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近年来我国养殖业发展迅速,随之而来的畜禽粪便污染正成为日益严重的问题。堆肥法能对畜禽粪便进行资源化利用,变废为宝。然而饲料中过量添加的重金属导致畜禽粪便中重金属含量普遍偏高,严重影响了堆肥进程和最终产品的施用。如何消除畜禽粪便堆肥化过程中的重金属污染成为目前亟待解决的问题。本研究针对目前猪粪堆肥过程中重金属钝化效果差的问题,拟开展生物炭对猪粪好氧堆肥过程中重金属Cu、Zn的钝化效果研究,主要内容和结果总结如下:(1)分别建立了小麦秸秆、稻壳、花生壳三种来源的生物炭强化猪粪好氧堆肥,每种材料的堆肥体系按质量比为0、2%、5%、7%、10%、13%的添加量设置六个梯度。通过检测堆肥过程中的温度、含水率、pH、电导率(EC)、总碳、总氮、C/N等多项指标来评价堆肥体系腐熟度。结果表明,各堆肥体系温度均达到了在50~55℃以上维持5~7天的堆肥无害化处理标准。含水率均由60%左右下降到20%左右;pH最终稳定在7.5~8.5之间;电导率稳定在3~5 mS/cm之间,低于9.0 mS/cm;C/N下降到10左右,实现了无害化处理。在猪粪堆肥中添加生物炭不仅能够满足无害化处理要求,同时也对堆肥进程有良好的促进作用。(2)考察了堆肥产品中重金属Cu、Zn的生物有效性,经分析,小麦秸秆生物炭对重金属Cu、Zn的钝化效果好于稻壳生物炭和花生壳生物炭,且在0-13%的添加范围内,13%的添加量对Cu的钝化效果最佳,10%~13%的添加量对Zn钝化效果最好。综合生物炭对Cu、Zn两种重金属的钝化效果,确定小麦秸秆生物炭为三种生物炭中最优的钝化材料,较优添加量为13%。(3)考察了在堆肥过程中添加13%小麦秸秆生物炭的猪粪有机肥对小白菜重金属Cu、Zn含量的影响,证明小麦秸秆生物炭有机肥中重金属Cu、Zn的生物有效性显著降低,对作物的Cu、Zn含量没有明显地影响,可以安全施用。且生物炭有机肥能提高小白菜的株高、根长、鲜重、干重、可溶性还原糖含量、可溶性蛋白含量、V_C含量等指标,显著优于空白组。综上所述,本课题从三种生物炭中筛选出小麦秸秆生物炭作为优良的钝化材料,确定13%的添加量为较优添加量,其对堆肥中重金属Cu、Zn有较好的钝化作用,以此制备的有机肥施用后对作物重金属含量没有明显影响。