城市生活垃圾发酵过程中有机磷的转化及磷素有效性的研究

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近年来由于人民生活水平的提高,城市生活垃圾也急剧的增多,年生成量近1.3 亿吨,并以每年8%的增长率增加。这些垃圾不仅占用了大量的土地,而且也对环境造成严重的二次污染。如何有效地治理城市生活垃圾,已是摆在我国城镇建设和环境保护者面前的一个非常紧迫的课题。对于城市生活垃圾堆肥发酵的研究已有很多报导,但由于不同地域垃圾的成分不同,因此发酵过程中物质的转化及发酵产品的理化性质有所差异。另外,由于条件的限制,多数科学工作者主要通过实验室模拟对垃圾发酵进行研究,其试验结果与发酵过程中实际情况差异很大,不能完全表征发酵过程中变化。本试验在大庆美商国际集团进行工业化现场试验,对外源微生物生活垃圾工厂化发酵,并通过加入外源无机磷,探讨城市生活垃圾发酵过程中的代谢产物对外源无机磷的溶解、转化能力以及磷素的有效性,为工厂化生活垃圾发酵的物质转化及提高外源无机磷的有效性提供理论与实践依据。本试验通过研究,得出主要结论如下: 1.城市生活垃圾发酵各处理有机态磷在发酵第28d 达到最高峰,而后呈快速下降。在发酵的不同时期,同一磷素水平外源微生物处理有机态磷的含量明显提高。发酵结束后,在同一磷素水平,MSW+ZJ 处理有机态磷的增加量明显高于MSW+MS 处理,而同种微生物处理,在P1、P2 水平有机态磷差异不显著。2.外源无机磷加入,在发酵过程中能明显增加有效磷的含量。在P1、P2 水平,同种微生物处理之间差异不显著;在同一磷素水平,MS 与ZJ 处理之间差异也不明显,但与无外源微生物处理相比,差异显著。3.城市生活垃圾发酵过程中加入磷矿粉,发酵后电镜观察可见磷矿粉表面形成的空洞和裂隙,说明城市生活垃圾发酵对磷矿粉溶解作用较为明显。4.有机肥培肥土壤均能提高植物生育期内速效磷的含量,并且富磷垃圾肥处理速效磷的含量明显高于其它处理。5.施用有机肥与对照相比均能提高土壤中无机磷各个组分的含量。在植物生育期内,无机磷的Ca2-P,Ca8-P,Al-P 的含量明显降低,并且两种供试作物作物的趋势相同。但番茄作为供试作物的各个处理比大豆降低的要大,并且有一部分的难利用的磷素O-P,Ca10-P 也被溶解利用。这是由于蔬菜作物的根的阳离子代换量要比谷类作物要高。在各个处理中,富磷垃圾肥的处理中Ca2-P,Ca8-P,Al-P,Fe-P 的含量均高于其它处理,而O-P,Ca10-P 的含量均低于其它处理。6.通过最大缓冲容量(Xm·K 值)比较表明,处理富磷垃圾肥< 鸡粪< 垃圾肥< 化肥,说明在磷吸附量相近时,富磷垃圾肥处理吸附磷的强度最小,所处的能态较高,因而其供磷强度大,而化肥处理则供磷强度较小,磷的有效性降低。7.有机肥处理的土壤磷酸酶与化肥处理相比,在植物生育期内增加明显,其中除富磷垃圾肥处理磷酸酶活性明显高于其它处理外,其它酶活性有机肥处理之间差别不明显。8.与化肥相比,垃圾肥、富磷垃圾肥、鸡粪各处理大豆籽粒产量依次增加12.24%、19.02%、13.51%;大豆籽粒蛋白质含量增加幅度依次为2.54%、7.27%、2.83%;脂肪含量增加幅度依
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