武汉大学张俐娜发表的论文

张俐娜院士是我国现代著名的化学家，她主要是研究物理和天然高分子材料基础和应用的研究，在维生素和甲壳素上面的研究有所成就，为可再生高分子材料的研究留下基础。

张俐娜院士一生致力于研究高分子物理和天然高分子材料的基础与应用 ，并且终身获得了许多的研究成果，像发现了一种崭新的低温溶解法，开创了高分子低温溶解技术和新机理，构建了天然高分子新材料的途径及其结构与性能之间的关系，创建了许多无污染价格低生产周期短的人造丝和玻璃纸生产方式。

张俐娜院士毕业于武汉大学的化学系，早年从事化学研究，随后转战物理研究。

张俐娜院士致力于高分子物理与天然高分子材料的基础和应用研究，这项研究涉及多个学科的交叉知识，例如高分子物化、农业化学、环境材料和生物学等学科，研究成果的实用价值非常高，其创新性和应用前景，在国内外产生了巨大影响，为我国的发展做出了卓著贡献。

除此之外，张俐娜院士还发现了一种低温溶解法，在此之前，世界上从没有人提出过这种方法，开创了高分子低温溶解的新机理，而且这种方法已经在工业中进行了实验，不久之后可能就会投入实际生产；这种溶解法，揭示了分子结构与性能之间的关系，创建了无污染、价格低廉、便于生产的人造丝和玻璃纸，推动了食品生产和生命科学两大领域的共同发展。

张俐娜是我们今年送别的第30位两院院士——兼有中国科学院院士和中国工程院院士的两重终身荣誉，并称“两院院士”。

1940年，张俐娜出生于福建的一个知识分子家庭，父母皆是读书人，每日书香为伴，因此张俐娜从小就爱读书、爱思考。年轻的她，和我们一样走着平凡的道路，上学、考试、毕业、工作，人生转折发生在46岁那年，她第一次有了想要研究的科研方向。

于是此时已是中年的她，开始积极地投入科研工作中。2000年，张俐娜已经成为了武大教授，虽然此时她已经60岁，同龄人都已经颐养天年，可她的科研生涯，才刚刚开始——她想要找到能够取代塑料的可以讲解的新材料。这一课题，对于世界环境的发展意义，不言而喻。

71岁成为中国科学院院士后，张俐娜仍然在科研一线，她说：

张俐娜，出生于福建光泽，毕业于武汉大学，中国著名化学家，中科院院士，武汉大学教授。 她长期致力于高分子物理与天然高分子材料的基础和应用研究，涉及高分子物化、农业化学、环境材料和生物学交叉学科。因其在高分子溶解方面的卓越贡献，于2011年荣获美国化学会安塞姆·佩恩奖。

