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近年来,我国部分地区农田镉(cadmium,Cd)污染严重超标。利用植物修复技术不仅可以治理土壤镉污染,还可利用修复植物收获物进行纤维乙醇生产,实现对其资源化无害化利用。本研究通过土培法,在施加镉的土培盆中分别种植了两个油菜品种(Tapidor和Wanyou29),分析了油菜对镉的富集能力,观察了镉对油菜生长发育和秸秆细胞壁成分与结构因子的影响,并测定了秸秆木质纤维产糖产乙醇的效率以及镉溶出规律。主要结果如下:1.施加高浓度镉会严重影响油菜植株正常生长发育和种子产量。施镉后,Tapidor和Wanyou29生物量分别降低25.43%和24.56%,种子产量分别降低43.38%和44.79%。2.油菜秸秆对镉有很强的富集吸收能力。尤其是秸秆果胶能够大量吸附油菜体内的镉,Tapidor和Wanyou29果胶中镉吸附量分别占总量的33.72%和22.09%。同时油菜体内也存在大量游离态的镉,两个品种中游离态镉分别占总量的41.23%和54.87%。3.镉胁迫下,Tapidor和Wanyou29两个油菜品种细胞壁中纤维素分别显著降低5.44%和5.38%,半纤维素分别降低8.33%和5.98%,木质素分别降低17.82%和13.13%,果胶分别升高12.13%和9.46%。同时,两个品种体内可溶性糖分别显著增加25.28%和14.40%,糖醛酸分别增加24.87%和11.70%。此外,油菜纤维素聚合度(DP)分别显著降低7.59%和9.54%,Xyl/Ara值分别降低12.70%和35.93%、纤维素可及表面积分别增加16.00%和13.00%,生物质孔隙度分别显著升高9.72%和11.63%。4.镉富集的油菜秸秆,其木质纤维酶解产糖效率和乙醇产量都显著高于对照材料(不添加镉)。施镉后,三种预处理条件下Tapidor和Wanyou29酶解效率增加幅度分别为15.56%~17.44%和11.84%~14.37%,乙醇产量增加幅度分别为8.64%~11.51%和6.81%~9.31%。5.两步法(4%NaOH+2%H2SO4)预处理、或一步法(12%H2SO4)预处理油菜秸秆,其富集的镉可完全释放于预处理上清液中;而4%NaOH一步法预处理仅释放约45%的镉,但随后酶解可释放约50%的镉。6.两步法(4%NaOH+2%H2SO4)预处理油菜秸秆,四个材料纤维素聚合度(DP)显著降低11.54%~21.26%,结晶度(CrI)显著升高14.18%~18.94%,同时纤维素可及表面积增加119.44%~145.92%,底物孔隙度显著增加23.30%~41.72%;故多个木质纤维结构因子变化,综合影响了油菜秸秆产糖产醇效率。