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好氧堆肥是固体有机废弃物资源化的主要手段。评估堆肥腐熟度是确保堆肥产品质量必不可少的步骤,但常规的堆肥腐熟度评价指标存在耗时较长、费用昂贵的问题。本研究拟发展基于三维荧光光谱与荧光区域指数(Excitation emission matrix-fluorescence regional index, EEM-FRI)的堆肥腐熟度快速评估方法,通过其与堆肥腐熟度评估指标相关性分析,寻求一种简单、快速的堆肥腐熟度评估方法。本文通过不同配比的猪粪和稻草、砻糠堆肥试验,研究了堆肥过程中主要物质的物理、化学、生物学指标以及光谱学特征的动态变化,揭示了不同辅料配比的猪粪堆肥过程中物质变化的基本规律,并评价了EEM-FRI表征猪粪堆肥腐熟度的可行性。通过不同辅料配比的猪粪堆肥试验,考察了不同辅料配比条件下,堆体中的物理、化学及生物学指标的动态变化。结果表明,碳氮比(17.7)最高,水溶性碳氮比(1.4)最低的堆体发酵效果最好；碳氮比(13.9)最低,水溶性碳氮比(2.8)高的堆体发酵效果最差,且该堆体至堆肥结束时,仍未完全腐熟。通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)方法和多重荧光标记-激光共聚焦显微镜(CLSM)观察,确定细菌主要作用于升温阶段和高温阶段的初始期,且G+C含量低的菌体在堆肥的前期较降温期多；蛋白类物质主要存在于猪粪中,而α-多糖类物质主要存在于秸秆等植株细胞中,细胞主要存在于猪粪和稻草的表面和内部,但死亡细胞主要分布在稻草的杆状内部；在高温阶段存活的微生物主要用于降解纤维素和α-多糖类物质。堆体建堆26天后,堆体中的蛋白质、α-多糖、纤维素的含量和死亡细胞的数量逐渐降低,微生物总体的数量逐步升高。红外光谱和核磁共振光谱的结果表明,随堆肥时间的延长,有机肥的芳香度不断上升。堆肥水溶性物质中约90%的碳是以脂肪化形式存在的,仅有少部分的碳以芳香化形式存在。脂肪族碳主要集中在烷基碳和碳水化合物中,芳香族碳主要在表征烯烃碳的112-145ppm区域中。酚、醇和氨基酸,脂肪长链中的亚甲基,芳香结构的烯烃或酰胺键,羧酸盐,粘土矿物硅质,其他微生物降解易降解有机物及稻草中的木质素、纤维素、半纤维素、多糖等存在于堆肥的全过程。升温期和高温期是蛋白质等降解为简单的酰胺类物质的主要阶段。在建堆后18天为纤维素、木质素等的主要降解阶段。EEM-FRI结果表明,在猪粪堆肥过程中,蛋白类物质的含量逐步下降,腐殖酸类物质和富里酸类物质的含量均呈整体上升趋势。通过EEM-FRI与化学、生物学指标的相关性分析确定,EEM-FRI可用于评价猪粪堆肥的腐熟度。