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高强度Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)体系微晶玻璃研究进展

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硅酸盐通报 2022年第11期41卷 3795-3805,3825页

作者：李溦长王欣胡丽丽陈树彬陈辉宇张旭丰蒋晓琦中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室上海201800 华东理工大学材料科学与工程学院上海200237 上海大学材料科学与工程学院上海201900

Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(LAS)体系微晶玻璃因具有优异的力学性能和光学性能,近年来得到了广泛应用。本文针对LAS微晶玻璃的析出晶相、制备工艺和应用进行了介绍。鉴于当前对高硬耐划玻璃材料的迫切需求,重点阐述了LAS微晶玻璃强韧... 详细信息

Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(LAS)体系微晶玻璃因具有优异的力学性能和光学性能,近年来得到了广泛应用。本文针对LAS微晶玻璃的析出晶相、制备工艺和应用进行了介绍。鉴于当前对高硬耐划玻璃材料的迫切需求,重点阐述了LAS微晶玻璃强韧化技术和表面增强方法的研究进展,对今后研发高强度LAS微晶玻璃具有重要指导作用。

关键词：微晶玻璃 Li_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2) β-锂辉石热处理工艺强韧化技术化学强化

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再生粗骨料品质提升技术研究

混凝土 2015年第6期 134-138页

作者：郭远新李秋义汪卫琴牛景轶孔哲青岛理工大学蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心山东青岛266033

重点从物理强化和化学强化两个方向来对比研究强化技术对再生粗骨料品质的提升情况。通过对不同强化处理得到的再生粗骨料进行吸水率、表观密度、压碎指标、体积密度、坚固性等基本性能的研究,评定出再生粗骨料的类别。研究表明使用颗... 详细信息

重点从物理强化和化学强化两个方向来对比研究强化技术对再生粗骨料品质的提升情况。通过对不同强化处理得到的再生粗骨料进行吸水率、表观密度、压碎指标、体积密度、坚固性等基本性能的研究,评定出再生粗骨料的类别。研究表明使用颗粒整形设备对破碎好的再生粗骨料进行二次处理,实现了对再生粗骨料的多次强化,使其达到国家I类骨料的标准,其表观密度达到2575 kg/m^3,空隙率为45%,24h吸水率为1.2%,压碎指标值为9%,各项性能参数接近于天然骨料。经过化学强化不同处理方式后再生粗骨料的各项性能参数也有一定的改善,其中采用浸渍处理要优于喷淋处理,强化处理48 h的效果更为明显。

关键词：再生粗骨料物理强化化学强化表观密度吸水率压碎指标

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碱铝硅酸盐柔性玻璃的组成、结构及性能研究

碱铝硅酸盐柔性玻璃的组成、结构及性能研究

作者：陈俊竹济南大学

学位级别：硕士

柔性玻璃是一种新型特种玻璃材料,其厚度≤0.1 mm。不仅具有硬度高、耐高温、平整度好、气密性好等优点,而且可以弯曲、折叠,将广泛应用于折叠屏手机、可穿戴设备、车载显示、柔性太阳能电池、航空航天等新兴领域。柔性玻璃核心性能指... 详细信息

