然而,经常使用这类除藻剂容易造成环境的二次污染。如何安全、有效的去除水体有害蓝藻水华,已成为富营养化水体蓝藻水华应急处理的焦点和难点。针对这些问题,该项目从蓝藻毒素和异味物质合成基因入手,克隆了这些蓝藻有害物质合成基因,并且分析了这些基因的分子结构特征,探索了有害蓝藻的分子监测方法。在小型水体有害蓝藻水华安全削减方面,该项目引入了利用环境友好型生物源抑藻物质除藻的概念(J. Environ. Manage.2013, 125:149-155),开拓了环境友好型杀藻剂筛选的新范畴(Meng,et al.,Chemosphere,2015,141: 219-226),并且系统研究了典型生物源抑藻物质的抑藻机理。此外,该项目还从以废治废的角度出发,开拓了水华蓝藻生物质脱毒及作为吸附材料在水体重金属吸附去除方面的研究。经过近6年的研究,该项目在有害蓝藻的分子监测、安全削减及资源利用方面取得如下主要成果:阐明了生物源抑藻物质连苯三酚、β-紫罗兰酮、壬酸、血根碱对铜绿微囊藻的抑藻效应及作用机理;克隆了中国丝状蓝藻中拟柱胞藻毒素和异味物质2-甲基异茨醇的合成基因,分析了这些基因的结构特征,并构建了水体产拟柱胞藻毒素和产异味物质蓝藻的分子监测体系;从微囊藻毒素降解菌中克隆了微囊藻毒素降解基因,并分析了这些基因的转录表达特性;发现并阐明了常丝藻对中国典型水华蓝藻-铜绿微囊藻的化感抑制作用及机理;阐明了铜绿微囊藻与粘土絮凝后的生理特性及藻细胞的归宿问题;利用KMnO<,4>氧化的方法,成功去除了水华蓝藻生物质中的微囊藻毒素,并且提高了其对水体重金属的吸附能力。这些研究结果先后发表在环境科学、水环境与毒理等领域的主流期刊上。该申报表所列8篇代表性论文迄今已被他引164次,他引论文包含PNAS、ISME、Plant Physiology等国际重要期刊上的论文。该项目研究成果对于今后在蓝藻水华的分子监测、安全削减及资源利用等方面具有重要的指导意义。
[成果] 1700020616 湖北
X17 应用技术 环境治理 公布年份:2015
成果简介:水生植被的恢复是提高水体自净能力,改善水环境质量的关键。发达国家通过投入巨额资金,降低水体及流域的营养水平,从而为水生植被的定植创造条件。该技术针对中国富营养湖泊的特点提出,与已有和正在建设的节污、控污设施相配套,在环境背景营养浓度短时期内无法显著降低的情况下,投入少量资金即可达到恢复水生植被的目的。
[成果] 1700020629 湖北
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2015
成果简介:复合生态系统处理城市污水技术是根据现代生态学原理和环境生态工程学原理,将城市环境工程系统建设和城郊现代集约持续农业建设相结合,将污水稳定塘工程技术,污水土地处理工程技术,污水湿地处理工程技术和其它污水生物处理工程技术等作为一种生态工艺技术单元,因时因地优化组构成能尽可能获得相对较佳生态环境、经济与社会综合效益的复合系统。
[成果] 1700230028 浙江
X52 应用技术 环境治理 公布年份:2016
成果简介:千岛湖即新安江水库,是长三角地区最大的淡水人工湖,是浙江省和杭州市最为重要的饮用水源保护地,2011年底被国家发改委定位为国家战略水源地。千岛湖流域山水秀美、气候怡人、宜游宜居,生态战略地位极为重要,是中国不可多得而亟需保护的水生态区域之一。千岛湖是淳安县建设旅游城市,推动经济快速发展的重要载体,同时承载着当前和未来淳安县乃至长江三角洲地区的供水安全。国家、省市以及淳安县对千岛湖保护十分重视,各级政府在千岛湖保护方面采取了一系列的保护措施,在千岛湖水环境保护发面发挥了重要的作用。然而,随着流域开发面积、经济总量和沿湖地区人类活动强度持续增加,千岛湖环境压力有进一步增加的趋势,已经存在总氮超标的隐患,在未来发展压力和气候极端事件频发的背景下,千岛湖存在藻类增殖、水华暴发的隐患,而在千岛湖引水工程正式实施的背景下,引水工程水源地的生态安全更需要高度重视。为此,杭州市科委为千岛湖水环境保护安排了重大科研专项--《千岛湖引水工程水源地生态安全及水污染综合防治研究》(项目编号:20122513A01)。