外源菌剂对猪粪堆肥质量及四环素类抗生素降解的影响

为了探讨不同外源菌剂组合对猪粪秸秆堆肥质量及猪粪中四环素类抗生素的降解影响,以猪粪为原料,秸秆为调理剂,分别设置了不加菌剂处理(CK)、添加白腐真菌处理(F)以及同时添加白腐真菌、氨化和硝化菌剂(FAN)三个处理,在自制的长方体翻转式好氧堆肥反应器中进行了猪粪秸秆的堆肥化模拟试验。通过定期采样,分析了堆肥的基本物理性质、氮素形态和其中有机碳(OC)、全磷(TP)、全钾(TK)和四环素(TC)与土霉素(OTC)含量的变化。结果显示:菌剂添加处理(F和FAN)对堆肥腐熟(种子发芽率)影响不大,但促进了堆肥中有机碳降解及全磷和全钾的增加,单一白腐真菌处理下的铵态氮的损失最小(0.24 g·kg~(-1));四环素和土霉素的浓度随堆肥时间显著下降,经过42 d两种抗生素降解率达90%以上(OTC、TC浓度5 mg·kg~(-1));白腐真菌起到加速堆肥中四环素降解的作用。     

外源添加磷石膏对堆肥碳组分及腐殖质品质的影响

为探究磷石膏的高效资源化利用方式,本文以鸡粪和玉米秸秆为原料,按照有机物料质量(以干物质计),添加磷石膏0%(对照)、磷石膏10%(PG10%)和磷石膏20%(PG20%)3个处理,研究外源添加磷石膏对堆肥碳组分及腐殖质品质的影响。结果表明:至堆肥结束时,CK、PG10%和PG20%处理均可腐熟,均可达到堆肥无害化标准。PG10%处理可延长堆肥高温持续时间(2 d)。与对照相比,PG10%和PG20%处理均显著降低了堆肥总有机碳、水溶性有机碳、腐殖质碳含量、胡敏酸碳含量和富里酸碳含量。PG10%处理的堆肥总有机碳、水溶性有机碳、腐殖质碳含量、胡敏酸碳含量和富里酸碳含量均显著高于PG20%处理,增幅分别为4.50%、51.79%、14.52%、16.99%和8.22%。与对照相比,PG10%处理的堆肥腐殖化指数、腐殖化率、胡敏酸百分含量和胡富比分别增加了3.44%、1.08%、2.36%和8.70%。因此,适量磷石膏添加(10%)可促进堆肥腐殖化进程,提高腐殖质品质。     

硫酸亚铁与生物炭联用对牛粪-菇渣堆肥过程及土壤培肥的影响

为探究硫酸亚铁和生物炭单独或联用施用对堆肥过程和产品特性的影响,以及产品施用于土壤的培肥效果,本研究以牛粪和菌渣为原料,在自行设计的强制通风好氧堆肥反应器中进行堆肥试验,分别添加不同比例硫酸亚铁（Fe）、生物炭（BC）和硫酸亚铁+生物炭混合物（FeBC）;待堆肥结束后,将堆肥样品与土壤混合进行盆栽试验,以研究堆肥产品对土壤和植物生长的影响。结果表明：外源添加剂的联用可以延长堆肥的高温期,加快堆肥进程,且堆肥结束时各产品均符合施用标准（NY/T 525—2021）;各处理中腐殖质含量整体上呈先降低后增加的趋势,FeBC处理可以促进更多有机物转化为腐殖质,堆肥结束时腐殖质含量最高为115.0 g·kg^-1;胡敏酸含量随着堆肥时间呈持续上升的趋势,而富里酸的含量逐渐降低;堆肥结束时,FeBC处理中胡敏酸含量最高（71.90 g·kg^-1）,而富里酸含量最低（24.65 g·kg^-1）。堆肥产品的施用显著提升土壤的有机质含量（44.2%）和 NPK含量（56.7%）,小青菜的生长指标也得到显著提高;此外,堆肥产品的添加提高土壤大团聚体的占比,机械团聚体稳定性指标平均重量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）在添加堆肥产品后也得到显著提升,添加FeBC堆肥产品相较于其他堆肥产品处理更能显著增加土壤机械团聚体的稳定性。研究表明,硫酸亚铁与生物炭联合添加相较于添加剂的单独使用可以更好地促进堆肥进程,提高堆肥的腐殖化。在土壤改良方面,硫酸亚铁与生物炭联用的堆肥产品能更好地改良土壤理化性质以提高土壤肥力。     