柔性玻璃是一种新型特种玻璃材料,其厚度≤0.1 mm。不仅具有硬度高、耐高温、平整度好、气密性好等优点,而且可以弯曲、折叠,将广泛应用于折叠屏手机、可穿戴设备、车载显示、柔性太阳能电池、航空航天等新兴领域。柔性玻璃核心性能指标是柔韧性,但由于柔性玻璃样品制备困难,造成在柔性玻璃组成与柔韧性能方面的研究相对较少。为此,我们以制造工艺成熟的玻璃纤维进行对比研究,通过文献查阅以及有限元分析发现,柔性玻璃与玻璃纤维弯曲时的结构及应力分布规律相同。因此,本论文通过类比实验方法,利用玻璃纤维研究柔性玻璃的柔韧性,同时,深入研究了PO掺量及AlO/SiO比值对玻璃结构、粘度和柔韧性的影响,以及研究了化学强化对玻璃柔韧性的影响。本论文为柔性玻璃的组成开发设计提供了新的研究思路。主要研究结果如下:（1）高铝和钠钙硅酸盐玻璃的高温粘度结果表明,高铝硅酸盐玻璃的熔融温度为1701.71℃;而钠钙硅酸盐玻璃的熔融温度仅有1458.97℃。化学强化后,高铝硅酸盐玻璃的表面压应力和应力层深度较大。柔韧性结果显示,0.1 mm直径的高铝硅酸盐玻璃纤维的柔韧性优于钠钙硅酸盐玻璃纤维,最小曲率半径分别为3.73±0.51 mm和4.26±0.38 mm。0.1 mm厚的高铝硅酸盐柔性玻璃的柔韧性优于钠钙硅酸盐柔性玻璃,这与玻璃纤维的柔韧性结论相同,最小曲率半径分别为6.43±0.36 mm和7.05±0.61 mm。因此,可以利用不同组分玻璃纤维的柔韧性测试对玻璃的柔韧性进行定性分析。（2）随着PO掺量从0增加至1.57 mol%,玻璃的网络连接程度增加。维氏硬度从519.0±10 MPa降低至498.5±5 MPa。在不同的温度阶段,掺入PO对玻璃粘度的影响规律并不相同,当温度T≤690℃时,PO掺杂降低了玻璃的粘度;当温度T>690℃时,PO掺杂增加了玻璃的粘度,其熔融温度从1589.69℃增加至1616.05℃。化学强化结果显示,随着PO掺量从0增加至1.57 mol%,玻璃的应力层深度增加,表面压应力减小。然而,在不同的化学强化温度条件下,随着PO掺量从0增加至1.57 mol%,玻璃维氏硬度的变化趋势并不一致,在370℃和390℃下,PO掺杂降低了玻璃的维氏硬度,在410℃下与之相反。柔韧性结果显示,随着PO掺量的增加,玻璃的柔韧性增加,其最小曲率半径从4.09±0.32 mm降低至3.66±0.41 mm。同时,化学强化提高了玻璃的柔韧性,在390℃下强化0.5 h提升的程度最大,其最小曲率半径平均降低了24.4%。（3）随着AlO/SiO比值从0.02增加至0.27,玻璃的网络连接程度增加。维氏硬度从486.5±5 MPa增加至547.1±10 MPa。随着AlO取代SiO,玻璃的粘度增大,熔融温度从1601.59℃增加至1629.51℃。化学强化结果表明,随着AlO/SiO比值从0.02增加至0.27,玻璃的应力层深度和表面压应力增加,玻璃的维氏硬度也随之增加。柔韧性结果显示,随着AlO/SiO比值从0.02增加至0.27,玻璃的柔韧性增加,其最小曲率半径从4.30±0.61 mm降低至3.50±0.38 mm。同时,化学强化提高了玻璃的柔韧性,在390℃下强化1 h提升的程度最大,其最小曲率半径平均降低了29.6%。

关键词：柔性玻璃碱铝硅酸盐玻璃柔韧性抗弯强度化学强化

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固液分离法处理废弃钻井液的技术与现状

工业水处理 1997年第1期17卷 13-14,17页

作者：黎钢朱墨钱家麟

综述了废弃钻井液的处理方法；着重讨论了化学强化固液分离技术及其絮凝剂和凝聚剂；建议开发适用于处理钻井废弃物的絮凝剂。

关键词：废弃钻井液化学强化固液分离法石油工业

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基于二步法化强工艺的盖板玻璃组成设计与性能研究

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基于二步法化强工艺的盖板玻璃组成设计与性能研究

作者：杨宝瑛北京工业大学

学位级别：硕士

本课题以碱铝硅玻璃为研究对象,使用二步法熔盐化学强化工艺对玻璃进行强化。在碱铝硅玻璃基础之上,分别在玻璃添加LiO、MgO、ZnO、BO、PO这五组氧化物,在1640℃熔制透明无杂质的玻璃成品,经浇铸、退火、切割、磨抛制成样品,系统探究了... 详细信息