为完成好该项目,作为承担单位的杭州市环境保护科学研究院,联合了中国环科院、中科院地湖所、中科院水生所、淳安县环境监测站、杭州市环境监测中心站等单位开展相关研究。通过2年多野外调查与实验室分析,基本查明了杭州地区大中型水库水生态环境现状及主要污染物来源;系统研究了主要水库的水文状况、理化特征、浮游生物群落等;初步掌握了大中型水库生态系统的特征,以及水生生物群落的动态变化规律;分析评估了不同类型水库营养状况和生态安全状况,提出了杭州地区水库富营养化防治的对策建议,为改善水库水质、保障饮用水源安全提供了科学依据。先后在国内湖泊权威杂志上发表了5篇论文,相关研究成果已通过各种形式被国家层面的千岛湖流域水资源和生态环境保护综合规划、国家良好湖泊保护项目以及杭州市的千岛湖配水项目采纳。
[成果] 1700300230 山东
S96 应用技术 海洋渔业 公布年份:2016
成果简介:贝类占中国海水养殖产量近80%,扇贝养殖是其主导产业,良种匮乏是制约产业发展的关键因素。分子育种是国际育种技术的研发前沿和竞争热点。针对水产生物育种基础薄弱现状,大力发展分子育种技术,促进水产种业跨越发展,是保障水产养殖业健康可持续发展的重大科技需求。“十一五”以来,项目组围绕贝类种业核心技术展开攻关,发明了系列高通量低成本全基因组分型技术,开发了贝类分子育种技术和遗传评估系统,培育出高产抗逆扇贝新品种,实现大规模产业化推广养殖,取得显著社会经济效益。 创建了新型高效全基因组标记筛查分型技术: 1)建立等长标签简化基因组分型技术2b-RAD,解决国际同类技术流程复杂、成本高、灵活性差等问题;发明高通量液相杂交分型技术,可高效检测SNP、Indel等,且突破SSR标记不能高通量分析局限,费用较商业芯片节省90%以上;开发了首个可实现DNA甲基化精确定量的RAD类技术。2)创新性提出基于混合泊松分布模型的分型算法iML,解决重复序列干扰难题,准确率较国际算法提高20%以上;发明Domcalling分型算法,解决RAD类技术无法利用显性标记,提高分型效率40%;研发首个可同时分析共显性和显性标记的软件包RADtyping。论文发表于国际方法学顶级刊物NatureMethods等,推动中国水产分子育种技术跃居国际前沿。 研发了贝类分子育种技术与遗传评估系统: 1)建立贝类分子标记辅助育种技术。构建国际首张精度突破0.5cm的水产生物遗传图谱,定位QTL55个,鉴定到生长主效基因Prop1、类胡萝卜素积累关键基因BCOlike1等32个性状关键基因;揭示扇贝应对高温级联网络调控机制,10余个标记已应用于良种选育。建立了集图谱构建、QTL基因定位及分子标记辅助选育的技术体系,应用BCOlike1基因标记育成“海大金贝”。2)建立多种全基因组选择育种新算法和模型,开发了LASSO-GBLUP模型,解决了数据降维与精准度冲突的国际难题;研发了第一个贝类全基因组选择育种评估系统,育成“蓬莱红2号”扇贝新品种,引领了水产育种技术发展。 开发了扇贝高产抗逆新品种培育技术体系: 1)开发了贝类性状自动测量记录系统;建立了基于心跳频率的扇贝耐温性状精确测定技术;研发了LIBS与拉曼光谱的贝壳组分快速分析技术,实现扇贝性状与环境要素高通量快速测定。2)构建了扇贝种质库、分子育种信息库、标签库和探针库等。集多种育种技术,与种业企业相结合,构建了扇贝育种网络平台。3)应用所研发的分子育种技术,育成系列扇贝新品种。标记辅助选育的富含类胡萝卜素“海大金贝”开创海水动物品质改良先例,高产品种“獐子岛红”经济效益显著;高产抗逆“蓬莱红2号”为国际首个全基因组选育水产良种。良种良法,推动中国水产种业跨越发展。 项目近三年直接产值30.54亿元、利润9.94亿元。2008至2015年推广扇贝良种476.93万余亩,产量148.29万吨,创产值133.17亿元,提供就业岗位14万余个,社会经济效益显著。 该发明属水产品种选育技术学科;获发明专利19件,软件著作权8件,新品种3个,发表论文25篇。
[成果] 1500520046 江苏
P3 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2015
