溫度對蚯蚓處理城鎮(zhèn)污泥穩(wěn)定化過程及微生物種群結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、城鎮(zhèn)污泥作為污水處理后的產(chǎn)物，是一種由有機殘片、微生物、無機顆粒、膠體等組成的復(fù)雜非均質(zhì)體，極易腐化發(fā)臭，如果處理不當(dāng)將會對環(huán)境造成二次污染。蚯蚓堆肥作為一種環(huán)境友好的、可持續(xù)的安全生物處理技術(shù)逐漸被我們所熟知。在蚯蚓堆肥過程中，其效果往往取決于環(huán)境因子是否適宜，而溫度是其中最重要，也是較容易控制的因素之一。溫度對蚯蚓的生長繁殖以及代謝活動均有巨大影響，同時對改變微生物的代謝活性以及種群結(jié)構(gòu)也有著重要作用。溫度通過影響酶的活性，進而影響

2、微生物的生長速率及基質(zhì)利用率；同時溫度還會影響有機物生化反應(yīng)中某些中間產(chǎn)物形成速率，這些變化直接反映在微生物種群結(jié)構(gòu)上。而在不同溫度條件下微生物組成的差異，又會對蚯蚓堆肥產(chǎn)生不同的效果?；谏鲜龇治觯覀儗⒊擎?zhèn)污泥制成5mm顆粒，進行如下研究：（1）蚯蚓堆肥對城鎮(zhèn)污泥穩(wěn)定化過程的影響；（2）溫度對蚯蚓處理城鎮(zhèn)污泥穩(wěn)定化過程的影響；（3）利用聚合酶鏈反應(yīng)-變性梯度凝膠電泳（PCR-DGGE）探討溫度對蚯蚓處理城鎮(zhèn)污泥微生物種群結(jié)構(gòu)的影響。

3、
　?。?）通過研究三個溫度（15℃、20℃、25℃）條件下，蚯蚓處理組和對照組中理化和生化指標(biāo)隨時間的變化發(fā)現(xiàn)，蚯蚓處理組和對照組隨時間變化趨勢大致相同。蚯蚓存在時，蚯蚓通過吞食和同化代謝污泥中有機質(zhì)，加快了有機質(zhì)的降解，進而將其中的有機氮轉(zhuǎn)化為礦質(zhì)氮，促進了有機氮的礦化。而提高溫度則是提高了蚯蚓和微生物的代謝活性，進而加快其生命活動，以促進有基質(zhì)的礦化。至實驗結(jié)束時，三個溫度條件下的蚯蚓處理組的微生物量碳（MBC）和脫氫酶活性

4、（DHA）均低于處理組，說明蚯蚓處理組系統(tǒng)穩(wěn)定度要優(yōu)于對照組。相關(guān)矩陣分析表明蚯蚓的存在能夠顯著促進了系統(tǒng)中礦質(zhì)氮的轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)礦化程度和穩(wěn)定化程度更高。此外，蚯蚓的存在提高了處理系統(tǒng)前期微生物量碳量（MBC），加速有機質(zhì)（OM）的降解，從而導(dǎo)致后期微生物量碳量（MBC）與脫氫酶（DHA）均較低，終產(chǎn)物更加穩(wěn)定。
　?。?）通過分別比較蚯蚓處理組在三個溫度條件下（15℃、20℃、25℃）理化、生化指標(biāo)的變化，研究溫度對蚯蚓堆肥穩(wěn)定化

5、過程的影響。結(jié)果顯示，在整個穩(wěn)定化過程中，隨溫度升高，蚯蚓處理組中有機質(zhì)（OM）、微生物量碳（MBC）降低，電導(dǎo)率（EC）、NH4+-N、NO3--N升高，而脫氫酶活性（DHA）隨溫度變化不具有明顯規(guī)律性；而污泥組中有機質(zhì)（OM）、微生物量碳（MBC）、脫氫酶（DHA）、電導(dǎo)率（EC）、NH4+-N、NO3--N均呈明顯規(guī)律性。 PCA分析結(jié)果表明，蚯蚓處理城鎮(zhèn)污泥穩(wěn)定化過程主要包括三個階段，分別以有機質(zhì)生物降解，氨化和硝化為特征。實驗

6、結(jié)果表明，以蚯蚓適宜生長溫度控制蚯蚓堆肥，將更有利于蚯蚓與微生物協(xié)同作用的高效發(fā)揮。溫度能改變蚯蚓處理城鎮(zhèn)污泥的穩(wěn)定化效率，但并不改變穩(wěn)定化路徑。
　?。?）利用PCR-DGGE技術(shù)測定了15℃、20℃、25℃堆肥中微生物種群結(jié)構(gòu)的變化，研究溫度對蚯蚓處理城鎮(zhèn)污泥微生物種群結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，隨溫度升高和時間的延長均導(dǎo)致了細菌和真核微生物種群多樣性均降低，且溫度的升高能夠促進微生物種群的變化。溫度在15℃、20℃、25℃條件下，