畜禽粪便是一种有价值的资源,堆肥化能够实现粪便的资源化利用,有效地提高堆肥效率和降低堆肥产品中重金属的危害具有重要的意义。本研究从探讨牛粪与秸秆的资源化利用为出发点,研究了(1)不同预堆期对牛粪和秸秆混合堆肥进程的影响及其用生化参数评价堆肥腐熟度的可能性,以及采用模糊数学分析方法综合评价堆肥腐熟度;(2)运用DTPA(二已烯三胺五乙酸)浸提和BCR分级提取法研究牛粪在不同预堆期下堆肥对重金属形态的影响,利用主成分分析法(principal component analysis, PCA)探索牛粪堆肥中重金属形态变化规律。实验按预堆天数分为四堆,预堆期分别为0、5、10、15天,分别标记0#、5#、10#和15#。实验期从2007年4月13日至2007年6月15日进行了为期63d的堆肥。实验中对温度、pH、TOC、TN、C/N、总菌数和发芽指数(germination index, GI),重金属总量和重金属形态进行了测定,并对测定结果进行数学分析,得到以下主要结论:(1)设置预堆期能使堆肥快速地进入高温发酵期且高温持续的时间更长,使牛粪堆肥更快地进入腐熟期。(2)通过比较堆肥腐熟参数的相关性,利用多重回归分析方法,综合pH、C/N和GI指标,得出回归方程GI = ?215. 754+44.31pH?2.804[C/N],结合方程综合分析表明GI>105.08%可以作为堆肥腐熟度的参考指标。(3)运用模糊综合评价方法判别堆肥的腐熟度,可以避免单一指标评估所引起的偏差和片面性,能综合量化堆肥的腐熟程度,实验中各处理中0#处理堆肥只是4级未达到腐熟,5#处理也是4级未达到腐熟,10#和15#处理均达到了1级达到了完全腐熟的状态。(4)经堆肥后重金属总浓度有所增加,主要是由于堆肥过程体积浓缩和挥发性物质的散失引起。DTPA和BCR形态分析均表明,经堆肥后重金属的活性降低。(5)运用主成分分析表明,堆肥中重金属形态变化与重金属种类有关,牛粪堆肥中Cu的氧化态和残渣态含量较高;而Zn主要以可交换态、还原态存在。