原料含水率对筒仓式反应器堆肥氮素转化的影响

为研究原料含水率对工程规模筒仓式反应器堆肥过程中氮素转化的影响,提高堆肥产品中有效氮养分含量,以污泥和稻糠为主要原料,设置堆肥起始物料含水率(质量比)为57%、60%、63%和66%,分析堆肥过程中温度与种子发芽指数等基础指标和不同形态的氮素指标变化。结果表明:原料含水率为60%~63%时,堆肥物料在反应器内升温较快,堆体温度可达60 ℃以上且在不同物料深度分布较均匀,种子发芽指数达到80%以上。随着原料含水率的增加,总氮和硝态氮含量先增加后减少,铵态氮含量逐渐下降,有机态氮和酰胺及氰氨态氮含量逐渐增加。原料含水率为63%时总氮养分含量最高(14.20 g/kg),原料含水率为60%时有效态氮养分含量最高(9.53 g/kg)。综上,筒仓式反应器堆肥过程中原料含水率为60%~63%时有利于提高堆肥物料中氮养分含量。     

食品垃圾与污泥高含水率条件下混合堆肥工艺初探

采用仓式反应器进行了高含水率条件下食品垃圾堆肥、发酵后的食品垃圾与污泥混合堆肥、原生食品垃圾与污泥混合堆肥的研究。结果表明，3批原料均完成了一次发酵过程，温度-氧浓度联合控制通风方式使堆肥过程中维持较高的含水率（〉70％）；堆肥过程中物料重量变化与温度变化相一致，到达高温段时，物料降解速率增大；原生食品垃圾与污泥混合堆肥升温时间最短，高温段维持时间较长，一次发酵过程物料平均降解速率最大，达0．0018kg·（kg物料）^-1·h^-1，且无渗沥液排出。因此，采用原生食品垃圾与污泥混合堆肥是较合适的堆肥方式。     

糙米的含水率与其碾米性能的影响规律研究

文章以不同含水率的糙米为试样进行碾米加工试验,研究糙米的含水率对精米率、碾米加工的能耗、裂纹率及碎米率的影响规律。研究证实:糙米加工的整精米率随糙米含水率的增加而呈现先增后降的变化规律,在含水率增至15.5%时精米率达到最大值70.78%;磨米加工能耗随糙米水分含量的增加而单调减小;裂纹率随糙米含水率的增加而减小;碎米率随糙米含水率增加的变化规律为先降后增,在含水率15.5%时达到最小值4.28%。     

生物炭对污泥-菌渣堆肥腐殖化与重金属钝化的影响

为探讨生物炭对市政污泥堆肥腐殖化和重金属钝化的影响,将市政污泥和菌渣按照湿质量比1:0.7进行混合,设置3个堆体进行好氧堆肥:处理组堆体分别添加混料干质量5%和10%的生物炭(记为BC5、BC10);对照组(CK)堆体不添加生物炭。结果表明:添加生物炭可延长高温时间,促进堆肥中富里酸向大分子胡敏酸转变,降低水溶性有机物含量,促进堆体腐熟。添加生物炭的堆体对重金属的钝化效果均优于CK组,BC5对可交换态Cu、Pb钝化效果较好,钝化率分别为78.12%、97.82%,BC10对可交换态Cr、Ni、Zn钝化效果较好,钝化率分别为66.64%、5.88%、19.76%;堆肥后Cu、Pb、Cr残渣态分配率增加量大小顺序为BC10>BC5>CK,Ni、Zn残渣态分配率增加量大小顺序为BC5>BC10>CK。Cu、Cr、Pb、Zn可交换态分配率均与水溶性有机物和富里酸呈极显著正相关(P<0.01),与胡敏酸呈极显著负相关(P<0.01)。研究表明,添加生物炭有利于堆体腐殖化和重金属钝化,且两者存在相关性。     