本课题以碱铝硅玻璃为研究对象,使用二步法熔盐化学强化工艺对玻璃进行强化。在碱铝硅玻璃基础之上,分别在玻璃添加LiO、MgO、ZnO、BO、PO这五组氧化物,在1640℃熔制透明无杂质的玻璃成品,经浇铸、退火、切割、磨抛制成样品,系统探究了二步法熔盐化学强化后玻璃组成对CS(CS,Compressive stress)、DOL(DOL,Depth of layer)及抗冲击强度,以及玻璃的线热膨胀系数、表面张力和黏度性能参数的影响作用规律。研究结果表明:1、玻璃化强后性能并不是随着玻璃组成中LiO增加而增加,Li具有其特殊性(具有较小离子半径及较大场强),建议组成设计中小于5wt%。在玻璃中添加半径小、场强大的网络外体MgO、ZnO能大幅增加玻璃化学强化后的CS,其中添加MgO后CS增加70%,添加ZnO后CS增加47%,但是DOL会下降。在玻璃中添加网络形成体PO能同时使得玻璃CS与DOL提高25%以上。2、玻璃化学组成对二步法熔盐强化后玻璃抗冲击强度的影响方面,在玻璃中添加MgO、ZnO及PO能提高化学强化后玻璃抗冲击强度,其中MgO、ZnO能提高玻璃抗冲击强度60%以上,PO能提高抗冲击强度17%,在玻璃组成中添加5wt%以下的MgO、ZnO及PO能使得玻璃抗冲击性能提高。3、玻璃化学组成对线热膨胀系数、表面张力、黏度有重要影响。碱铝硅酸盐的线热膨胀系数与玻璃组成和网络结构关系密切。对玻璃线热膨胀系数作用影响从大到小顺序排列为:LiO>ZnO>BO>MgO>PO,其中LiO、ZnO、MgO为增加膨胀系数,BO、PO为减小膨胀系数作用,可以根据此规律来设计玻璃的组成。组成对表面张力作用复杂,随着半径小、场强大的网络外体含量增加,玻璃表面张力增加,网络形成体能降低玻璃表面张力。玻璃黏度对玻璃生产加工有指导意义,玻璃中加入一价碱金属LiO能降低玻璃整体黏度,加入二价碱金属MgO和ZnO都能降低玻璃高温黏度,增加中温和低温黏度。

关键词：盖板玻璃化学强化二步法理化性能工艺性能

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废旧混凝土再生粗骨料力学性能增强试验研究

废旧混凝土再生粗骨料力学性能增强试验研究

作者：孔维兴郑州大学

学位级别：硕士

在我国城镇化建设飞速推进的背景下,城市改建过程中所产生的建筑垃圾的处理问题成为大家比较关注的热点问题。所产生的建筑垃圾中所占比例最大的是废旧混凝土,秉着“有限的资源,无限的循环”这个理念,对废旧混凝土进行再次利用不仅可以... 详细信息

