蚯蚓處理對(duì)城市污泥氮素礦化特征及相關(guān)因素的影響研究.pdf

1、蚯蚓處理城市污泥是一種從生物學(xué)角度來看不僅花費(fèi)低而且能夠使污泥中豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)循環(huán)使用的資源化處理技術(shù)。本文基于蚯蚓處理的穩(wěn)定化、減量化和資源化特征，通過對(duì)蚯蚓處理城市污泥過程中氮素礦化特征（包括礦質(zhì)氮含量及組成、累積凈礦化量、凈礦化率及氮礦化速率的變化等）的分析，探討了蚯蚓處理對(duì)城市污泥氮素礦化的影響及作用方式;通過對(duì)處理過程中氮素轉(zhuǎn)化和氮損失的分析，探討了蚯蚓處理對(duì)污泥供氮能力和污泥肥效的影響;通過對(duì)處理過程中污泥理化指標(biāo)和

2、與氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)酶活性的變化分析，探討了基質(zhì)環(huán)境變化與氮素礦化間的相互關(guān)系，旨在研究蚯蚓與微生物協(xié)同作用對(duì)污泥氮素礦化的影響機(jī)制和增效機(jī)理，同時(shí)為污泥蚯蚓處理后農(nóng)用的供氮能力做肥效評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示:
　　1、蚯蚓和處理時(shí)間及其交互效應(yīng)對(duì)污泥礦質(zhì)氮含量、累積凈礦化量、凈礦化率等均有極顯著的影響(p＜0.001)，蚯蚓處理城市污泥是蚯蚓與微生物協(xié)同作用的結(jié)果，微生物依然是有機(jī)氮礦化作用的主體，蚯蚓與微生物的協(xié)同作用對(duì)污泥氮素礦化有顯著的促

3、進(jìn)作用。
　　2、城市污泥氮素礦化過程主要分為前期的銨化階段（1～15天）和后期的硝化階段（22～36天），蚯蚓處理使銨化階段的銨化速率高出對(duì)照組1.12倍，硝化階段的硝化速率高出對(duì)照組1.29倍，蚯蚓處理后污泥硝態(tài)氮含量達(dá)1576.6mg/kg，是原污泥的近90倍，比同期對(duì)照高出近90％，蚯蚓處理對(duì)硝化作用的促進(jìn)更為顯著。
　　3、蚯蚓處理促進(jìn)了其他形態(tài)的氮向礦質(zhì)氮的轉(zhuǎn)化，使污泥礦質(zhì)氮含量顯著增加，至實(shí)驗(yàn)結(jié)束污泥礦質(zhì)氮含量

4、為2066.27mg/kg，是原污泥礦質(zhì)氮含量的4倍，比同期對(duì)照組高出30.65％。蚯蚓處理優(yōu)化了污泥礦質(zhì)氮的組成結(jié)構(gòu)，污泥硝態(tài)氮所占總礦質(zhì)氮的比例從3％增加為76％，增加了24.3倍，銨態(tài)氮比例由原來的97％降低為24％，降低了75.3％，硝態(tài)氮成為污泥礦質(zhì)氮的主要組分，使污泥供氮能力更強(qiáng)，提升了污泥的農(nóng)用價(jià)值。
　　4、蚯蚓處理過程中污泥總氮含量有所下降，與原污泥相比降低了42.5％，引起污泥氮損失的原因主要有兩個(gè)，一是氮素以

5、氨的形式揮發(fā)，二是反硝化作用造成的脫氮。蚯蚓活動(dòng)對(duì)這兩方面都有促進(jìn)作用，但影響并不顯著。
　　5、蚯蚓處理過程中污泥TOC、含水率、pH分別降低了31％、27％和11％，電導(dǎo)率增加為原污泥的2.6倍，蚓處理過程中污泥TOC、含水率、pH、電導(dǎo)率的變化與污泥硝氮、礦質(zhì)總氮和污泥總氮含量的變化之間均存在顯著(p＜0.05)或極顯著(p＜0.01)相關(guān)關(guān)系，除電導(dǎo)率外其余指標(biāo)與污泥銨態(tài)氮的含量變化不相關(guān)。
　　6、蚯蚓處理過程中污

6、泥蛋白酶和脲酶活性都有所降低，與原污泥相比分別降低了84.8％和7.8％，與空白對(duì)照組有顯著差異(p＜0.05)。蛋白酶和脲酶活性的變化與污泥TOC、含水率、pH、電導(dǎo)率及污泥硝態(tài)氮、礦質(zhì)總氮和污泥總氮均存在顯著(p＜0.05)或極顯著(p＜0.01)相關(guān)關(guān)系，污泥脲酶活性的變化與銨態(tài)氮存在顯著(p＜0.05)正相關(guān)關(guān)系。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:蚯蚓處理對(duì)城市污泥氮素礦化具有積極的促進(jìn)作用，使污泥供氮能力和肥效更佳;蚯蚓處理過程是與微