成果简介:浅水湖泊在面积和数量上均占世界淡水的主要部分,支撑着人类社会经济可持续发展。而中国淡水湖泊中60%是浅水湖泊,大多位于经济发达的长江中下游和东部沿海地区。传统的湖沼学以深水湖泊为主要对象,以静态描述为主要方法。而浅水湖泊特征(风浪、浊度、水深等)与环境条件(光照、温度、营养盐等)之间相互作用及对湖泊生态系统的影响一直都是湖沼学研究的难点与薄弱领域。使得中国浅水湖泊富营养化治理与管理缺乏可以借鉴的经验与正确的理论指导。该项目阐明了浅水湖泊特征、环境条件对湖泊生态系统的影响及反馈机制,提出了浅水湖泊生态修复原理与湖泊治理新策略,在浅水湖泊湖沼学领域取得以下重要科学发现和创新性成果:首次阐明了水下光辐射对浅水湖泊生态系统空间分异的驱动机制,创新和发展了物理湖沼学:揭示了浅水湖泊由于开阔、水浅,风浪作用强烈,导致沉积物大量悬浮,决定了水下光照强度与真光层深度;而真光层深度与水深的比值决定了沉水植物空间分布格局,阐明了浅水湖泊形态特征、水动力扰动通过影响水下光福射进而控制草型生态系统空间分异的机制。揭示了浅水湖泊内源营养盐释放特征,提出了浅水富营养化湖泊营养盐供给新模式:阐明了浅水湖泊沉积物参与上覆水营养盐交换的机制,提出了浅水湖泊营养盐动态释放概念性模式;发现蓝藻水华爆发导致沉积物中磷释放增加,降低水体氮磷比;而蓝藻水华的堆积、降解和矿化,释放大量营养盐,加速营养盐循环,改变了水体中营奍盐的供给方式。首次开展了气候变暖与富营养化对蓝藻水华影响的原创性研究,提出了营养盐富集与气候变暖对蓝藻水华爆发的双驱动机制:研究发现浅水湖泊由于热容量小,湖泊增温明显,富营养化和气候变暖对蓝藻水华爆发都有明显促进作用;采用遥感监测方法首次发现了太湖蓝藻水华爆发的时间提前、面积扩大、频率增加,揭示了气候变暖对蓝藻水华的促进作用,提出了气候变暖与营养盐富集对蓝藻水华爆发的双驱动机制。提出了中国浅水湖泊生态修复原理与湖泊治理新策略:确定了浅水湖泊蓝藻水华发生的氮磷限制阈值和控制目标,提出了浅水湖泊蓝藻水华治理的“氮磷双控”策略;阐明了以改善水下光照条件为核心的浅水湖泊生态修复技术原理,提出了“控源截污-环境改善-生态修复”三部曲的浅水湖泊治理战略。上述成果发展了浅水湖泊湖沼学理论与方法,指导了中国浅水湖泊富营养化治理、生态修复与可持续管理。8篇代表性论著平均影响因子为3,49,被PNAS、Ecology Letters等SCI刊物他引801次,总他引1247次,4篇代表性论著入选ESI"高被引论文”,秦伯强入选ESI高被引作者名单。20篇主要论著被SCI刊物他引1290次,总他引2050次,单篇最高他引318次。研究成果2次被Science报道,项目曾获江苏省科学技术进步奖2项,3人获国家杰出育年基金。先后主办和召集大型国际学术会议3次,数次应邀做大会特邀报告。
[成果] 1500520111 湖北
X17 应用技术 环境治理 公布年份:2015
成果简介:针对低碳高氮磷污水处理、以氮磷超负荷为越本特征的水污染治理、退化水生态系统修复等技术难题,研究团队经过二十多年潜心研究,研发了一批水处理新材料,发明了碳氧靶向调控与抗堵塞的人工湿地强化脱氮除磷技术、新材料生物反应器-人工湿地耦合工艺、新材料-净水生物联合修复技术等,形成了基于改性新材料的高效水处理耦合工艺与水生态建设关键技术。主要技术发明点如下:发明了碳氧靶向联合调控与新型基质级配的人工湿地强化脱氮除磷技术。针对人工湿地厌氧反硝化碳源缺乏限制脱氮效率、表层有机质累积堵塞等难题,依据生物脱氮、分形吸附以及两相流气液传质等理论,研发了生物质改性的新型缓释碳源材料,发明了采用特定通道、定位投配方式的湿地功能层碳氧靶向联合调控技术;研发了多种脱氮除磷基质及光催化降解表层基质,发明了多模式进出水的新工艺。解决了人工湿地处理低碳高氮磷污水的技术难题,平均脱氮能力大幅度提高了26.7%;显著增强人工湿地抗堵塞能力,服务年限延长2.3倍。发明了改性生物质材料为载体的生物-生态水处理耦合技术。