好氧堆肥是一种可持续和低成本的环境管理解决方案,可以实现零污染和零废物的战略。堆肥通过微生物及其功能酶将木质纤维素转化为有利于植物生长的腐殖质,成品肥可以有效替代无机肥料。生物炭是一种在高温低氧条件下对有机物进行炭化的环保材料,由于其较大的比表面积、高孔隙率和阳离子交换能力等特性,它应用于堆肥可以改善堆肥生境,减少碳和氮的损失,为微生物定植提供有利条件,促进重金属的钝化。生物炭固体酸（SA）是一种生物炭为载体的材料,在其表面负载磺酸基团。它保留了生物炭的功能以及特性,同时拥有高密度的酸中心。SA被广泛应用于催化木质纤维素水解。SA应用于堆肥时是否能够发挥生物炭在堆肥中的作用,并提高木质纤维素的降解;SA的酸性官能团对微生物的多样性以及微生物群落演替的是否有影响,还尚未可知。此外,本研究还对最终有机肥中重金属进行了风险评估,并探究对农作物生长的影响。论文的主要工作如下:（1）通过磺化甘蔗渣生物炭制备SA。SA相较于生物炭拥有更大的比表面积和孔隙率,表面的含氧官能团（内酯基、酚羟基、羧基）更加丰富,SA中心富含更强烈的EPR的信号。（2）设堆肥中添加80 g的SA为AC;添加80 g的生物炭为BC;无添加剂的为CK。SA的加入延长了嗜热期,加速了木质纤维素的降解,其中纤维素降解时间较对照组（CK）缩短了50%。SA加快了腐殖化进程,AC中腐殖质含量提高了22.56%。此外,高通量测序结果显示,SA提高了嗜热细菌的α-多样性,相对丰度较CK提高了12.955%,其中以放线菌门（Actinobacteria）为主。冗余度分析（RDA）表明Actinobacteria与碳转化相关理化参数呈正相关。SA通过增加牛粪堆肥过程中嗜热细菌的丰度加速了碳的转化。（3）为了探究SA在堆肥过程中对木质纤维素降解的机制,研究了SA对堆肥过程中芬顿反应体系的影响。SA通过加速电子转移促进H2O2的生成和Fe3+还原为Fe2+的能力,促进芬顿反应生成·OH。SA提高了Mn P和Lac活性。在嗜热期,SA使真菌嗜热菌的相对丰度提高了57.53%。嗜热杆菌（Mycothermus）与H2O2的生成和Fe3+的还原以及Mn P和Lac活性密切相关。结果表明,SA通过生物和非生物途径加速了堆肥过程中芬顿反应的自循环。（4）本研究证实了SA增强了堆肥体系的电导率、阳离子交换量以及腐殖化,有效加强了重金属的钝化,加快了重金属形态向低毒性的金属形态转变,降低重金属潜在风险,最终堆肥产品有助于植物生长。SA对Cu、Zn、Mn和Cr的钝化效果作为显著,分别提高了30.45%、16.34%、35.11%和17.41%。SA对重金属的钝化效果显著,一方面是由于其表面丰富的含氧官能团,可以与重金属发生复合反应;另一方面SA可以加速碳转化促进腐殖质形成,促进腐殖质和重金属的络合。最终成品肥符合生物有机肥执行标准（NY/T 525-2021）。综上所述,本研究将SA引入到堆肥中并从理化参数、微生物多样性和重金属钝化等多个角度分析,SA可以作为一种有效堆肥改良剂应用于堆肥,可以调控堆肥过程中的理化参数,缩短堆肥发酵的时间,提升成品肥的质量。