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本文针对含铀废水生物净化处理的关键技术筛选水生富集植物，通过水培试验，研究了铀及其伴生重金属胁迫下，从伊乐藻（Elodea nuttallii L.）、水葫芦（Eichhornia crassipes L.）、大薸（Pistia stratiotes L.）筛选出了最优的植物组合、以及富集能力较好的伊乐藻，并将伊乐藻制备成生物炭，分析了铀及其伴生重金属等单一污染处理下，伊乐藻生理生化指标及光合性能的变化规律，以及铀单一污染下伊乐藻和伊乐藻生物炭对 U（Ⅵ）的吸附富集机理，为其在放射性污染水体生态化处理中的应用提供一定的参考。研究结果如下：
（1）伊乐藻富集量随着初始 U（Ⅵ）浓度的上升而增加，伊乐藻对U（Ⅵ）的BCF（生物富集系数）在10 mg/LU（Ⅵ）处理下达到最大为0.74，在25 mg/LU（Ⅵ）处理下，伊乐藻吸附富集量达到最大，为 3.92 mg/g，通过再生循环吸附富集试验发现，伊乐藻再生富集率为55.0％，30 mg/L时POD（过氧化物酶）、CAT（过氧化氢酶）活性分别较处理组上升202.4％、291.6％，Chlorophyll a（叶绿素a）、Chlorophyll b（叶绿素b）分别较对照组下降27.7％、26.7％，Fv/Fm （最大光化学效率）、PIabs（光合性能指数）分别较对照组下降47.7％、83.8％， Pn（净光合速率）、Ga（气孔导度）、Ci（胞间 CO2 浓度）较对照组下降 82.1％、20.5％、6.4％。
（2）伊乐藻抗氧化酶活性 Mn（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）各浓度下呈现基本一致的趋势，先上升后下降的趋势，除 Mn（Ⅱ）处理组外SOD活性均在20 mg/L时最高，较对照增加40.7％、12.5％，30 mg/L Mn（Ⅱ）处理下，SOD活性最高，较对照增加71.3％，20 mg/L重金属浓度下，POD 活性最高，分别较对照组增加 23.1％、46.2％、21.2％， 20 mg/L重金属浓度下，CAT活性最高，分别较对照组增加22.3％、23.3％、15.5％，30 mg/L重金属浓度下，Fv/Fm大幅度下降，分别较对照组下降1.8％、5.3％、11.4％，30 mg/L Mn（Ⅱ）处理下，Ca、Cb、Ct分别较对照组上升 34.0％、16.1％、20.0％，本试验条件下，Mn（Ⅱ）对伊乐藻影响较小， Ni（Ⅱ）对伊乐藻影响较大。
（3）水生植物组合（水葫芦和伊乐藻、大薸和伊乐藻）抗氧化酶活性在 U（Ⅵ）、Mn（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）及 Ni（Ⅱ）各个浓度处理下呈先升后降的变化趋势，植物组合水葫芦和伊乐藻组合呈现更好的抗性，在20 mg/LU（Ⅵ）处理下，抗氧化酶活性最佳，SOD较对照组高出219.2％、53.2％，POD 较对照高出 40.5％、36.9％，CAT 较对照组高出182.4％、211.8％，水葫芦 Fv/Fm、PIabs分别较对照组下降 2.1％、19.1％，伊乐藻Fv/Fm、PIabs分别较对照组下降10.3％、19.6％，在20 mg/LMn（Ⅱ）时，SOD 较对照组高出 324.8％、206.3％，POD 较对照高出 128.2％、120.6％，CAT 较对照组高出 170.2％、147.7％，水葫芦 Fv/Fm、PIabs分别较对照组下降 6.1％、9.1％，伊乐藻 Fv/Fm、PIabs分别较对照组下降9.1％、13.1％，在20 mg/LPb（Ⅱ）处理下，SOD较对照组高出51.4％、208.7％，POD 较对照高出 40.5％、36.9％，CAT 较对照组高出 173.4％、171.1％，水葫芦 Fv/Fm、PIabs分别较对照组下降 16.6％、16.1％，伊乐藻 Fv/Fm、PIabs分别较对照组下降 11.8％、14.1％，在 20mg/L Ni 处理下 SOD 分别较对照组高出 280.8％、203.6％， POD 分别为对照组104.7％、66.6％，CAT 较对照组高出 115.0％、135.9％，水葫芦 Fv/Fm、PIabs分别较对照组下降 24.8％、33.2％，伊乐藻 Fv/Fm、PIabs分别较对照组下降 36.8％、18.8％。
（4）通过制备伊乐藻生物炭，系统探究了其对 U（Ⅵ）的吸附性能。结果表明：pH 为 3、反应温度为 303.15 K、铀离子浓度为 120 mg/L、投料量为0.01 g，伊乐藻生物炭对铀的饱和吸附容量为：303.58 mg/g。研究了不同铀离子浓度、投料量、pH、反应温度对伊乐藻生物炭吸附铀离子的影响。结果表明：随着初始 U（Ⅵ）离子浓度的增加，伊乐藻生物炭对铀吸附量增加，去除率下降，但达到 88.1％，随着 pH增加伊乐藻生物炭对铀吸附量下降， pH 3 时，吸附量最大为 176.43 mg/g，通过扫描电子显微镜（SEM）、能量色散 X 射线光谱仪（EDX）、傅氏转换红外线光谱分析仪（FT-IR）等手段发现伊乐藻生物炭在吸附前后表面变化不明显，具有较好的吸附稳定性，吸附 U（Ⅵ）后含量上升 2.0％，伊乐藻生物炭对铀的吸附是一个多种含 O 官能团参与的化学吸附为主的过程。