随着农业现代化的不断发展，农村使用地膜已成为确保农业高产稳产的重要手段。但是随着地膜覆盖栽培年限的延长，残留地膜回收率低，土壤中残膜量逐步增加，极易造成地膜污染。地膜覆盖是一项成熟的农业栽培技术，保水保肥、保持湿度，有效地增加和延长作物生长期，确保了农作物产量的提高。然而，塑料属于高分子化合物，熔融指数（mi）高，极难降解，既不受微生物侵蚀，也不能自行分解，其降解周期一般为200～300年，降解过程中还会溶出有毒物质。据统计，我国农膜年残留量高达三四十万吨，残膜率达40多，也就是说，有近一半的农膜残留在土壤中，这无疑是一个极大的隐患。随着使用地膜栽培年限的延长，残留地膜若得不到及时回收，必然给后人带来难以解决的污染危害，对农业可持续发展构成严重威胁。一、残留农膜对环境的危害主要表现为以下四个方面1是对土壤环境的危害。土壤渗透是由于自由重力，水向土壤深层移动的现象。由于土壤中残膜碎片改变或切断土壤孔隙连续性，致使重力水移动时产生较大的阻力，重力水向下移动较为缓慢，从而使水分渗透量因农膜残留量增加而减少，土壤含水量下降，削弱了耕地的抗旱能力。甚至导致地下水难下渗，引起土壤次生盐碱化等严重后果。另外，残农膜影响土壤物理性状，抑制作物生长发育。农膜材料的主要成分是高分子化合物，在自然条件下，这些高聚物难以分解，若长期滞留地里，会影响土壤的透气性，阻碍土壤水肥的运移，影响土壤微生物活动和正常土壤结构形成，最终降低土壤肥力水平，影响农作物根系的生长发育，导致作物减产。2是对农作物的危害。由于残膜影响和破坏了土壤理化性状，必然造成作物根系生长发育困难。凡具有残膜的土壤，阻止根系串通，影响正常吸收水分和养分；作物株间施肥时，有大块残膜隔离则隔肥，影响肥效，致使产量下降。据兵团环境部门测定〔1〕种子播在残膜上，烂种率达6.92，烂芽率5.17，棉苗侧根比正常减少4.8～7.6条，2～3片真叶期棉苗死亡1.19，子叶期棉苗死亡3.08，现蕾期推迟3～5天。株高降低6.7cm～12.9cm,有关调查资料表明，残膜对玉米产量影响的差异达到显著水平。每公顷有187.5Kg残膜的土地，生产9420kg玉米，比无残膜的对照田减产玉米909kg。减产率8.8。3是对农村环境景观的影响。由于回收残膜的局限性，加上处理回收残膜不彻底，方法欠妥，部分清理出的残膜弃于田边、地头，大风刮过后，残膜被吹至家前屋后、田间、树梢、影响农村环境景观，造成“视觉污染”。4是对牲畜的危害。地面露头的残膜与牧草收在一起，牛羊误吃残膜后，阻隔食道影响消化，甚至死亡。?总之，从地膜污染对环境和作物产量产生的危害可以看出，地膜栽培农田中残留地膜量，大都接近或达到了能使作物减产的临界值。因此，防治地膜污染已经是一项十分紧迫而又有重要意义的工作。二、残膜处理存在的四个问题地膜覆盖栽培技术在农业生产中的效益是显著的，所以发展快速，但残膜处理及回收由于涉及经济利益，所以比较困难。就目前情况而言尚存在以下问题：1是农膜质量较差。国内农膜强度低，耐用性差，使用寿命短。其主要原因是农膜的熔融指数（mi）高，极难降解。一些不宜用作农膜的树脂（如耐老化性差的高密度聚乙烯）也被用作农膜原料，其用量占农膜总量的1/5。这些劣质农膜易破碎，不易清除，这是造成农膜污染的主要原因。2是残膜的环境管理薄弱。目前农民对地膜污染的危害有一定的认识，但他们的长远观念差，注重当年效益，忽视长远效益，也不彻底。棉花收获完毕时间已经很晚，并紧跟着就要秋翻秋耕为来年生产打好基础，残膜来不及人工捡拾就被翻入耕层。来年开春春播紧张，土地耙平紧跟着就要抢墒播种。秋末、初春虽然可以安排劳力捡拾残膜，但天气情况给人工回收残膜造成一定困难。3是法规体系不健全。我国目前尚未建立农膜环境方面的法规及农膜土壤残留标准，土壤残膜污染实际上处于放任自流的状态。而国外一些国家法律明确规定，不论使用何种农膜，农作物收割后不许有农膜存在，否则将罚款。4是污染面扩大，污染量增加。我国农膜年产量百万吨，且以每年10的速度递增。随着农膜产量的增加，使用面积也在大幅度扩展，现已突破亿亩大关。无论是薄膜还是超薄膜，无论覆盖何种作物，所有覆膜土壤都有残膜存在，污染量在不断的增加。