我国每年产生大量的农业废弃物，这些农业废弃物或被随意堆放，或被大量焚烧，对环境造成了严重的污染。制备堆肥和生产沼气是使农业废弃物进行无害化处理和资源化利用的有效途径。然而，随着工业的发展及养殖业集约化、规模化程度的提高，含重金属的饲料添加剂的广泛使用，农业废弃物中重金属污染问题日益严峻。一方面重金属降低农业废弃物资源化利用效率，另一方面，重金属的存在给农业废弃物的资源化利用带来风险和限制。农业废弃物的厌氧和好氧发酵过程均是在微生物及其分泌的酶的作用下进行，水解类酶活性的高低是农业废弃物厌氧发酵过程的限速因素。重金属的存在会对农业废弃物厌氧和好氧发酵过程中的微生物产生一定的毒害作用，对其中的酶活性产生一定的抑制作用。因而研究重金属对农业废弃物厌氧和好氧发酵过程中微生物和酶活性的影响具有重要的意义。本文以小麦秸秆和农家猪粪为原料，向原料中添加不同浓度的重金属铜和镉，研究了重金属铜对农业废弃物厌氧发酵过程中水解类酶活性和微生物群落的影响及重金属镉对农业废弃物好氧发酵过程中微生物群落的影响。主要研究结果如下：1.铜对农业废弃物厌氧发酵过程中水解类酶活性及产气进程的影响（1）农业废弃物厌氧发酵过程中CK处理（Cu质量分数49.70mg/kg）的纤维素酶活性及蔗糖酶活性显著高于H处理（Cu质量分数949.70mg/kg），CK、L（Cu质量分数349.70mg/kg）处理的脲酶活性显著高于M（Cu质量分数649.70mg/kg）、H处理（p<0.05）。中高浓度的重金属Cu对水解酶活性有显著地抑制效应。（2）在以猪粪和麦秆为原料的厌氧消化系统中，添加高浓度的外源Cu在发酵前期及中期，对产气速率产生明显的抑制作用，在发酵后期，有较小的促进作用。总产气量来说，CK处理比L、M、H处理分别高2.20%、2.18%、9.44%。（3）厌氧消化系统中的pH值经过产酸过程降到最低值，之后回升到微生物生长的适宜范围，Cu的存在对厌氧系统中的pH值影响不大。（4）厌氧发酵过程中水解酶活性与产气速率的相关性分析表明，未添加外源Cu的处理3种水解酶活性与产气速率相关性较好，添加外源Cu后，Cu对消化系统中多种因素造成影响，产气速率受到多种因素的影响，从而使得3种水解酶活性与产气速率相关性较差。2.铜对农业废弃物厌氧发酵过程中微生物群落的影响（1）厌氧发酵过程中微生物总DNA产率呈现先升高后降低的趋势，产气速率较高时，DNA产率也较高；DGGE图谱中H处理（Cu质量分数949.70mg/kg）条带丰度较低，随发酵的进行CK处理（Cu质量分数49.70mg/kg）有些条带消失。（2）厌氧发酵过程中微生物对聚合物类碳源利用程度较高，对芳香化合物类碳源利用程度较低；微生物群落碳源利用的多样性指数与聚类分析结果表明，低浓度Cu对微生物群落代谢功能多样性产生一定的促进作用，高浓度Cu则具有抑制作用。3.镉对农业废弃物好氧发酵过程中微生物群落的影响（1）添加外源重金属Cd使农业废弃物堆料升温速率降低，中低浓度重金属Cd的处理（Cd质量分数15.25、30.25、45.25mg/kg）高温期持续时间长，腐熟度较好；高浓度重金属Cd的处理（Cd质量分数60.25mg/kg）堆体温度一直未升至50℃，腐熟度较差。（2）采用Biolog数据从微生物群落AWCD值、多样性指数、微生物对六大类碳源的利用及主成分分析4个方面来分析重金属Cd对微生物群落的影响。结果表明，重金属Cd降低了微生物群落对六大类碳源的利用，从而降低了微生物群落的功能多样性及整体代谢活性，主成分分析结果也表明重金属Cd影响下微生物对碳源的利用种类发生了变化。