在我国城镇化建设飞速推进的背景下,城市改建过程中所产生的建筑垃圾的处理问题成为大家比较关注的热点问题。所产生的建筑垃圾中所占比例最大的是废旧混凝土,秉着“有限的资源,无限的循环”这个理念,对废旧混凝土进行再次利用不仅可以减少对自然资源的过渡开采和浪费,而且还可以避免废旧混凝土对人类的生存环境造成污染,真正意义上达到节约资源和减少环境有害物排放的目的,实现可持续发展战略。所以,正确合理的利用废旧混凝土有着重大意义。首先,本文设计了一套再生粗骨料物理强化的设备,主要作用在于去除再生粗骨料表面附着砂浆,得到更高品质的再生粗骨料。通过对原始再生粗骨料和物理强化后的再生粗骨料的表观密度、堆积密度、吸水率和压碎值等基本物理性能进行了初步检测,对物理强化前后的再生粗骨料基本物理性能进行分析。结果表明:物理强化后的再生粗骨料的基本物理性能得到优良的改善,其中吸水率和压碎指标改善效果较为突出,物理强化后的再生粗骨料吸水率降低了32.9%,压碎指标降低了23.9%,由此表明,再生粗骨料表面附着砂浆对再生粗骨料基本物理性能的影响较大。其次,配置浓度为1%、2%、3%的纳米SiO2溶液对再生粗骨料通过浸泡24h和48h的方式,在物理强化的基础上对再生粗骨料进行化学强化,探究纳米SiO2溶液对再生再生粗骨料基本物理性能的影响。本文对物理强化和化学强化后的再生粗骨料进行对比分析,结果表明:经过化学强化后的再生粗骨料的吸水率最多降低57%,压碎指标最多降低42.3%,提升幅度最佳的浸泡浓度为2%,最佳浸泡时间为48h。然后,对搅拌方式进行强化,在制备再生粗混凝土时选择振动搅拌工艺,探究物理强化方式、化学强化方式以及搅拌方式强化对再生粗骨混凝土力学强度的影响,结果表明:再生粗骨料表面附着的老旧水泥砂浆是引起再生粗骨料混凝土力学强度下降的主要因素之一。经过纳米SiO2溶液强化后的再生粗骨料混凝土各龄期抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均有不同程度的提升,但纳米SiO2对再生粗骨料混凝土早期强度的提升效果明显高于后期强度,而且当纳米SiO2溶液浓度超过2%,甚至会导致再生粗骨料混凝土强度下降。与普通搅拌相比,经过振动搅拌制备的各类型再生粗骨料混凝土的力学性能均有提升,28d抗压强度平均提升幅度在5%以上。振动搅拌技术可以改善混凝土的均匀性,提高混凝土中界面过渡区域强度,改善搅拌过程中的低效区,通过纵向对比基准组和对照组,应用振动搅拌工艺可明显提升C30再生粗骨料混凝土的抗折强度和劈裂抗拉强度。最后,本文利用扫描电子显微镜对不同强化方式下的再生粗骨料混凝土微观结构进行分析,结果表明:在相同水胶比下,经过物理强化后的再生粗骨料混凝土断面上裂缝与孔隙数量减少,结构相对密实,充分说明再生粗骨料混凝土基本力学性能受再生骨料表面附着砂浆影响较大。化学强化再生粗骨料混凝土的实质是通过纳米材料改善再生粗骨料的孔隙结构、促进水泥的水化作用以及与水化产物发生反应生成C-S-H凝胶,使再生粗骨料界面结构更加细化,进而使新旧界面过渡区整体性更好。经过振动搅拌制备的再生粗骨料混凝土界面过渡区内孔隙裂纹分布疏散,水化反应均匀,为C-S-H凝胶的提供强有力的生成环境,改善了再生粗骨料混凝土的微观结构与自身强度。

关键词：再生粗骨料物理强化化学强化纳米SiO2 振动搅拌再生混凝土力学性能微观结构

蓖麻对Cd污染土壤的修复潜力、机制与外源调节研究

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蓖麻对Cd污染土壤的修复潜力、机制与外源调节研究

作者：陈亚慧常州大学

学位级别：硕士

土壤重金属污染已成为我国日益严峻的环境问题,植物修复作为环境友好型修复技术已成为土壤修复领域的研究热点,但常见修复植物往往存在生物量小、经济效益低等问题。利用能源植物修复重金属污染土壤,可使土壤重金属远离食物链,还可以为... 详细信息

