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構的影響.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、膠體等組成的復雜非均質(zhì)體，極易腐化發(fā)臭，如果處理不當將會對環(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構也有著重要作用。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構上。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?，我們將城鎮(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-變性梯度凝膠電泳（PCR-DGGE）探討溫度對蚯蚓處理城鎮(zhèn)污泥微生物種群結構的影響。

3、
　　（1）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、生化指標的變化，研究溫度對蚯蚓堆肥穩(wěn)定化

5、過程的影響。結果顯示，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）、電導率（EC）、NH4+-N、NO3--N均呈明顯規(guī)律性。 PCA分析結果表明，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技術測定了15℃、20℃、25℃堆肥中微生物種群結構的變化，研究溫度對蚯蚓處理城鎮(zhèn)污泥微生物種群結構的影響。結果表明，隨溫度升高和時間的延長均導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，