凹凸棒土添加对结球甘蓝废弃物堆肥腐殖化过程的影响

为明确凹凸棒土的添加对结球甘蓝废弃物堆肥腐殖化的促进效果,以结球甘蓝废弃物和玉米秸秆为原料,分别添加质量分数为0（CK）、2.5%（T1）、5%（T2）、7.5%（T3）的凹凸棒土进行好氧堆肥,探究不同添加量的凹凸棒土对基本理化性质、有机质组分、腐殖化的影响,并结合相关性分析和结构方程模型探讨其影响腐殖化过程的途径。结果显示,凹凸棒土的添加使堆肥高温期延长了1~3 d。与CK相比,T2和T3处理的种子发芽指数分别提高了27.97%和42.06%,有机质降解率分别提高了1.67%和6.92%,腐熟状况更好。此外,与初始状态相比,堆肥结束时CK、T1、T2和T3处理的富里酸（FA）含量分别下降39.88%、42.92%、47.28%和47.68%;胡敏酸（HA）含量分别上升89.08%、129.78%、135.83%和162.50%,使得堆体芳香度增加。相关分析和结构方程表明,凹凸棒土的加入使水溶性有机碳（DOC）与腐殖质组分、前驱体的相关性发生正负转变,显示其通过影响DOC来促进HA的合成,同时还增多了显著影响HA形成的路径,促使氨基酸、还原糖和FA向HA转化,从而提高腐殖化程度。研究表明,凹凸棒土添加量为7.5%时可明显促进结球甘蓝废弃物堆肥腐熟,有效活跃前驱体,并提高腐殖质的芳香性和腐殖化程度。     

禽粪好氧堆肥发酵高温阶段微生物的分离及其作用

文章对禽粪好氧堆肥发酵高温阶段微生物数量趋势及其对堆料中主要有害物质的降解作用进行了研究。微生物数量趋势排序为细菌>放线菌>霉菌。各类微生物降解情况为:淀粉类主要由细菌降解,放线菌次之,霉菌无效;蛋白类也主要是细菌降解,放线菌和霉菌均有一定作用;填充料秸秆中的纤维素类降解主要是放线菌和霉菌,细菌并未表现出效果。     

生物干化餐厨垃圾堆肥腐殖化过程及其腐植酸活性评价

为探究最佳产率途径,并评价其生化腐植酸的活性,对生物干化餐厨废弃物通过堆肥制备生化腐植酸过程进行研究。以经生物干化初始发酵后的餐厨废弃物为主料,木屑为辅料,设置C/N为25（CN25）、20（CN20）、15（CN15）3组堆肥处理,选取堆肥中腐植酸产率最大的处理,提取腐熟度为50%、80%[即种子发芽指数（GI）为50%、80%]的生化腐植酸,按不同施用浓度[0（Y）、20、40、80 mg·L^-1]应用于水培试验,以40 mg·L^-1矿源腐植酸为对照（H）,通过测定堆肥腐殖化指标及玉米农艺性状指标,探究腐植酸产生规律、最大产率以及该体系的生化腐植酸的生物活性。结果表明：3个堆肥处理均满足基本腐熟要求（GI≥50%）,腐殖质、胡敏酸、富里酸含量均呈下降趋势;在堆肥结束时,CN20处理腐殖质含量分别比CN25和CN15处理高155.6%和91.7%,胡敏酸含量分别比CN25和CN15处理高170.3%和98.0%,富里酸含量分别比CN25和CN15处理高150.0%和57.9%,且均达到显著差异水平（P<0.05）。CN20处理的胡富比分别比CN25、CN15高9.0%和23.4%,胡敏酸百分比分别高1.2%和3.1%。低腐熟度（GI-50%）下有最大的腐植酸产率,堆肥腐殖质、胡敏酸、富里酸含量比高腐熟度（GI-80%）高64.3%、57.6%、73.5%。施用浓度为40 mg·L^-1时,与矿源腐植酸相比,生化腐植酸显著促进了玉米地上部干质量、株高、叶绿素含量和叶面积、地下部干质量及总根尖数（P<0.05）;玉米综合长势顺序依次为GI-50%-20>GI-50%-40>GI-80%-40>GI-50%-80>GI-80%-20>H>GI-80%-80>Y,即施用腐植酸均能促进玉米的生长,其中,施用20 mg·L^-1低腐熟度的生化腐植酸对玉米促生效果最佳（P<0.05）。综上所述,调节C/N为20进行堆肥腐植酸产率最大,堆至基本腐熟（GI-50%）时,提取其生化腐植酸以20 mg·L^-1施用于玉米促生效果最好、生物活性最高。     

