种植业和养殖业的快速发展,导致产生了大量的农业有机废弃物,造成资源浪费和日益严重的环境污染问题。而氮污染问题尤为突出,过多的氮排放会对环境造成许多危害,比如生态系统中生物多样性减少,土壤酸化以及湖泊富营养化。目前废弃物的资源化利用方法以微生物发酵/堆肥为主,存在转化效率低、周期长等问题,且该过程将有机氮转化为无机氮,产生大量含氮气体,成为新空气的污染源。而黑水虻可以高效转化农业废弃物,实现将废弃的氮向虫体蛋白的转化,被认为具有巨大的开发应用潜力。然而,黑水虻如何实现将氮向虫体蛋白的转化?对不同氮素形态的转化利用能力有何差异?可否通过添加小分子活性物质进一步促进虫体蛋白的积累和抑制含氮气体（如NH3）的排放?这些问题的回答有利于加深对黑水虻高效转化农业有机废弃物内在机制的理解,促进黑水虻开发应用技术的持续改进。然而相关研究仍非常缺乏,本研究通过测定分析黑水虻转化体系中的气体、虫体、残留物中氮素组成与含量,明确黑水虻转化农业有机废弃物体系中的氮素转过过程以及氨气减排效果、黑水虻对不同形态有机氮与无机氮的利用能力、以及添加乳酸对黑水虻转化利用氮素的影响。获得的主要结果如下:1.水虻转化鸡粪过程中氮素形态研究添加黑水虻幼虫能促进鸡粪有机氮矿化成铵态氮,与对照组（未添加黑水虻幼虫）相比,其底物有机氮分解率提高了15.1%,而且底物铵态氮含量高于对照。另外对照组的氮素减少量（初始氮素含量-残渣中的氮素含量）中,92.35±8.84%转变为氨气排放,而黑水虻幼虫处理组中氨气排放占比显著降低为64.64±0.26%,而23.37±0.04%氮素转变为虫体生物质。因此黑水虻幼虫可将有机废弃物中的氮素转移到虫体,并抑制氨气排放。2.水虻转化不同氮源（有机氮和无机氮）过程中氮素形态研究不同种类的氮源对黑水虻幼虫的生长有显著的影响,除了亚硝酸钠明显抑制黑水虻生长（存活率11.88%）,剩下的处理组之间存活率没有显著差异性（P>0.05）。对照、硝酸钠、氯化铵、有机氮化合物X和大豆蛋白处理组所收获单个虫鲜重分别为25.99±1.91 mg、41.25±3.03 mg、22.07±4.24 mg、62.04±3.09 mg、106.63±6.06 mg。所有处理组黑水虻幼虫粗蛋白含量18.10%-35.19%,粗脂肪含量29.04%-59.29%。有机氮中的大豆蛋白处理组获得最高粗蛋白含量并且最高鲜重的黑水虻幼虫,其次为有机氮化合物X添加组。虽然无机氮处理组BSFL-N占氮素减少量（初始氮素含量-残渣中的氮素含量）的比例高于有机氮处理组,但是无机氮处理组收获BSFL实际总氮量与对照组无显著性差异,且无机氮处理组底物中添加的无机氮含量相对稳定。同时,有机氮处理组收获BSFL实际总氮量显著高于对照组,并且促进底物氨气的排放,有机氮化合物X和大豆蛋白处理组氨气释放量分别占氮素减少量的24.85±7.29%和43.05±6.18%。这些结果表明黑水虻幼虫可利用有机氮和无机氮多种氮源转化为虫体蛋白,其中高分子有机氮,即蛋白质的利用能力最强,最利于黑水虻的生长和蛋白积累,其次为小分子有机氮,即有机氮化合物X;然而,有机氮更易于在黑水虻转化过程中转化为无机氮（特别是铵态氮）。3.添加乳酸对水虻转化过程中氨气减排研究与对照组相比,随着乳酸添加量的增加,LA3（3 m L）、LA4（4 m L）和LA5（5 m L）处理组的累积NH3排放量分别降低56.15%、58.10%和64.51%,使幼虫鲜重增加了40.88%、41.35%和57.20%。此外,添加乳酸分别提高了LA3、LA4和LA5处理组幼虫的粗蛋白含量16.50%、23.15%和19.37%,而氨基酸组成没有变化。同时,LA3、LA4和LA5中幼虫的粗脂肪含量分别增加了2.52%、1.80%和8.63%。本研究表明,黑水虻转化富含蛋白质的的物料过程中,添加乳酸可以减少N的损失（尤其是NH3的排放）,增强N定向积累到幼虫蛋白中。综上所述,黑水虻能利用多种氮素包括非蛋白质氮,有机氮蛋白质最利于黑水虻蛋白的合成,与无机氮处理组相比,底物中的有机氮容易向无机氮转化,特别是铵态氮,导致氨气的排放增多。而乳酸作为添加剂,显著降低氨气的排放,提高虫体产量,实现氮资源的清洁回收。论文研究结果为黑水虻技术的持续改进提供理论基础。