土壤重金属污染已成为我国日益严峻的环境问题,植物修复作为环境友好型修复技术已成为土壤修复领域的研究热点,但常见修复植物往往存在生物量小、经济效益低等问题。利用能源植物修复重金属污染土壤,可使土壤重金属远离食物链,还可以为生物柴油工业提供原料,因此兼具环境、经济和能源效益。本研究以能源植物蓖麻(Ricinus communis L.)为供试植物,开展盆栽实验研究了其对不同Cd污染土壤的修复潜力,结果表明:在0-100 mg·kgCd胁迫下,蓖麻对Cd胁迫表现出较好的耐性,随着Cd胁迫的加剧,蓖麻各器官Cd含量不断增加。200 mg·kg的Cd显著抑制了蓖麻的正常生长以及对Cd的富集能力,因而蓖麻对低、中度Cd污染(0-100 mg·kg)土壤具有较好的修复能力。通过水培实验研究了不同Cd浓度(0、10、25、50、100、200、400μmol·L)处理对植物叶片中叶绿素含量、丙二醛含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明:Cd胁迫诱导蓖麻叶片光合色素含量下降,其中对具有保护叶绿素和清除活性氧作用的类胡萝卜素含量影响最小;不同浓度Cd胁迫下,MDA积累量无显著差异变化,体现了蓖麻叶部较强的抗氧化能力。Cd诱导均能激活蓖麻体内SOD和POD的活性,但在蓖麻体内对清除自由氧,发挥抗氧化性起重要作用为POD。通过水培实验研究蓖麻体内的亚细胞分布特征和化学形态分布特征。结果表明,Cd在蓖麻根系和叶片各亚细胞组分的含量均为可溶组分>细胞壁>细胞器。随着Cd胁迫的增加,蓖麻根系细胞壁中Cd的相对含量呈增加趋势,可见液泡区隔化和细胞壁固持是蓖麻应对Cd胁迫的重要耐性机制。同时Cd胁迫的加剧,蓖麻根系和叶片中乙醇提取态和水提取态Cd分配比例总和呈缓慢降低趋势,NaCl提取态分配Cd比例增加,这有利于降低Cd对植株的相对毒性,因此化学形态转化可能蓖麻应对Cd胁迫的另一重要耐性机制。通过盆栽与水培实验相结合,优化选择螯合剂种类与施加方式,以提高蓖麻对Cd的富集能力。结果表明:酒石酸对Cd胁迫具有一定的解毒作用,增大了Cd胁迫下蓖麻各组织生物量,乳酸能增强蓖麻叶部对Cd的富集,提高蓖麻转运系数。人工螯合剂EDTA和EGTA均能显著增强了蓖麻根、茎、叶对Cd的富集能力,但对蓖麻生长有抑制作用。螯合剂分三次施加与收获前一次性施加对蓖麻生物量均无显著影响,但分次施加均能显著增强了蓖麻地上部对Cd的富集能力,分次施加优于一次性施加。通过盆栽试验研究了解毒剂(酒石酸)和螯合剂(EGTA)的单施与配施对强化蓖麻修复Cd污染土壤的作用,探讨重金属污染土壤植物修复中螯合剂与解毒剂配合使用的可行性。结果表明:酒石酸与EGTA配施能显著增强Cd活性,且能有效促进Cd从蓖麻根部向地上部的转移,但高剂量的EGTA处理对植株根系有明显的毒害作用;EGTA与酒石酸配施能缓解Cd对植株的毒害作用,增大蓖麻生物量和Cd积累量。可见,酒石酸与EGTA配施可通过调控土壤Cd的植物有效性和降低Cd的生理毒性来提高蓖麻对Cd的富集能力和对Cd污染土壤的修复效果。通过盆栽实验,针对100mg·kg污染土壤,研究叶面施磷对蓖麻富集Cd能力的影响,结果表明:叶面喷施不同浓度磷肥(0.2%、0.4%和0.6%)均能显著增强蓖麻根、叶生物量及Cd富集量,且喷施0.4%磷肥效果最优。通过营养液栽培实验,研究叶面施磷对缓解重金属胁迫的生理生化机制,结果表明:不同Cd浓度下(50、100和150μmol·L),叶面喷施0.4%磷肥,显著缓解了Cd胁迫导致的叶片失绿症状,提高了地下部对Cd的积累量,对茎、叶中Cd含量无显著影响;叶面施磷显著增大了蓖麻各组织细胞壁Cd含量的分配比例,减少了细胞器分配比例。可见,叶面施磷通过提高植株细胞壁对Cd的固持作用,来降低Cd的迁移能力和生理毒性,这可能是叶面施磷提高蓖麻根系Cd积累量和缓解Cd胁迫的重要机理。