水分对棕榈藤材弯曲性能的影响

选取国产单叶省藤材和黄藤材为研究对象,分析了水分对棕榈藤材弯曲弹性模量、弯曲强度、比例极限应力、破坏应力（极值应力）、比例极限应变、破坏应变和韧性系数等性能指标的影响。结果表明,藤材弯曲性能与其水分含量密切相关;藤材抗弯弹性模量和抗弯强度,在纤维饱和点以下,随水分增多明显降低,及至纤维饱和点后趋于稳定;藤材比例极限应力受水分影响较小,藤材极值应力在纤维饱和点前随含水率提高显著降低,至纤维饱和点后趋于稳定;藤材的比例极限应变随其水分含量不同无明显差异,藤材破坏应变随其水分含量增多显著增大;黄藤材比单叶省藤材材质更脆,其饱湿含水率和饱水含水率更大,韧性受水分影响也更显著;通过增大或封存藤材水分,能提高藤材弯曲性能,改善藤材脆性。     

鄂尔多斯地区沙漠生物结皮特征研究

本文对鄂尔多斯沙漠生物结皮作用进行了初步研究,结果表明结皮层的机械组成以细沙和粗粉沙为主,而流沙以粗沙和细沙为主;生物结皮层影响降水的再分配作用,并影响入渗水的蒸发规律;生物结皮层具有较好的保水特性和养分富集作用。     

土霉素在鸡粪中的残留及降解规律研究

检测了健康肉鸡以不同剂量土霉素混饲给药后,在不同时间鸡粪中土霉素的含量变化,并比较避光及人工光照条件下灭菌鸡粪中土霉素的降解规律,以及在避光条件下灭菌、未灭菌及灭菌后加降解菌处理,鸡粪中土霉素的降解规律。结果表明,健康肉鸡混饲给予土霉素(100、200、400mg·kg-1)后,鸡粪中土霉素排泄量在给药后6～8h达到高峰,峰浓度分别为13.58、36.15mg·kg-1和50.73mg·kg-1,并于30、62h和72h时检测不到土霉素;对鸡粪中土霉素的浓度随时间变化趋势进行曲线拟合,发现各处理组的这种变化趋势均符合一级动力学方程Ct=C0e-kt。经灭菌鸡粪中土霉素的降解受光照条件和土霉素初始浓度的影响,初始浓度为10、20、40mg·kg-1时,避光条件下,土霉素降解半衰期分别为55.5、123.8d和173.3d;人工光照条件下,鸡粪中的土霉素降解较快,降解半衰期分别为14.8、21.1d和27.5d。此外,无论是在避光还是人工光照条件下,较高初始浓度组的土霉素降解速率均比较低初始浓度组慢。去除光照因素后,鸡粪中所含土霉素的降解主要受微生物及土霉素初始浓度的影响,初始浓度为10、20、40mg·kg-1...     

