一氧化二氮（N₂O）是一种强效的温室气体,占全球温室气体排放量的比例逐年上升,预计将成为21世纪主要的消耗臭氧层物质。污水处理厂生物脱氮过程被证明是N₂O的主要产生源。虽然人们对生物废水处理过程中N₂O的产生和释放机制进行广泛的研究,但对污泥处理系统中N₂O的排放研究较少。因此,研究污泥处理系统中N₂O的变化特性和影响因素具有重要意义。本研究在高须污水处理厂和高知大学水环境研究室进行。高须污水处理厂污泥处理系统包括初沉污泥、剩余污泥、其它污水处理厂污泥、混合污泥。本研究通过现场调查在线监测污泥处理系统中N₂O变化特性,并通过实验室规模的反应器进一步验证污泥处理系统中N₂O的变化特性,确定影响N₂O变化特性的因素,阐明N₂O的排放机理并提出经济可行的N₂O减排建议。首先,对污泥处理系统中三种污泥（初沉污泥、剩余污泥、其它污水处理厂污泥）以及混合污泥的N₂O变化特性进行了调查。结果表明,三种污泥的溶解态N₂O（D-N₂O）和气态N₂O（G-N₂O）浓度均较低,其中其它污水处理厂污泥的D-N₂O相对较高,但三种污泥进入混合物污泥池中混合后,混合污泥中的D-N₂O浓度急剧上升。此外,混合污泥池中缺氧条件下有少量氧气存在时,N₂O还原受抑制N₂O发生积累。调查结果表明,混合污泥池为污泥处理系统中主要的N₂O产生源。之前的研究结果表明,污泥处理系统是高须污水处理厂重要的N₂O排放源之一。其次,本研究在实验室规模反应器中进行,对三种污泥混合后不同混合污泥的N₂O变化特性进行了研究。结果表明,初沉污泥（A）和其它污水处理厂污泥（C）混合后,混合污泥中D-N₂O浓度急剧上升,这两种污泥是导致混合污泥中D-N₂O增加的主要贡献者。该结果与在污泥处理系统中的现场调查结果一致。然后,选择初沉污泥（A）和其它污水处理厂污泥（C）两种污泥作为研究对象进一步验证N₂O变化特性。考察加入0.5 mg N/LNO₃^--N和不同浓度的H₂S后混合污泥中D-N₂O和G-N₂O的变化特性。结果显示,在p H=5.0时,加入NO₃^--N后迅速发生还原反应,D-N₂O积累到较高的浓度,G-N₂O也呈上升趋势;加入H₂S后,N₂O发生积累,随着H₂S浓度的增加,N₂O产生速率变慢,N₂O发生不同程度的积累。但在p H=7.0时,加入NO₃^--N后迅速发生还原反应,但D-N₂O和G-N₂O浓度均较低;但加入H₂S后D-N₂O浓度较低,部分D-N₂O转化为N₂。在p H=5.0时,N₂O净增长量呈上升趋势后几乎保持不变;而在p H=7.0时,N₂O净增长量为为负值。该结果证明污泥反硝化过程中,p H、NO₃^--N、H₂S是影响NO₃^--N和N₂O还原的重要因素。最后,对污泥处理系统中N₂O排放机理和影响因素进行了探讨。结果显示,在p H=5的条件下,污泥中H₂S的初始浓度为0.26 mg S/L,H₂S对反硝化过程中N₂O还原酶的活性有抑制作用,进而抑制N₂O还原,使得N₂O发生积累。在p H=5.0和H₂S浓度为1.0 mg S/L的条件下,对硝酸盐还原酶的抑制作用较强。当p H提高至7.0时,N₂O浓度较低。该结果证实了N₂O还原酶的活性受p H影响较大,酸性条件下p H对NO₃^-还原酶和N₂O还原酶的抑制作用强烈而产生较多的N₂O;随着p H增加,p H对NO₃^-还原酶N₂O还原酶的抑制作用减小,产生的N₂O较少。因此,p H和H₂S共同作用导致污泥处理系统混合污泥池中释放大量的N₂O。