本报讯 高污染的制浆废液严重影响造纸行业可持续发展，如何有效利用成为一大难题。近日，国际期刊《环境科学与技术》发表山东农业大学教授杨越超课题组最新研究成果。他们发现了废液中的有机物即类黄腐酸的化学成分结构及分子量，并揭示了类黄腐酸对水稻促生长、抗逆作用的关系，为造纸黑液清洁再利用新技术提供了理论依据。

此前有学者研究发现，亚硫酸铵造纸工艺废液中的有机物与天然黄腐酸具有相似的生理活性，这些被称为类黄腐酸的有机物可以作为生长调节剂施入农田，并能促进盐胁迫下水稻的生长。这种工艺为制浆废液处理提供了新的环保途径。然而，由于类黄腐酸化学结构复杂和分子量分布广泛，科研人员一直不清楚其生理活性，这也阻碍了亚硫酸铵造纸工艺废液的精准和高效利用。

杨越超课题组采用超过滤法，将造纸黑液中的复杂有机质按照分子量大小进行了分级，并通过高分辨率傅里叶变换离子回旋共振质谱，从分子水平上对造纸黑液中类黄腐酸的化学成分进行了研究。他们还以盐胁迫下水稻幼苗的生长状况为响应指标，利用主成分分析将高维、多响应变量的数据压缩到低维空间，直观、系统地描述了化学结构和分子量大小对类黄腐酸生理活性的影响。

结果表明，与天然黄腐酸相比，造纸黑液中类黄腐酸具有较少的芳香结构，但木质素、碳水化合物和氨基酸含量更高。同时，造纸黑液中类黄腐酸的蛋白质和氨基酸比例随分子量增加而降低，而芳香性会增加。他们还发现了低分子量类黄腐酸能够促进盐胁迫条件下水稻幼苗生长，而高分子量类黄腐酸则产生抑制作用，并认为类黄腐酸对水稻的促生抗逆作用与化学结构的关系大于与分子量的关系。这为作物耐盐增效剂研发、造纸企业寻求新的经济增长点提供了理论支撑。（李晨 郭翠华）

相关论文信息：https://doi.org/10.1021/acs.est.9b02359