土霉素降解菌的筛选及降解特性

为筛选出具有高效降解土霉素能力的菌株并研究其降解特性,选取普遍使用且廉价广谱的抗生素之一——土霉素作为目标污染物,筛选了两株能降解土霉素的菌株,研究其形态、生理生化并提取其DNA,进行基因测序分析,考察其在不同的菌株混合比、接种量、初始浓度、pH、温度及外加碳源、氮源降解环境条件下的联合降解效果。初步鉴定两菌株分别为埃希菌属和芽孢杆菌属,均可以在以土霉素为唯一碳源的无机盐培养基中生长。两菌株在土霉素初始浓度为65 mg·L^-1、两株菌株混合接种比例为1∶1、接种量为3%、pH为5、温度为35℃、外加碳源为麦芽糖、外加氮源为硝酸钠时的降解率最高,为最佳降解条件,其中外加碳、氮源对降解菌降解土霉素的影响最大。研究发现4种潜在的土霉素降解途径,降解过程主要有苯环裂解、脱氢、脱水、脱羰基、脱甲基、脱羟基、脱胺基和脱酰胺基反应。研究表明,试验筛选的两种降解菌能够有效降解环境中的土霉素,具有一定的研究和应用价值,可进一步用于降解和消除畜禽粪便和农田土壤残留抗生素。     

玉米残体培肥对黑钙土理化性质的影响

玉米残体培肥黑钙土3年后,土壤容重下降,孔隙度增加.黑钙土中>0.25 mm粒级的水稳性团聚体百分含量增加,阳离子交换量提高,土壤pH值下降.土壤理化性质都以玉米残体培肥后的处理优于对照.通过对玉米残体培肥后土壤水浸提液的研究可知,培肥后土壤有机质的含量增加.土壤浸提液浓缩过程中物质成分变化的研究,认识玉米残体培肥土壤的机制也有重要意义.     

三种农用抗生素降解真菌的筛选及其降解性能

为了从重金属污染的土壤中分离筛选出能降解土霉素、诺氟沙星、磺胺二甲嘧啶的真菌菌株,利用抗生素作为唯一碳源进行抗生素降解真菌富集驯化培养,分离纯化耐受真菌,将纯化后的菌株回接到以抗生素作为唯一碳源的液体培养基中,运用高效液相色谱法（HPLC）及紫外分光光度法对各菌株抗生素降解能力进行检测,并通过菌落形态学特征、ITS序列和系统发育树对菌株进行分子鉴定。筛选到4株抗生素降解真菌KS248、KS256、KS257、KS272,分别鉴定为轮状镰刀菌（Fusarium verticillioides）、腐皮镰刀菌（Fusarium solani）、聚多曲霉（Aspergillus sydowii）、微紫青霉（Penicillium janthinellum）。其中,菌株KS248、KS256、KS257具有土霉素、诺氟沙星、磺胺二甲嘧啶降解能力;菌株KS272具有土霉素、诺氟沙星降解能力。在抗生素初始浓度1500 μg·L^-1、30℃、150 r·min^-1条件下避光培养7 d后,菌株KS272降解土霉素、诺氟沙星能力最强,降解率分别达到40.29%、10.59%,菌株KS256降解磺胺二甲嘧啶能力最强,降解率达到18.53%。筛选出的菌株均具有2种及以上抗生素降解能力,对抗生素的降解率从高到低依次为土霉素、诺氟沙星、磺胺二甲嘧啶,且随着抗生素浓度增加,菌株对各抗生素降解能力有不同程度的削弱。     

碳氮比对鸡粪堆肥中土霉素降解和堆肥参数的影响

【目的】分析不同C/N处理下土霉素在鸡粪堆肥中的降解及其对堆肥理化性质的影响,以期阐明不同C/N处理对土霉素降解及堆肥腐熟度的影响。【方法】以鸡粪和小麦秸秆为原料,采用室内好氧堆肥法,研究鸡粪好氧堆肥过程中,不同C/N处理（T1：C/N=21.6、T2：C/N=25.5和T3：C/N=32.8）对鸡粪堆肥中土霉素的降解及堆体温度、pH、发芽指数等指标的影响。【结果】（1）C/N对鸡粪堆肥过程中土霉素的降解影响显著。整个堆肥期内,不同处理土霉素的降解速率大小顺序为T2＞T3＞T1。土霉素在各处理堆体中的降解均符合一级动力学方程,其相关系数介于0.9431—0.9967。（2）土霉素存在条件下,堆肥初始C/N对堆体温度是有影响的。C/N高的处理较C/N低的处理堆体温度上升速率快, 达到最高温所需的时间也较短,最高温也较高。（3）C/N对土霉素存在下鸡粪堆肥堆体可溶性氮含量影响显著。如堆肥结束时T1、T2和T3处理堆体NO3--N与堆肥初始相比分别升高78.50%、62.37%和59.34%。（4）高C/N处理在一定程度上可以显著降低堆肥浸提液的生物毒性。如堆肥结束时C/N为25.5和32.8的处理GI＞80%。【结论】对含有土霉素的鸡粪进行堆肥,较高的初始C/N（25.5-32.8）能够有效地促进鸡粪中土霉素的降解和鸡粪的腐熟。     