关键词：蓖麻镉生理响应耐性机制化学强化

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草本花卉对镉污染土壤修复研究

草本花卉对镉污染土壤修复研究

作者：向涛重庆大学

学位级别：硕士

近年来，我国土壤重金属污染问题已日趋严峻，大量受污染的土壤亟待修复，严重制约了农业生产的可持续发展。镉作为重金属中毒性和迁移性最强的一种，会对人类及动植物的健康造成极大的威胁。植物修复技术因其低成本的“绿色”修复逐渐... 详细信息

近年来，我国土壤重金属污染问题已日趋严峻，大量受污染的土壤亟待修复，严重制约了农业生产的可持续发展。镉作为重金属中毒性和迁移性最强的一种，会对人类及动植物的健康造成极大的威胁。植物修复技术因其低成本的“绿色”修复逐渐成为重金属污染土壤修复的最有效方法之一。采用草本花卉作为修复植物的研究目前还刚刚兴起，但潜力巨大，在修复土壤的同时带来巨大的经济和生态效益。本论文以分布面积广、抗逆性强、可多季节播种的草本花卉植物为筛选植物源，经种子萌发实验初步筛选后，确定以花卉植物二月兰、百日草、蒲公英为实验对象。通过室外Cd污染的盆栽浓度梯度实验，研究三种植物在镉污染条件下的修复效果以及耐性和积累特性，并利用化学强化技术，发掘花卉植物的修复潜力。主要研究成果如下： 1)二月兰具备Cd超积累植物特征，其对土壤中Cd的去除率在Cd投加浓度为100mg/kg时达到最高，此浓度范围内修复效果最佳。从表征看，二月兰生物量和高度基本保持不变，没有发生明显受毒害现象，表现出较强的耐性;从积累量看，C3处理（100mg/kg）时地上部Cd积累量超过Cd超积累植物地上部的临界含量100mg/kg且各处理富集系数和转移系数均大于1。在化学强化条件下，当二月兰加入螯合剂EDDS和土壤改良剂后，其修复Cd污染土壤效率得到一定的提高，主要表现在地上部积累量及生物量明显增加。 2)蒲公英表现出超积累Cd的潜力，其对土壤中Cd的去除率在Cd投加浓度为10mg/kg时达到最高。在C3处理（100mg/kg）时蒲公英地上部Cd积累量接近Cd超积累植物地上部的临界含量100mg/kg，富集系数及转移系数也都接近1，同时对重金属Cd表现出了很强的耐性，因此具备超积累Cd的潜力。在化学强化条件下，当蒲公英加入螯合剂EDDS后，其地上部积累量显著增加并超过根部积累量，表现出超积累植物特征，修复Cd污染土壤效率也得到了明显提高。 3)百日草在较低处理浓度（10mg/kg）下具备Cd超级累植物特征，且在此浓度范围内有较好修复效果。从表征看，百日草在此浓度范围没表现出任何受毒害现象，生物量没有明显减少，表现超强耐性;从积累量看，地上部重金属含量均大于地下部重金属含量，转移能力较强，并且在C1处理（10mg/kg）时地上部积累量接近临界含量特征值，富集系数也基本大于1，富集能力表现较好。因此可以在较低污染浓度下利用百日草进行Cd污染土壤的修复处理。