（1）伊乐藻富集量随着初始 U（Ⅵ）浓度的上升而增加，伊乐藻对U（Ⅵ）的BCF（生物富集系数）在10 mg/LU（Ⅵ）处理下达到最大为0.74，在25 mg/LU（Ⅵ）处理下，伊乐藻吸附富集量达到最大，为 3.92 mg/g，通过再生循环吸附富集试验发现，伊乐藻再生富集率为55.0％，30 mg/L时POD（过氧化物酶）、CAT（过氧化氢酶）活性分别较处理组上升202.4％、291.6％，Chlorophyll a（叶绿素a）、Chlorophyll b（叶绿素b）分别较对照组下降27.7％、26.7％，Fv/Fm （最大光化学效率）、PIabs（光合性能指数）分别较对照组下降47.7％、83.8％， Pn（净光合速率）、Ga（气孔导度）、Ci（胞间 CO2 浓度）较对照组下降 82.1％、20.5％、6.4％。
（2）伊乐藻抗氧化酶活性 Mn（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）各浓度下呈现基本一致的趋势，先上升后下降的趋势，除 Mn（Ⅱ）处理组外SOD活性均在20 mg/L时最高，较对照增加40.7％、12.5％，30 mg/L Mn（Ⅱ）处理下，SOD活性最高，较对照增加71.3％，20 mg/L重金属浓度下，POD 活性最高，分别较对照组增加 23.1％、46.2％、21.2％， 20 mg/L重金属浓度下，CAT活性最高，分别较对照组增加22.3％、23.3％、15.5％，30 mg/L重金属浓度下，Fv/Fm大幅度下降，分别较对照组下降1.8％、5.3％、11.4％，30 mg/L Mn（Ⅱ）处理下，Ca、Cb、Ct分别较对照组上升 34.0％、16.1％、20.0％，本试验条件下，Mn（Ⅱ）对伊乐藻影响较小， Ni（Ⅱ）对伊乐藻影响较大。
（3）水生植物组合（水葫芦和伊乐藻、大薸和伊乐藻）抗氧化酶活性在 U（Ⅵ）、Mn（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）及 Ni（Ⅱ）各个浓度处理下呈先升后降的变化趋势，植物组合水葫芦和伊乐藻组合呈现更好的抗性，在20 mg/LU（Ⅵ）处理下，抗氧化酶活性最佳，SOD较对照组高出219.2％、53.2％，POD 较对照高出 40.5％、36.9％，CAT 较对照组高出182.4％、211.8％，水葫芦 Fv/Fm、PIabs分别较对照组下降 2.1％、19.1％，伊乐藻Fv/Fm、PIabs分别较对照组下降10.3％、19.6％，在20 mg/LMn（Ⅱ）时，SOD 较对照组高出 324.8％、206.3％，POD 较对照高出 128.2％、120.6％，CAT 较对照组高出 170.2％、147.7％，水葫芦 Fv/Fm、PIabs分别较对照组下降 6.1％、9.1％，伊乐藻 Fv/Fm、PIabs分别较对照组下降9.1％、13.1％，在20 mg/LPb（Ⅱ）处理下，SOD较对照组高出51.4％、208.7％，POD 较对照高出 40.5％、36.9％，CAT 较对照组高出 173.4％、171.1％，水葫芦 Fv/Fm、PIabs分别较对照组下降 16.6％、16.1％，伊乐藻 Fv/Fm、PIabs分别较对照组下降 11.8％、14.1％，在 20mg/L Ni 处理下 SOD 分别较对照组高出 280.8％、203.6％， POD 分别为对照组104.7％、66.6％，CAT 较对照组高出 115.0％、135.9％，水葫芦 Fv/Fm、PIabs分别较对照组下降 24.8％、33.2％，伊乐藻 Fv/Fm、PIabs分别较对照组下降 36.8％、18.8％。
（4）通过制备伊乐藻生物炭，系统探究了其对 U（Ⅵ）的吸附性能。结果表明：pH 为 3、反应温度为 303.15 K、铀离子浓度为 120 mg/L、投料量为0.01 g，伊乐藻生物炭对铀的饱和吸附容量为：303.58 mg/g。研究了不同铀离子浓度、投料量、pH、反应温度对伊乐藻生物炭吸附铀离子的影响。结果表明：随着初始 U（Ⅵ）离子浓度的增加，伊乐藻生物炭对铀吸附量增加，去除率下降，但达到 88.1％，随着 pH增加伊乐藻生物炭对铀吸附量下降， pH 3 时，吸附量最大为 176.43 mg/g，通过扫描电子显微镜（SEM）、能量色散 X 射线光谱仪（EDX）、傅氏转换红外线光谱分析仪（FT-IR）等手段发现伊乐藻生物炭在吸附前后表面变化不明显，具有较好的吸附稳定性，吸附 U（Ⅵ）后含量上升 2.0％，伊乐藻生物炭对铀的吸附是一个多种含 O 官能团参与的化学吸附为主的过程。