接种灰略红链霉菌(Streptomyces griseorubens)对水稻秸秆堆肥及还田后土壤理化性质和微生物群落影响

研究以1株高效水稻秸秆降解灰略红链霉菌(S.griseorubens)JSD-1为研究对象。制备该菌的固体菌剂(1010cfu/g),并以1.0%的比例接种到水稻秸秆(水稻秸秆:猪粪=10:1),经测定接种菌剂的堆肥处理高温期的最高温度71℃高于自然堆肥处理的65℃,且整个发酵周期缩短约30%。秸秆堆肥盆栽试验结果表明,添加秸秆堆肥不仅显著提高土壤有机肥、全氮、硝态氮和铵态氮含量,而且提高土壤纤维素酶、硝酸盐还原酶、蛋白酶及脲酶等土壤酶活性和土壤呼吸强度,且接种JSD-1的处理J效果好于自然堆肥处理N;但添加秸秆堆肥抑制土壤蔗糖酶活性。随后通过BIOLOG和PCR-DGGE分析施用不同秸秆堆肥对土壤微生物群落的影响,结果证实添加秸秆堆肥后土壤微生物群落的数量与结构均有较大改善;接种菌剂处理J作物(青菜)产量最高,较自然堆肥处理(N)和对照处理(CK)分别提高31.1%和106.7%。综上,灰略红链霉菌JSD-1在实现农作物秸秆的资源化利用方面具有较强的实际应用价值。     

堆肥过程中抗生素和耐药基因消减研究进展

堆肥是常用的有机固废处理技术,能够快速实现有机固废资源化利用,但传统工业化堆肥对于抗生素及其耐药基因（Antibiotic resistance genes,ARGs）消减重视不足。事实上,近年来畜禽粪污等堆肥原料中抗生素及ARGs残留问题日益凸显,抗生素及ARGs消减已经成为堆肥过程中不容忽视的部分和亟待解决的问题。本文综述了近年来抗生素及ARGs在堆肥过程中消减的研究现状和一般特点,以及影响消减效果的理化和生物学因素、相关优化技术措施的效果和瓶颈等,以期为最大限度降低ARGs传播风险提供参考。     

添加沼渣对餐厨垃圾堆肥腐殖化过程的影响

为探讨添加沼渣对餐厨垃圾堆肥腐殖化过程的影响,设计餐厨垃圾∶沼渣的干基比例分别为4∶0 （T1）、3∶1 （T2）和1∶3 （T3）3个处理,以水稻秸秆作为辅料进行条垛式堆肥。通过测定堆体温度、干物质含量、种子发芽指数以及总氮、总有机碳、胡敏酸和富里酸含量,分析堆体的物料降解、腐殖化程度、碳氮损失和堆肥品质等。结果表明：随着沼渣比例的增加,堆肥的有效积温比、腐殖质聚合度、腐殖化指数均上升; 50 d完成堆肥时,T2处理具有最高的干物质降解率（37.16%）、氮含量（23.89 g·kg^-1）和种子发芽指数（90.59%）,并具有较高的有效积温比（63.73%）、腐殖质聚合度（0.84）和腐殖化指数（7.78%）。研究发现,添加沼渣提高了餐厨垃圾堆肥高温期发酵效率,强化了堆肥腐殖化作用,同时也增加了碳、氮损失。