《好氧堆肥過(guò)程中N素變化規(guī)律【文獻(xiàn)綜述】》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述環(huán)境工程好氧堆肥過(guò)程中N素變化規(guī)律摘要：近年來(lái)好氧堆肥日趨成為實(shí)現(xiàn)廚余垃圾、禽畜糞便、污泥等無(wú)害化、減量化、資源化的重要的環(huán)境友好型手段。而N素作為主要營(yíng)養(yǎng)因子及肥料還田后植物生長(zhǎng)必不可少的元素，在堆肥過(guò)程中顯得尤為重要。因此，本文論述了N素在堆肥過(guò)程中的遷移轉(zhuǎn)化，并總結(jié)N素?fù)p失的主要因素。關(guān)鍵詞：有機(jī)廢物；好氧堆肥；氮素；遷移轉(zhuǎn)化；影響因素1前言隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，人們消費(fèi)水平的不斷提高，有機(jī)廢棄物的產(chǎn)生量逐年增大，大量有機(jī)廢物的存在不僅是對(duì)資源的浪費(fèi)，同時(shí)對(duì)環(huán)境構(gòu)成現(xiàn)存的以及潛在的更加嚴(yán)重的威脅。固體有機(jī)廢物當(dāng)中含有大量易分

2、解的有機(jī)物質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行堆肥化處理是完全可行的[1]。所謂堆肥，其原理是在適當(dāng)?shù)臏囟?、濕度和pH條件下，通過(guò)微生物的作用，使有機(jī)物質(zhì)分解并放出能量產(chǎn)生高溫，殺死其中的病原菌和雜草種子，同時(shí)使有害物質(zhì)減少或消失，并使有機(jī)物達(dá)到穩(wěn)定化的過(guò)程[1-2]。結(jié)果形成一種類似腐殖質(zhì)土壤物質(zhì)，可作為肥料和土壤改良劑使用[1]。氮素是固體廢物好氧堆肥中非常重要的營(yíng)養(yǎng)元素，也是影響有機(jī)廢物堆肥進(jìn)程、效果和堆肥質(zhì)量的重要因素[3]。然而，在堆肥過(guò)程中，氮的損失是相當(dāng)可觀的，不僅降低其農(nóng)用價(jià)值，還會(huì)產(chǎn)生惡臭、酸雨等新的環(huán)境問(wèn)題[4]。堆肥過(guò)程中的溫室氣體（NH3、CO2、C

3、H4）排放問(wèn)題引起了越來(lái)越高的關(guān)注[5]。因此，研究堆肥化過(guò)程中氮素的遷移轉(zhuǎn)化、損失極其控制方法是特別重要的。2氮的遷移轉(zhuǎn)化2.1氮遷移轉(zhuǎn)化的主要方式2.1.1氨化有機(jī)氮化物在微生物的分解作用下釋放出氨的過(guò)程，稱為氨化作用[1]。2.1.2硝化把NH3或NH4+氧化成NO3-的過(guò)程稱為硝化作用。硝化作用分為兩個(gè)階段，第一階段是由亞硝化細(xì)菌將NH4+氧化成NO2-；第二階段是由硝化細(xì)菌的作用把NO2-氧化成NO3-[1]。2.1.3反硝化在厭氧條件下，微生物還原NO3-為NO2-、NH4+、NO、NO2、N2O、N2等的過(guò)程稱為反硝化作用[1]。2.1

4、.4氮的生物固定從無(wú)機(jī)氮化合物到有機(jī)氮化合物的轉(zhuǎn)變稱為氮的生物固定[1]。2.1.5氮的排放氮以氣態(tài)含氮化合物（NH3、N2、N2O、NO、NO2）和含氮化合物的淋洗作用向外界排放。2.2堆肥過(guò)程中各種形式的氮的變化2.2.1全氮含量的變化從堆肥的總體過(guò)程來(lái)看，全氮含量呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)[3-4，6-10]。主要是因?yàn)橛袡C(jī)氮礦化、氨化并在一定濕度、高溫作用下以氨氣形式散失。但由于堆肥原料及條件的不同，也存在全氮在堆肥前后期含量變化不大甚至上升的趨勢(shì)，如在堆肥后期固氮菌的固氮作用就有助于全氮的提高[5,11]。2.2.2氨氮含量的變化氨氮在堆肥過(guò)程中其含量

5、的變化較為明顯，一般呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)[4,11]。堆肥初期有機(jī)氮礦化分解及在氨化作用下生成NH3，而此時(shí)堆料含水率處于較高水平，故以NH4+-N形式累積。隨著溫度及pH的變化，NH4+-N因NH3揮發(fā)以及在高溫過(guò)后向NO3--N轉(zhuǎn)化而逐漸減少[8,11]。2.2.3硝態(tài)氮含量的變化堆肥初期，NO3--N含量一直處于較低水平，但在高溫（大約40℃，高于此溫度，硝化作用將受到嚴(yán)重抑制，因硝化細(xì)菌是嗜溫菌，對(duì)溫度尤其敏感[9]）過(guò)后，其含量迅速增加[4,12]。由于前期硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)條件受到高溫、高pH值和高濃度NH3的強(qiáng)烈抑制，致使硝態(tài)氮幾乎沒(méi)有產(chǎn)

6、出，到堆肥降溫腐熟階段，溫度，pH和NH3濃度降低，硝化細(xì)菌大量繁殖，硝化作用順利進(jìn)行[12]。另外，NO3—N濃度還受到硝化與反硝化速率之差的影響，在好氧環(huán)境下，消化作用占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，反之，反硝化作用占優(yōu)勢(shì),NO3--N向NO2—N轉(zhuǎn)變[9]。2.2.4有機(jī)氮含量的變化有機(jī)氮分為氨基酸態(tài)氮、氨基糖態(tài)氮、酸解未知部分氮和非酸解態(tài)氮等組分[13]。2.2.5氨基酸態(tài)氮含量變化氨基酸態(tài)氮含量在堆肥過(guò)程中先降低，而后增加，主要表現(xiàn)為在堆肥高溫期大幅度降低，在穩(wěn)定期增加[6,14-15]。2.2.6氨基糖態(tài)氮含量變化氨基糖態(tài)氮的變化與微生物量的變化有密切關(guān)系，

7、因大多數(shù)氨基糖態(tài)氮都是構(gòu)成微生物體的重要成分。隨著微生物量的逐漸增加，氨基糖態(tài)氮含量逐漸增加，在堆肥的降溫階段，隨著微生物的逐漸死亡、分解，氨基糖態(tài)氮含量明顯降低，而在發(fā)酵的腐熟階段，氨基糖態(tài)氮的含量趨于平穩(wěn)[6]。2.2.7酸解未知部分氮和非酸解態(tài)氮酸水解態(tài)氮（TotalhydrolysableN,THN）包括酰胺態(tài)氮，氨基酸態(tài)氮，己糖胺態(tài)氮和酸解未鑒別態(tài)氮[16]。酸解未知氮部分可能包括核酸及其衍生物、磷脂、維生素及其它衍生物，其含量在堆肥過(guò)程中大致呈先下降后上升的趨勢(shì)[6]。一般認(rèn)為，非酸解性氮（Unhydrolsablenitrogen,UN

8、）以雜環(huán)態(tài)存在，和雜環(huán)或芳香環(huán)鍵結(jié)合在一起，現(xiàn)已肯定這部分氮主要存在于縮合程度較高的腐殖質(zhì)結(jié)合成分中，在堆肥