腐熟污泥添加對生活垃圾堆肥N2O產(chǎn)生及其相關(guān)功能基因豐度影響研究.pdf

1、堆肥是生活垃圾資源化利用的有效手段，但堆肥過程中常伴隨大量溫室氣體N2O產(chǎn)生，從而導(dǎo)致堆肥氮素的損失和肥效的降低。目前，多數(shù)研究主要采用改良堆肥工藝參數(shù)來抑制N2O的排放，但堆肥方式的多樣性導(dǎo)致只是簡單改進工藝參數(shù)并不是一種抑制N2O排放的合理方式，因此，深入研究影響N2O產(chǎn)生的微生物學(xué)機理，對減少堆肥過程中N2O釋放具有重要的實際意義。腐熟污泥作為生污泥堆肥化的產(chǎn)品具有質(zhì)地松軟、結(jié)構(gòu)疏松、較強吸附能力等優(yōu)點，同時在含水量變化較大時仍能

2、保持一定的孔隙率，利于氣體擴散，并且含有大量微生物，因此，向垃圾堆肥堆體中添加腐熟污泥減少N2O排放不但理論可行，而且成本低，達到了廢物的循環(huán)利用。
　　針對堆肥過程中溫室氣體N2O排放嚴(yán)重的問題，本研究將垃圾與腐熟污泥按照質(zhì)量比為1∶1、2∶1、4∶1混合進行工程性好氧堆肥，同時設(shè)置空白對照組，系統(tǒng)考察添加腐熟污泥對垃圾堆肥過程中N2O排放影響，利用實時熒光定量PCR技術(shù)，探究添加腐熟污泥對與N2O排放有關(guān)功能基因豐度的影響，探

3、究N2O產(chǎn)生的微生物機理，得出以下主要研究結(jié)果:
　　1.四組堆肥堆體均能滿足堆肥衛(wèi)生學(xué)要求，且添加腐熟污泥能夠使堆體迅速升溫，在混合比例為1∶1時可顯著縮短堆肥周期;與單獨生活垃圾相比，生活垃圾與腐熟污泥比例為1∶1和4∶1時，有機氮與TN損失明顯減少;至堆肥結(jié)束四組堆體銨態(tài)氮與硝態(tài)氮相較于堆肥初期均有不同程度提高，其中4∶1組銨態(tài)氮與硝態(tài)氮提高最多，分別為32.3％和86.1％;亞硝態(tài)氮含量在整個堆肥過程中一直處于下降趨勢;堆

4、肥過程中氨氣和N2O的釋放量隨著腐熟污泥添加量的增加而減小。
　　2.與N2O產(chǎn)生有密切關(guān)系的四種反硝化功能基因（narG、nirK、nirS、nosZ）豐度在堆肥過程中四組堆體內(nèi)的變化趨勢基本一致，但添加不同量腐熟污泥對堆體中四種反硝化功能基因的豐度存在明顯影響。通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，堆肥過程中N2O排放量與nirS和nirK基因豐度呈顯著正相關(guān)，與nosZ基因豐度顯著負(fù)相關(guān)，說明微生物的反硝化作用是堆肥過程中N2O產(chǎn)生的主要原因