三、防治农膜污染的几点建议要防治地膜污染应遵循“以宣传教育为先导，以强化管理为核心，以回收利用为主要手段，以替代产品为补充措施”的原则，积极防治残膜污染，主要通过清理和回收利用来减少污染，并依靠有利于回收利用的经济政策提高回收利用率。?1是加强宣传教育。防治地膜污染是一个系统工程，需要各部门、各行业 和广大农民群众的共同努力、支持和参与。要大力开展宣传教育，提高各级领导和农民群众对地膜污染危害的长远性、严重性，恢复困难性的认识，提高回收地膜的自觉性。?2是加快制定有关回收残膜的经济政策。要制定一些优惠政策以鼓励回收、加工、利用废旧地膜的企业的发展，要调动他们的积极性，为了不增加政府负担，同时体现“谁污染、谁治理”的原则，应要求地膜销售部门和地膜消费者自行回收利用。不能自行回收利用的企业或个人要交纳回收处理费，用于对回收利用者的补偿。?3是建议制定残膜残留量标准。要制定必要的农田残膜留量标准和残膜留量超标准收费标准，使农田地膜污染早日纳入法制管理轨道。4是大力推广适期揭膜技术。所谓适期揭膜技术是指把作物收获后揭膜改变为收获前揭膜，筛选作物的最佳揭膜期。具体的揭膜时间最好选定为雨后初晴或早晨土壤湿润时揭膜。地膜棉花应在头水前揭膜。适期揭膜有以下几个优点：第一，适期揭膜技术可缩短覆膜时间60～90天，所以地膜仍保持较好的韧性，容易回收，一般回收率达到95以上。基本上消除农田土壤的残膜污染，保护农田生态环境。第二，适期揭膜技术，由于提早揭膜能够降低田间湿度，有利于抑制作物的病害，可减轻玉米纹枯病。第三，适期揭膜技术有利于作物根系发育和增强土壤的透气性。第四，适期揭膜一般是在作物的生殖生长期前或生殖生长期间进行，这时作物需要大量的水分，此时揭膜有利于根系对水分的直接接收，有利于作物的生长。第五，适期揭膜有利于作物后期田间管理，便于中耕除草，便于中后期作物追肥和雍蔸培土防倒伏。?总之适期揭膜技术不但能提高地膜回收率，节省回收地膜用工，而且还能使作物增产。因此要大力推广适期揭膜技术，促进农业生产的发展。?5是采取人工和机械回收相结合的措施，加大残留地膜回收力度。除头水前揭膜措施外，还可组织人力和劳力通过手工或耙子回收残留地膜，在翻地、平整土地、播种前及收获后可采用地膜回收机回收也能得到较好的效果。如辽宁省农机化研究所研制的ISQ-20型地膜消除机，新疆麦盖提县研制出的环形滚动钉齿式残膜清除机，推广使用效果很好。?6是增加地膜韧性，以利残膜回收。目前，农村普遍使用的农用地膜都为超薄膜，厚度为0.007cm易破碎，难回收。而国外及内地一些省市使用的地膜都较厚，兄弟省区使用的地膜厚度为0.015cm，它不易破碎，因而易回收。建议增加地膜厚度以增强地膜韧性利于残膜回收。?7是研究开发新材料，寻找农膜替代品。实践证明，研制出易降解，无污染的新材料才能根除地膜污染。目前使用的地膜都为聚乙烯农膜，化学性质稳定，不易分解和降解，因而造成土壤环境的污染。故应鼓励开发无污染可降解的生物地膜，替代聚乙烯农膜。目前，生物农膜强度不够或成本较高而难以推广，应进一步改进和优化生物农膜的性能，逐步降低成本，以利推广和应用。?8是优化耕作制度。进一步加强倒茬轮作制度，通过粮棉、菜棉轮作倒茬减少地膜单位面积平均覆盖率，进而减轻残膜污染危害。采用地膜覆盖栽培技术可以达到增温保墒而增产丰收的目的。同时，留在土壤中的残膜也使耕地受到污染。长此下去，土壤物理性质变坏，肥力水平下降，作物根系生长困难，苗禾发育迟缓，造成减产。更为严重的是由于残膜长期堆积有可能完全破坏土地资源的生产潜力，使大片良田变为荒芜的寸草不生的荒漠土地。所以，治理地膜污染，保护农田生态环境是地膜种植持续发展的关键。当前在可降解，无污染的地膜还没有大面积推广应用的情况下，适期揭膜技术是防治残膜污染的有效措施。此技术提高回收率，防治地膜污染，保护耕地地力，因此，要加强宣传教育，提高各级领导和农民群众的环保意识，大力推广适期揭膜等地膜污染防治技术，减少残膜留量，确保农业持续丰收。参考资料： 毕业论文《浅谈农村地膜污染与防治》

据了解，张俐娜院士主要是研究高分子物理与天然高分子材料的基础与应用，并且在这方面获得很高的成就，期间获得中国科学院院士、美国化学会安塞姆·佩恩奖和英国皇家化学会会士的称号。

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