针对水污染排放强度大、负荷高等难题,依据生物生态协同原理,发明了新型生物质栽体生物膜反应器/膜生物反应器-人工湿地耦合工艺,拓宽了生态工程技术污水处理范围,显著提高了污水处理效率,有机物、氮、磷去除能力分别提高30~40%、35-58%, 48-63%;研发了以生物质为前驱体的天然中空植物纤维基活性碳纤维微孔网、海绵状离子交换纤维等生物膜载体材料,解决了人工合成碳纤维生物活性低、成本高等难题,使微生物固着能力显著提高30%以上、而成本降低1/3。发明了改性新材料-净水生物联合作用的水生态建设技术。针对污染水体水生态系统自我修复能力弱等难题,依据生态系统恢复营养盐限制理论,发明了负载纳米半导体光催化溥膜改性材料-沉水植物联合修复技术、复合纳米纤维填料-低杆挺水植物修复技术、底栖动物-水生植物修复技术、环境友好型蓝藻水华抑制剂等,削减水体氮磷负荷,实现了水质与底质原位改善、水华防治、沉水植物恢复等技术突破。在杭州西湖此前几乎没有沉水植物的工程区域内成功恢复了沉水植被,盖度高达32.9%,水体氮磷浓度下降10-15%,底柄动物多样性指数提高67.3%,实现淸水草型湖泊生态系统构建。该项目共获授权专利44项,其中发明专利34项(中国32项、美国2项)、实用新型9项、外观设计1项。发表论文336篇,其中SCI收录167篇,EI收录56篇。出版专著2部,参编技术规程等3部。形成了工程设计、建设与运营管理的生态工程产业技术创新链和产业集群,带动了中国水生态工程技术发展,自1990年以来,已在湖北、广东、浙江等22个省市自治区规模化应用,仅项目组就规划、设计、建设工程351项,累计水处理规模154.67万吨/天,削减COD4.39万吨/年,TN8976吨/年,TP 1325吨/年,保障了用水安全,有效改善了区域水生态环境质量。
[成果] 1600310080 江苏
X52 应用技术 环境治理 公布年份:2015
成果简介:该项目针对中国湖泊底质污染和适生性低下退化等研发中的突出问题,以底质污染退化信息获取、环境恶化诊断、底泥原位治理(环保疏浚)、基底适生性构建(生态修复)和湖泊水质改善为主线,开展了长期系统性研究,在全国10省20多个城市湖泊、水库和河流中进行了推广和应用,取得了显著成效。在自主研发和引进消化吸收基础上,形成了以湖泊底质/间隙水污染信息高分辨获取、基底退化信息微电极高分辨测定、界面物质释放/供给过程模拟等采集、测定和过程模拟装置,以及底质污染物含量的同步获取、信息的提取保存和分析、界面释放定量化等系列技术,为中国湖泊底质环境恶化诊断及其治理修复提供技术装备支撑,推动了湖泊环境污染诊断和治理修复水平的整体提升。系统研究了湖泊底质内源释放和湖泛致黑物组分供给机制,研发出湖泊底质高污染风险判定方法和污染底泥疏浚深度和面积的确定技术,制定出湖泊河流环保疏浚工程技术指南,解决了湖泊底质是否疏浚和疏浚多少的决策难题,实现了环保和生态疏浚理论与技术方法的原始创新。开展了湖泊底质退化和植物适生性机制的研究,构建了适应湖滨区污染和退化基底环境的客土覆盖、密实性底质划耕、不稳定边坡护岸等底质修复技术,研发出根生植物在硬底质和覆盖材料上的种植方法,创新了硬质基底物化修复与生境改造技术,显著增强了湖泊湿地营养盐净化、去除和水质改善能力。研发和集成构建了湖泊底质综合治理模式、技术指南、成套装备及修复技术,在中国不同类型的湖泊、水库和河流得到了应用,实施效果好、实用性强,为中国湖泊综合治理提供了成功经验,提升了中国湖泊污染研究和防治技术的能力和水平。
[成果] 1400521663 湖北
S96 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2013
成果简介:转基因技术的应用使得鱼类养殖品种的快速、定向遗传改良成为可能。该研究基于对GH信号通路的细致解析,首次在转基因鱼研究中引入基因高效“分子设计”的概念;克隆鲤鱼来源的生长激素受体(ghr)及c-Jun基因的亮氨酸拉链区,以c-Jun基因的亮氨酸拉链区替代ghr基因所编码的与GH相结合的胞外区,构建组成性二聚化的激活型ghr基因(CA-GHR)载体。同时,为了提高转植基因整合和向子代传递的效率,将Tol2转座子系统引入到经济鱼类的转基因研究中。以这一构建体为基础,建立了不依赖于体内生长激素水平的、快速生长的CA-GHR转基因鱼模型。通过该重组蛋白的亚细胞定位、蛋白互作分析、下游基因表达分析,揭示了其促进生长激素信号通路和促生长的分子生物学机制。通过该项目的研究,获得了具有显著快速生长效应的转基因鲤鱼,建立了高产、高效、稳定的基于分子设计的转基因鱼技术平台,并提供了研制快速生长转基因动物研究的新范式。同时,该项目发现了GHR信号通路在鱼类早期发育中扮演着重要角色,即通过激活MAPK/ERK信号通路来抑制BMP信号的转录活性,从而参与胚胎背腹轴的调控。
