蚯蚓粪是蚯蚓堆肥的主要产品,因较高的实用价值近年来一直是研究热点。课题组前期研究发现蚓粪在污泥堆肥稳定化过程中的作用较为理想,能够快速稳定城市污泥的有机质。基于对污泥中有机氮矿化的研究,发现在蚯蚓粪添加后污泥中的氮多以氨态氮的形式储存,蚓粪处理后污泥中硝态氮含量较低。因此本文通过对比实验的方法,通过蚯蚓粪对污泥稳定过程中有机氮的转化影响的(包括氨态氮、硝态氮的含量及积累速率的变化)分析。监测与氮素矿化相关的理化指标、微型动物等因素,探讨造成污泥中氨态氮、硝态氮产生差异的原因。旨在研究蚯蚓粪对污泥有机氮矿化过程氨化、硝化进程的影响机制。结果显示:1.蚯蚓粪对污泥中氮的矿化有显著的促进作用(p<0.01),实验结束时处理组总氮(TN)比对照组低了17.6%。相关性分析结果表明,处理组总氮(TN)分别与水溶性有机碳(WSC)、有机质(OM)显著正相关,相关系数分别为0.88和0.99。添加蚯蚓粪能够显著促进有机质(OM)及水溶性有机碳(WSC)的降解,有机质(OM)中氨基酸、蛋白质类含氮有机物的分解会造成氮素的快速矿化,进而促进了污泥中氨态氮的生成。处理组污泥p H较对照组高0.2~0.3个p H。在实验初期,污泥中的有机碳的降解产酸导致对照组污泥的p H值在实验第8天时降低了0.2个p H,蚯蚓粪添加的处理组p H保持不变。此后处理组与对照组p H值均随时间逐渐增加。处理组p H环境更适合氨化细菌的生存,因此处理组污泥氨态氮快速积累。随着氨化作用的不断进行,污泥中p H环境也不断升高。2.蚯蚓粪对污泥中氨态氮的增加有明显的促进作用,氨态氮的积累速率在48天时达到最高(22 mg/kg·d-1),处理组与对照组污泥氨态氮含量差值最高为361mg/kg,实验结束时蚯蚓粪处理组氨态氮为619 mg/kg。RDA分析(Redundancy analysis)结果发现污泥中线虫微型动物种群与氨态氮之间存在较为密切的关系,添加蚯蚓粪后污泥中线虫的种群数量增加,实验20天线虫达到峰值,此时处理组线虫种群数量是对照组数量的5倍,通过显微镜观察发现此时线虫以细菌食性为主。蚯蚓粪处理组线虫种群数量的增加说明处理组中微生物数量高于对照组。当线虫数量开始下降时污泥中氨态氮开始快速积累,说明该阶段氨化作用增强。3.蚯蚓粪对硝态氮的影响并不显著,40天时不同处理间硝态含量均开始增加,直至实验末期对照组硝态氮积累速率显著高于处理组(p<0.01),此时对照组硝态氮含量是处理组的2倍。RDA分析结果表明,污泥中硝化作用在氨化作用之后,能够指示硝化进程的微型动物在对照组中数量较高。从硝态氮含量发现对照组硝态氮含量同样高于处理组,因此添加蚯蚓粪后污泥中硝化作用强度降低,同时一部分氨态氮转移到蚓粪中进行硝化作用。实验结果表明:蚯蚓粪对污泥氮素的转化形式具有显著影响,其对氨化作用的促进最为明显,添加蚯蚓粪后能够促使污泥中有机质快速矿化,进而促进氨态氮的增加。另一方面蚯蚓粪的吸附作用能够减少污泥中氨态氮的转化损失。