蚯蚓糞降解城市污泥過(guò)程中氮磷轉(zhuǎn)化的影響研究.pdf

1、蚓觸圈是蚯蚓與周?chē)h(huán)境相互作用的重要場(chǎng)所,在蚓觸圈內(nèi),蚯蚓將污泥中不溶性有機(jī)物降解轉(zhuǎn)化為作物、微生物等可以吸收利用的可溶性有機(jī)物質(zhì),改變著微生物的數(shù)量以及種群的結(jié)構(gòu)。蚓觸圈中的蚯蚓糞含有豐富的微生物、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等,可以作為微生物代謝生長(zhǎng)的良好載體。目前,關(guān)于蚯蚓糞農(nóng)用的研究較多,但是將其與污泥混合,直接降解污泥的研究甚少?；诖?本文將蚯蚓糞添加到污泥中,研究蚯蚓糞對(duì)污泥的降解作用,探究此過(guò)程中基質(zhì)氮、磷的轉(zhuǎn)化,以及其對(duì)降解速率的影響。本

2、文主要就基質(zhì)理化性質(zhì)的變化、氮磷的礦化及其與相關(guān)酶的相關(guān)關(guān)系等這幾個(gè)方面展開(kāi)討論,為后續(xù)蚯蚓糞應(yīng)用于污泥的降解及堆肥的農(nóng)用提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。
　　本文以本試驗(yàn)室內(nèi)培養(yǎng)蚯蚓所得的蚯蚓糞和本區(qū)污水處理廠所得脫水污泥為原料,分對(duì)照組與試驗(yàn)組兩個(gè)試驗(yàn)組?；旌戏€(wěn)定7天后開(kāi)始試驗(yàn),在恒定溫度及濕度條件下,進(jìn)行堆肥試驗(yàn),每天翻動(dòng)通風(fēng),試驗(yàn)7天一周期,共取樣六次。本試驗(yàn)所得結(jié)果如下:
　　1、蚯蚓糞中含有大量微生物,將污泥與蚯蚓糞混合

3、,促進(jìn)并激活了污泥中大量的微生物的活性,加速了基質(zhì)氮磷的礦化,同時(shí)也增加了礦質(zhì)氮、速效磷的含量,以此說(shuō)明了蚯蚓糞積極地促進(jìn)了污泥的降解。
　　2、基質(zhì)降解過(guò)程中,試驗(yàn)組中pH、EC、含水率及有機(jī)質(zhì)均較其他試驗(yàn)組有明顯變化:pH的下降幅度最大,與最初基質(zhì)相比,下降了9.42％;EC的增加量說(shuō)明基質(zhì)的礦化程度高,EC最終高達(dá)3030μs·cm-1,其增加率比對(duì)照組高出近15倍;含水率也下降最多,下降了10.59%;有機(jī)質(zhì)含量的下降較少

4、。
　　3、從蚯蚓糞、時(shí)間以及兩者間交互效應(yīng)的方差分析的結(jié)果來(lái)看:蚯蚓糞、時(shí)間及蚯蚓糞和時(shí)間的交互效應(yīng)與各指標(biāo)(除銨態(tài)氮外)都呈現(xiàn)極顯著相關(guān)性(P<0.01),蚯蚓糞因子對(duì)除銨態(tài)氮以外的其他指標(biāo)均有較大貢獻(xiàn)率(大于50%);整體來(lái)看,蚯蚓糞屬于主要的貢獻(xiàn)因子。
　　4、試驗(yàn)組中硝態(tài)氮含量明顯增加,比試驗(yàn)第1天同比增加了77.79倍,累積速率達(dá)61.54mg·kg-1·d-1,對(duì)照組硝態(tài)氮含量基本未發(fā)生變化,由此可以看出混合試

5、驗(yàn)組基質(zhì)中硝化微生物的生長(zhǎng)代謝顯著,從而積極的促進(jìn)了硝態(tài)氮的積累。
　　5、礦質(zhì)氮與速效磷的含量表征了基質(zhì)氮磷的礦化程度,在試驗(yàn)第12天試驗(yàn)組基質(zhì)的礦質(zhì)氮含量明顯增加,增加速率為86.02 mg·kg-1·d-1,在堆肥完成時(shí)速效磷的含量也有了55.50%的增加值,說(shuō)明混合有利于基質(zhì)中氮磷形態(tài)往易于吸收利用的有效態(tài)(礦質(zhì)態(tài)氮、速效磷)方向發(fā)展,提高了生物有效性。
　　6、總氮、總磷含量的下降表現(xiàn)為基質(zhì)氮磷的損失。在試驗(yàn)期間,

6、試驗(yàn)組基質(zhì)總氮的下降量最少,其下降速率是對(duì)照組的1/25,而總磷含量的下降率最大,是對(duì)照組的11.16倍。說(shuō)明在降解過(guò)程中,添加蚯蚓糞仍然不能阻止或抑制基質(zhì)中的氮磷營(yíng)養(yǎng)元素的不斷損失和減少。
　　7、理化性質(zhì)、相關(guān)酶及氮磷間存在相關(guān)關(guān)系,而且它們之間的影響是相互的。從本試驗(yàn)分析可以看出:極顯著(P<0.01)的相關(guān)關(guān)系表現(xiàn)在有機(jī)質(zhì)、EC和其余指標(biāo)間,含水率和各氮形態(tài)、蛋白酶、脲酶、速效磷、磷酸酶間,pH和各氮形態(tài)、蛋白酶、脲酶、磷

7、酸酶間。在相關(guān)酶方面,蛋白酶和總氮、銨態(tài)氮及硝態(tài)氮間,脲酶和總氮、硝態(tài)氮及礦質(zhì)氮間存在極顯著相關(guān)關(guān)系(P<0.01),但其他指標(biāo)之間的密切程度不明顯。此外,蛋白酶和脲酶的相關(guān)關(guān)系也極顯著(P<0.01)。
　　本試驗(yàn)研究主要揭示了蚯蚓糞對(duì)污泥降解過(guò)程中氮磷轉(zhuǎn)化及礦化的影響,明確了蚯蚓糞對(duì)污泥降解的積極促進(jìn)作用,有效態(tài)氮磷(礦質(zhì)氮、速效磷)的含量明顯增加,基質(zhì)含水率、pH及有機(jī)質(zhì)含量逐漸降低,同時(shí)EC含量的增加,使得基質(zhì)能朝著穩(wěn)定的