[成果] 1400521770 湖北
S94 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2013
成果简介:项目85%内容完成,剩余为文章的后续投稿、修改及完善。课题围绕严重危害斑点叉尾鮰和黄颡的鲶爱德华氏菌毒力岛Ⅲ型分泌系统及与致病性相关的自带质粒pEI1,pEI2的分子致病机理研究。取得的成果分以下3方面内容:(1)阐明爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统介导了其对宿主细胞的细胞毒性。(2)鉴定出爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统效应分子Orf29-30,并发现其具有两方面的功能,其一能抑制细菌粘附到宿主细胞表面;其二是有利于细菌在宿主巨噬细胞中的繁殖。(3)对自带质粒Pei1,Pei2进行了测序,并鉴定出Pei1编码的EseH能依赖Ⅲ型分泌系统分泌并进入宿主细胞,并定位在膜相;Pei2编码2个蛋白,EseI和EscD,其中EseI不依赖Ⅲ型分泌系统分泌,但仍然能进入宿主细胞内,并定位在质相,而EscD不能被分泌至胞外。EseH和EseI的缺失均降低了其在宿主巨噬细胞内及体内的繁殖。
[成果] 1400520591 湖北
Q78 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2013
成果简介:细菌或者病毒感染宿主细胞后,宿主细胞可以通过体内抗细菌或者抗病毒相关的模式识别受体(PRRs)来探测病原相关分子模式(PAMPs)的存在;通过启动机体的先天免疫,如通过产生抗菌肽或者分泌干扰素等细胞因子,以抵御病原微生物的入侵。该项目对斑马鱼胞内模式识别受体家族基因的结构与生物学功能进行了研究;克隆了参与对细菌识别的哺乳动物胞浆蛋白家族-核苷酸结合寡聚化结构域蛋白NOD1和NOD2的同源物,阐明了它们的表达规律,特别是在细菌和病毒感染后的表达规律,揭示了NOD1和NOD2在细菌和病毒感染、NF-κB激活以及信号传导通路中的作用;此外,该项目也在斑马鱼中克隆了哺乳动物识别胞浆内病毒核酸成分的蛋白家族-RLRs家族成员RIG-I和MDA5的同源物,分析了它们及其剪接异构体的表达规律、在病毒感染中的作用以及在NF-κB激活以及干扰素诱导中的作用。课题组的结果首次揭示了抗细菌相关的模式识别受体NOD蛋白在抗病毒感染中的作用;NOD蛋白与胞浆内其它抗病毒相关的模式识别受体RLRs在抗病毒感染中的协同增效作用。这些研究结果表明NOD蛋白是胞内抗细菌免疫和抗病毒免疫的重要桥梁。除了以斑马鱼为研究对象外,还以两种重要的养殖鱼类(温水性鱼类草鱼和冷水性鱼类虹鳟)为研究对象,对处于信号通路上游的模式识别受体以及信号通路下游的干扰素进行了研究。在草鱼中,解析了NOD1和NOD2基因的结构与表达特征;克隆了IFN-γ以及IFN-γrel基因,研究了IFN-γrel在不同刺激物以及病毒感染下的表达。在虹鳟中,揭示了RLRs家族成员MDA5和LGP2在进化中的差异功能,以及LGP2剪接异构体在LGP2介导的信号传导通路中的负调节作用;报道了一种新型的groupIIFN(IFN5);并对3种I型干扰素基因在不同刺激条件下的表达特征进行了分析,对它们在鲑鳟鱼类中的进化机制提出了新的假说;此外,在虹鳟中还发现了天然胞内干扰素及其受体的存在,发现类似于分泌型的干扰素,胞内的干扰素也在抗病毒免疫中发挥作用。该项目的完成,对于揭示硬骨鱼类胞内抗微生物感染的机制具有重要意义。
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