关键词：镉植物修复草本花卉超积累化学强化

LED3A强化水培黑麦草吸收富集铜和锌的性能研究

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LED3A强化水培黑麦草吸收富集铜和锌的性能研究

作者：董葛军兰州交通大学

学位级别：硕士

铜和锌是重金属污染环境修复领域较为常见的治理对象,二者为同一周期的相邻副族元素,在性质上存在一定的相似性,且均为动植物生长必需元素,常在渔牧业生产废水中同时存在,探寻铜、锌污染的治理方法具有一定的研究意义。植物修复技术因... 详细信息

铜和锌是重金属污染环境修复领域较为常见的治理对象,二者为同一周期的相邻副族元素,在性质上存在一定的相似性,且均为动植物生长必需元素,常在渔牧业生产废水中同时存在,探寻铜、锌污染的治理方法具有一定的研究意义。植物修复技术因其绿色经济的特点,在重金属污染环境修复方面有着较好的潜力,但限于其周期长、效率低等缺点,在实际应用中受到诸多限制。为提高植物修复的效率,常辅以其他技术手段,进行联合修复治理,其中螯合诱导强化是较为典型的化学-植物联合修复技术,该技术能够提高植物对重金属的吸收提取效率从而达到良好的修复效果,已成为重金属污染治理研究的热点之一。EDTA因对多种重金属具有较强的螯合能力,常被应用于螯合诱导强化植物修复,但EDTA具有一定的生物毒性,且难以被生物降解,易对环境产生二次污染。因此,本研究选用了N-十二酰基乙二胺三乙酸盐（LED3A）作为强化试剂,LED3A是EDTA的衍生物,具备良好的螯合性能,且易于被生物降解,可用于强化植物对重金属污染的修复效果,并减少二次污染风险。本研究将LED3A与黑麦草联用,采用水培实验,对铜和锌单一及复合胁迫下,LED3A强化作用对黑麦草植株的生长状况、生理响应以及铜和锌的吸收富集效果进行探究,通过考察黑麦草的生物量、光合水平、抗氧化物酶活性（过氧化物酶POD、超氧化物歧化酶SOD和过氧化氢酶CAT）、膜脂过氧化程度（丙二醛MDA、超氧阴离子O和过氧化氢HO）,以及铜和锌的积累量及其在植株体内的亚细胞分布,来分析LED3A强化黑麦草对铜和锌的吸收提取效果和规律。主要研究结果如下:（1）铜和锌单一及复合胁迫下黑麦草幼苗生物量随LED3A浓度增大先升后降,50mg/L的LED3A对黑麦草幼苗的强化提取效率最佳,提取量随强化时间不断增大,288 h达到最高,单一胁迫下黑麦草对铜和锌的提取量分别为1.34和1.29 mg,复合胁迫下为1.36和1.05 mg。（2）适宜浓度的LED3A对黑麦草生物量较无强化处理有所提高,高于100 mg/L时,出现抑制现象。当LED3A浓度增大至200 mg/L时光合色素整体含量出现较为明显下降,说明高浓度的LED3A会对黑麦草的光合水平造成一定的影响。（3）LED3A能够显著提高黑麦草体内抗氧化酶（POD、SOD和CAT）活性提升,从而增强对活性氧（如O和HO）清除能力,适宜浓度的LED3A会降低黑麦草体内MDA含量,缓解铜、锌胁迫造成的膜脂过氧化损伤,200 mg/L的LED3A会引起MDA含量提高,加剧胁迫毒害作用。（4）黑麦草体内铜和锌的亚细胞分布情况为地下部分细胞壁中占比较大,而地上部分在细胞质中的分布较多,LED3A与重金属共存时,黑麦草地下部和地上部对铜和锌的抵抗机制分别为细胞壁固定沉淀和液泡区隔化作用。铜和锌单一胁迫下,最佳LED3A强化浓度分别为50和100 mg/L,相应的提取效率和强化效率分别为76.16%和74.53%以及38.13%和38.24%;复合胁迫下的最佳强化浓度为50 mg/L,对铜和锌的提取效率和强化效率分别为77.42%和61.26%以及32.18%和26.44%。

关键词：化学强化植物修复黑麦草铜锌