我國(guó)造成污染的畜禽糞便總量將在2020年增加至2.98億噸,如不有效處理將給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染問題。好氧堆肥是最經(jīng)濟(jì)有效的糞便處理方式之一,但由于飼料中一些微量元素的添加,堆肥產(chǎn)品農(nóng)用可能會(huì)造成土壤重金屬污染。另一方面,堆肥過程中一些微生物釋放到大氣中形成生物氣溶膠,給周圍人群的健康帶來隱患。如何在有效利用畜禽糞便堆肥產(chǎn)品改良土壤的同時(shí),控制堆肥產(chǎn)品的重金屬污染、減少堆肥過程中釋放有害生物氣溶膠有著重要的實(shí)踐意義。本論文選用豬、牛、雞糞為原料進(jìn)行為期一個(gè)月的堆肥和三個(gè)月的腐熟,研究此過程中畜禽糞便理化性質(zhì)的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明豬、牛、雞糞便含水率、揮發(fā)性固體、總磷、總鉀含量在堆肥過程中呈下降趨勢(shì)。三種畜禽糞便水溶性碳在總碳中的比例經(jīng)過30天堆肥后均提升了15%左右;豬、牛、雞糞有效磷含量在120天堆肥后分別增加了54.9%、25.7%和30.0%,速效鉀含量分別增加了74.1%,32.7%和86.4%。這些結(jié)果表明畜禽糞便營(yíng)養(yǎng)元素的總量在堆肥過程中減少,但有效成分的比例卻增加。牛糞和雞糞的總Cu、總Zn含量接近農(nóng)用泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值,而豬糞的總Cu、總Zn含量均超出標(biāo)準(zhǔn)值,不適宜用作農(nóng)用有機(jī)肥料。將三種糞便及其堆肥產(chǎn)品和土壤混配,在120d后比較施用畜禽糞便、堆肥產(chǎn)品和原土壤理化性質(zhì)的不同。相比添加畜禽糞便的土壤,施用堆肥產(chǎn)品的土壤總碳,總磷和總鉀含量較低,但水溶性碳、有效磷和速效鉀等有效成分含量更高。施用豬、牛、雞糞便及其堆肥產(chǎn)品后土壤中總Cu含量分別是1668mg/kg,978mg/kg和1083mg/kg,超出相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值。相關(guān)性分析顯示,三種畜禽糞便及其堆肥產(chǎn)品的水溶性碳含量對(duì)土壤總碳含量影響顯著;土壤重金屬含量不僅受到糞便和堆肥產(chǎn)品中重金屬含量影響,也與它們的含水率和有機(jī)質(zhì)含量密切相關(guān)。豬、牛、雞糞便堆肥過程中第2天、第10天、第30天和第60天的氣溶膠樣品被收集用于分析堆肥氣溶膠中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的變化。堆肥過程中Bacillus和Lactococcus在豬、牛、雞糞堆肥氣溶膠中均是優(yōu)勢(shì)菌屬。第60天的豬、牛、雞糞堆肥氣溶膠中的危險(xiǎn)菌屬含量和第2天相比,分別降低了5.92%,55.29%和10.68%。基因功能預(yù)測(cè)結(jié)果表明:與細(xì)菌傳染病相關(guān)的基因相對(duì)含量在豬糞氣溶膠中(2.24%)最高,牛糞氣溶膠次之(1.88%),雞糞氣溶膠最低(1.68%)。冗余分析(RDA)顯示,含水率,揮發(fā)性固體總量/Ash和氧化還原電位是影響堆肥氣溶膠中細(xì)菌群落演替的最主要因素。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S141.4;S151.9;X713;X53
【部分圖文】：

等外部因素上，關(guān)于糞便內(nèi)部理化性質(zhì)，比如溫度、含水率、碳氮比、有機(jī)質(zhì)含量等的文獻(xiàn)較少，需要進(jìn)一步進(jìn)行系統(tǒng)的探索。圖1-1 技術(shù)路線三種糞便及其堆肥產(chǎn)品對(duì)土壤的影響空白土壤直接施用豬、牛、雞糞便的土施用豬、牛、雞堆肥產(chǎn)品的土壤PCA分析RDA性分析堆肥過程中豬、牛、雞糞便理化性質(zhì)的變基本理化性質(zhì)（pH，EC，氧化還原電位，含水率，營(yíng)養(yǎng)元素（碳，氮，磷，重金屬含量三種糞便堆肥過程中氣溶膠細(xì)菌群落的演相似性分析菌門，菌屬分布危險(xiǎn)菌屬含量基因功能

圖 2-1 實(shí)驗(yàn)裝置圖A.溫控系統(tǒng) B.水浴箱 C.堆肥反應(yīng)器 D. 電加熱管道；1：堆體表面下 10cm平面；2：堆體表面下 30cm 平面；3：堆體表面下 50cm 平面2.4 取樣方法每隔三天在糞便堆肥堆體長(zhǎng)度方向上等距離選取三個(gè)剖面，在各個(gè)剖面上 3點(diǎn)取樣，將其混合均勻后，取出約 5g 左右裝入無菌袋帶回實(shí)驗(yàn)室。取出一部分新鮮污泥樣品，用來測(cè)量 pH， 氧化還原電位（ORP），電導(dǎo)率（EC），含水率，揮發(fā)性有機(jī)質(zhì)（VS），氯離子(Cl-)、硫酸根離子（SO42-）、硝酸根離子（硝酸根離子），氨氮（NH4+）；另一部分風(fēng)干，磨碎后過 100 目篩子，用于測(cè)定總碳、總氮、碳氮比（C/N），溶解性有機(jī)碳（DOC），有效磷（OP），速效鉀（OK）和重金屬含量。將三種畜禽糞便及其堆肥產(chǎn)品施用土壤后，每隔 10 天，從盆缽中多點(diǎn)取樣混合。樣點(diǎn)分布在三個(gè)深度，每個(gè)深度取三個(gè)等質(zhì)量樣品。采樣使用不銹鋼鏟。測(cè)量的指標(biāo)和方法和污泥相同。

便在堆肥過程中理化性質(zhì)發(fā)生了顯著改變。有研究表明，畜禽質(zhì)含量降低，但總氮，硝態(tài)氮，總磷，有效磷等能被植物吸收顯增加[55]。為了更好的分析豬、牛、雞糞便的農(nóng)用潛力，本章為原料進(jìn)行高溫堆肥，選用堆肥第 0 天、10 天、30 天和 120分析其基本理化性質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分含量的變化規(guī)律。除此之外，了不同堆肥階段畜禽糞便的重金屬含量，為分析糞便可能帶來定的理論依據(jù)。過程基本理化性質(zhì)的變化規(guī)律水率微生物代謝所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需要被溶解在水中才能被植物吸收份蒸發(fā)可以帶走熱量，調(diào)節(jié)整個(gè)堆肥體系的溫度，因此含水率謝有重要意義。本小節(jié)分析了豬、牛、雞糞在堆肥初始階段、段和腐熟階段含水率的變化趨勢(shì)，結(jié)果如下圖所示。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2874526