随着社会、科学水平的不断进步,人民生活水平的不断提高,人们在实现发展的同时,越来越重视资源化利用。我国是典型的农业大国,每年产生的农作物秸秆废弃物约达7.2亿吨,列居世界第一,这是一笔非常庞大的可再生资源;但大多数废弃的农作物秸秆未能进行资源化利用,它们的处置方式一般为焚烧或是自然腐烂。这两种处置方式都会对生态环境造成破坏,并直接或间接影响人们的生活。因此,对农作物秸秆资源利用化方式的研究是一个重要的课题。小麦秸秆约占秸秆总数的20%,是秸秆中具有代表性的一种,本文旨在研究一种小麦秸秆资源利用化的方法,并初步探讨其潜在风险,本文以对种子发芽的影响为例。在实验中取得成果如下:(1)通过单因素实验确定4种对蜀麦失重率产生影响的因素:剪切长度、NaOH处理温度、NaOH质量分数、NaOH处理时间,随后对这4种因素进行多因素实验,通过分析实验结果确定回归方程,由此确定小麦秸秆纤维制备的最佳工艺条件(剪切长度<0.2mm,NaOH处理温度为69℃,NaOH质量分数为6%,NaOH处理时间为6h)。在最佳工艺条件下测定小麦秸秆纤维素、半纤维素、木质素和粗蛋白含量;并与原始小麦秸秆含量进行比对知纤维素含量由28.63%提升到了 60.71%;其中半纤维素、木质素和粗蛋白含量由处理前的40.16%减少到了 19.64%。因此,小麦秸秆经过处理后其纤维素含量得到了极大的提高,其力学强度随之提升;而对界面粘合起阻碍作用的半纤维素、木质素、粗蛋白等也得到了有效的去除。这样一来改性后的小麦纤维更有利于与基体相结合,粘合效果更佳。(2)选用KH560(偶联剂)对碱处理后的小麦纤维进行改性,在SEM电镜下观察原始小麦秸秆与二次改性后小麦秸秆的表面结构,并测定二者的接触角;结果表明经过二次改性后的小麦秸秆与原始小麦秸秆有着明显的结构变化,原始小麦秸秆表面结构光滑平整,结构致密,表面仅有少量凸起结构,且接触角较大,不利于基体的渗入;改性处理后的秸秆表面结构变得无序、疏松,且呈现出不同程度的凹凸状裂痕,小麦秸秆表面的光滑蜡状角质层经过二次改性后消失,改性后秸秆表面的粗糙程度增大,比表面积随之增大,且接触角减小,浸润性能得到提高,经过二次改性后的小麦秸秆更利于基体的渗入,粘合效果也得到提高,更有利于与其他基体压缩成型。(3)将2次改性的小麦秸秆与PLA(聚乳酸)、PPC(聚碳酸亚丙酯)、PBAT(聚己二酸)三种可降解材料在不同压力、温度、时间下分别压缩成型,根据拉伸强度、弯曲强度、冲击强度的优异确定最佳压缩工艺。PLA(聚乳酸)与二次改性小麦秸秆的最优压缩工艺条件为小麦秸秆质量分数50%,热压时间6min,热压压力1OMpa,热压温度170℃;PLA可降解复合材料的拉伸强度为6.534MPa,弯曲强度为21.46MPa,冲击强度为143.62J/m。PPC(聚碳酸亚丙酯)与二次改性小麦秸秆的最优压缩工艺条件为小麦秸秆质量分数50%,热压时间6min,热压压力1OMpa,热压温度160℃;PPC可降解复合材料的拉伸强度为7.61MPa,弯曲强度为18.56MPa,冲击强度为153.59J/m。PBAT与二次改性小麦秸秆的最优压缩工艺条件为小麦秸秆质量分数50%,热压时间1Omin,热压压力8Mpa,热压温度130℃;PBAT可降解复合材料的拉伸强度为4.38MPa,弯曲强度为3.95MPa,冲击强度为81.86J/m。(4)在实际降解的过程中,三种可降解复合材料的降解性能均呈现先增加后减小的趋势,其中降解性能由快到慢的顺序为:PLA可降解复合材料>PBAT可降解复合材料>PPC可降解复合材料;将三种可降解复合材料用小型粉碎机粉碎3min,将其与蒸馏水配置成质量分数分别为1%、2%、3%、4%的浸提液,用其对小麦种子进行发芽实验。结果显示浸提液培育的小麦种子的发芽率、最长根根长、不定根根数均会受到明显的抑制,说明粉碎后的三种可降解复合材料均会对小麦种子的发芽造成不利影响,这可能是因为粉碎后的可降解复合材料产生了较多的细颗粒物,随浸提液一同进入培养皿中培育小麦,在培育的过程中阻碍了小麦种子的发芽,同时抑制了根系的生长,因此发芽率、根长、不定根数受到影响;但实验结果显示其莲长不受本次实验浸提液浓度的影响,这是因为加入了浸提液的小麦种子的根较空白实验的根更为粗糙,虽然根数较空白较少,但总体吸水效果仍一样,莲长并未受到影响。