随着饲料添加剂的普遍使用,导致猪粪中含有大量的重金属Cu、Zn等元素,而长期施用以猪粪为原料的有机肥,将导致土壤中重金属的积累,造成土壤污染,最终影响人类健康。大量的研究表明重金属的总量并不能有效的反映重金属进入土壤后对植物的危害和产生的环境效应,重金属的生物有效性更多的取决于其在环境中的存在形态。为了探明厌氧发酵过程中重金属的形态变化,揭示重金属钝化机理,研究添加钝化剂对重金属生物有效性的影响,本论文以猪粪和玉米秸秆为原料,重金属Cu、Zn为研究对象,通过添加不同种类不同比例的钝化剂,在接种物量为30%、TS为8%、温度为35℃、碳氮比为24、pH为7的条件下进行为期60d的发酵。通过改进的BCR提取法和利用H₂O、KCl、Na₄P₂O₇、NaOH、HNO₃分级提取法分别对发酵前后及发酵过程中重金属形态及有机碳含量进行分析,以期解析厌氧发酵过程中沼渣重金属Cu、Zn与有机质的结合机制,优化基于Cu、Zn生物有效性降低的工艺条件,为畜禽粪污的无害化、资源化处理提供理论依据和技术支撑。通过上述试验得到的主要研究结论如下:（1）猪粪/秸秆混合厌氧发酵后,添加钝化剂后会降低沼渣中重金属Cu含量,添加比例为7.5%的磷矿粉降低效果最好。沼液中重金属Cu含量在添加比例为5.0%的磷矿粉后含量最低,达到4.27mg/kg。添加海泡石会降低沼渣中重金属Cu分配率。添加钝化剂会降低沼渣中重金属Zn含量和分配率,增加沼液中Zn含量和分配率。添加比例为7.5%的磷矿粉中沼渣中重金属Zn含量和分配率最低,分别为430.52 mg/kg和83.72%。（2）添加海泡石可以降低发酵结束后沼渣中可交换态和可还原态Cu含量,增加可氧化态和残渣态Cu含量。添加磷矿粉会降低沼渣中可交换态、可还原态和可氧化态Cu含量,增加残渣态Cu含量。添加钝化剂比例越高,沼渣中可交换态、可还原态和残渣态Cu含量越低,可氧化态Cu含量越高。从有效态来看,添加海泡石处理中有效态Cu含量均低于添加磷矿粉处理,添加海泡石可以更有效的降低有效态Cu含量,其中添加比例为7.5%降低效果最好。从稳定态来看,添加海泡石可以增加稳定态Cu含量,其中添加比例为7.5%的增加效果最好。从生物可利用性指数来看,添加海泡石会降低沼渣中重金属Cu生物可利用指数,添加比例为7.5%效果最佳。添加磷矿粉会增加沼渣中重金属Cu生物可利用性指数。相比于对照处理,添加海泡石会降低沼渣中四种形态Zn含量。从有效态来看,添加比例为5.0%的磷矿粉更有利于降低沼渣中有效态Zn含量。（3）发酵过程中沼渣中有机质含量呈现前中期迅速降低,后期缓慢降低的趋势,添加钝化剂后沼渣中有机质含量降低。沼渣中重金属Cu、Zn存在形态主要为有机络合态,所占比例分别在38-45%和80-85%之间。水溶态、可交换态两种形态Cu、Zn分配率随着发酵过程的进行会逐渐降低,矿物质态和残渣态逐步增加,并且添加钝化剂会进一步增加这种趋势,其中海泡石效果比较明显。沼渣腐殖质中大部分Cu、Zn主要与FA结合。随着发酵的进行,HA含量增加,FA含量降低,HA/FA也逐渐增加。HA-Cu随着发酵的进行含量逐渐增加,而HA-Zn含量则变化不明显。添加海泡石和磷矿粉会促进HA-Cu的形成,从而增强腐殖质中Cu的稳定性,并且添加磷矿粉效果优于海泡石。通过对沼渣中稳定态Cu、Zn含量与腐殖质含量的相关性分析得出,添加海泡石后沼渣中腐殖质含量与稳定态Cu含量在0.01水平上呈显著正相关（r=0.9597,P=0.01,n=7）;添加磷矿粉后沼渣中腐殖质含量与稳定态Zn含量在0.01水平上呈显著正相关（r=0.9642,P=0.05,n=7）。