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针对目前国体废弃物堆肥过程中碳素损失问题,本文应用自制堆肥反应器以猪粪为主要堆肥原料,并选取了具有代表性的几种固体废弃物作为添加剂,包括秸秆、茶叶渣、中药渣、菇渣和园林废弃物,并通过设置高、中、低C/N与通气量条件进行了9组为期46天的堆肥实验。研究了在不同C/N和通气量条件下,调理剂对堆肥过程中CO2和CH4排放,碳素腐殖化程度的影响,并进行了堆肥过程中碳素平衡的分析。 本研究主要内容包括:⑴在高C/N与通气量条件下的三组处理(T1,T2和T3)堆肥温度达到了无害化的标准,而在中、低C/N与通气量条件下的处理组(T4,T5,T6,T7,T8和T9)高温时间维持不长,未能达到无害化标准。堆肥结束后,除处理T6和T9以外,其余7组处理种子发芽指数(GI)均超过80%,植物毒性完全消失,使用时不会对作物产生毒害作用。⑵CO2是碳素的主要损失形式,堆肥过程中以 CO2形式损失的碳素(CO2-C)占碳素总损失量的12.79-62.75%,而CH4的释放量较少,以CH4形式损失的碳素(CH4-C)占碳素总损失量0-6.66%。在相同堆肥条件下均得出,添加园林垃圾作为调理剂的处理组 CO2累积排放量最大,而添加中药渣和菇渣的处理组CO2累积排放量最小;添加相同调理剂在适中C/N与通气量条件下CO2累积排放量最大,在低C/N与通气量下最小;添加相同调理剂在低C/N与通气量条件下CH4累积排放量最大。⑶腐殖质(HSC)含量在堆肥过程中总体呈先下降后上升的趋势。随着堆肥的进行,富里酸(FAC)均呈下降趋势,而胡敏酸(HAC)的含量不断上升。腐殖质聚合程度(DP)在堆肥过程中不断加深。适中C/N与通气量条件下堆肥腐殖化程度最高,DP值为1.05-1.32,在低C/N与通气量条件下的处理组在堆肥结束时DP值为0.69-0.75,腐殖化程度最低。⑷CO2和CH4的释放以及堆肥过程的腐殖化程度均受到堆肥参数条件如含水率(MC),C/N和含碳化合物如有机质(OM),可溶性有机碳(DOC)变化的影响。Pearson指数显示,CO2和CH4的累积排放量与OM,DOC显著负相关,与MC和pH也存在相关性(各处理间相关性不同)。DOC,OM,C/N与FAC含量显著正相关,与HAC显著负相关。MC与DP负相关,与FAC和HAC也存在相关性,但在不同的处理组之间有差异。