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在能源格局变化的背景下,结合镉污染土地生物能源产出可能性,利用大量废弃的农作物秸秆和禽畜粪便进行沼气厌氧发酵实验具有较为重要的现实意义。本研究以玉米秸秆和牛粪作为发酵原料,在55℃、45℃、35℃、25℃四种温度条件下进行厌氧发酵产沼实验。通过不同温度条件下外源添加镉盐和不加镉盐对照实验的方式研究了温度和重金属镉对厌氧发酵实验过程中产气特性、过程稳定性、底物降解情况、酶活性以及微生物活性的影响,并利用SPSS对温度和镉添加对玉米秸秆和牛粪混合厌氧发酵的各组分的影响的实验结果进行单因素方差分析和配对样本t检验分析,初步探讨了温度和镉添加对厌氧发酵的影响,以及如何增强系统稳定性、提高产沼效率等问题。结果如下：(1)无镉条件下累积产气量、日产气量峰值以及甲烷含量均随温度的升高而增大,在55℃时分别获得最大值67.65 L/gTS、12.93 L/gTS、63.3%。镉的添加在55℃条件下对以上三个指标的提升效果最明显,分别获得最大值341.62 L/gTS、44.62 L/gTS、68.9%,与对照组相比提高了404.96%、245.09%、8.85%,其他温度时影响效果相对较小。(2)无镉条件下45℃组pH值呈阶梯性下降趋势,其他温度组pH值的变化为持续下降,55℃组pH值在发酵稳定期明显低于其他三个温度组。镉添加在55℃条件下较大幅度地提高了pH值,35℃时pH低于其他温度组；所有实验设计组的ORP值均呈先快速上升后逐渐平稳,无镉条件下55℃组ORP值最低。镉添加对各温度组ORP值有明显的降低作用。(3)无镉条件下450℃和350C时挥发性脂肪酸(VFA)含量较高。镉添加在55℃条件下提高了产气高峰期的VFA含量,其他三个温度时对VFA含量有一定的抑制作用；无镉条件下250C组COD含量较低。镉添加在55℃条件下提高了产气高峰期COD含量,稳定期COD含量较低,35℃条件下对产气高峰期和回落期COD含量有明显提升；无镉条件下55℃时纤维素含量较高,35℃时变化趋势有较大不同。镉添加在55℃和45℃条件下促进了纤维素的降解,有利于提高产气。(4)无镉条件下550℃时纤维素酶活性较低,镉添加在55℃时大大提高了纤维素酶活性；脱氢酶活性随温度的降低而升高,镉添加提高了55℃和35℃时的脱氢酶活性,45℃和25℃时有一定的抑制作用;无镉条件下温度对辅酶F420含量影响不明显,镉添加在55℃时明显提高了辅酶F420含量。(5)高温时发酵体系内细菌优势属为拟杆菌属、梭菌属以及热袍菌属,古菌优势属为甲烷八叠球菌属、甲烷囊菌属、甲烷热杆菌属。镉的添加并没有改变各优势属的种类,但大大提高了优势属的相对数量,微生物活性升高,促进了纤维素的水解,提高了产气效率。乙酸营养型产甲烷过程一直占主导地位,镉的添加对氧气营养型产甲烷过程的促进作用更大。温度和重金属是影响厌氧发酵过程的重要因素。本次研究通过初步探索温度和重金属镉对厌氧发酵过程的影响,发现提升温度以及添加重金属镉可以增加微生物的活性,提高水解和产甲烷过程的效率,最终提高产气量。本研究揭示了玉米秸秆和牛粪混合厌氧发酵体系中一些重要指标的变化过程,对优化和扩大生物质能源发酵有一定的指导意义。