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畜禽粪便处置不当会导致粪便中雌激素的面源污染。天然雌激素中17β-雌二醇(E2)的生物活性最强,粪便中E2的迁移会对人类健康和鱼类繁殖构成潜在威胁。好氧堆肥处理可以使畜禽粪便中一部分E2被微生物降解,但粪便中仍有E2残留。近年来,生物炭作为一种好氧堆肥的添加剂虽被广泛使用,然而目前关于生物炭对畜禽粪便堆肥过程中E2降解和生物活性的影响的研究较少,能否利用生物炭去除畜禽粪便中E2并削弱雌激素生物效应仍需进一步研究。因此,本研究开展两组堆肥试验,一组为鸡粪-玉米秸秆堆肥体系,另一组为鸡粪-玉米秸秆-蘑菇渣堆肥体系,以不添加生物炭的处理为对照(分别为Control1和Control2),通过向堆肥物料中添加5%、10%和15%(鸡粪干重占比)的小麦秸秆生物炭和稻壳生物炭来研究堆体的理化性质变化、E2降解情况、雌激素对人乳腺癌细胞(MCF-7细胞)的增殖效应及其影响机制。主要研究结果如下:1.添加5%、10%、15%的小麦秸秆生物炭和稻壳生物炭均能促进堆体碳氮比(C/N)的下降并减少堆体中氨气(NH3)的排放。在鸡粪-玉米秸秆堆肥体系和鸡粪-玉米秸秆-蘑菇渣堆肥体系中,添加两种生物炭的堆体的C/N减少量达6.59～9.26,高于相应对照;与Control1和Control2相比,添加两种生物炭可使堆体平均每天排放的NH3浓度降低13.71%～89.34%,且相同添加比例下使用比表面积和孔容更大的稻壳生物炭对NH3挥发的抑制作用更强,可以得出添加15%的稻壳生物炭更有利于抑制堆体中NH3的排放。2.生物炭的添加促进堆体中E2的降解,当小麦秸秆生物炭和稻壳生物炭的添加比例为15%时,堆体中E2浓度下降的比例最大。堆肥期间,鸡粪-玉米秸秆堆肥体系中添加两种生物炭的堆体的E2含量降低了 70.72%～78.04%,高于Control1的下降比例(69.64%);鸡粪-玉米秸秆-蘑菇渣堆肥体系中添加两种生物炭的堆体的E2含量降低了73.52%～88.08%,高于 Control2 的下降比例(67.76%)。3.生物炭的添加促进堆体中三种E2降解菌(Bacillus licheniformis、Bacillus subtilis、Rhodococcus equi)的生长。在鸡粪-玉米秸秆堆肥体系和鸡粪-玉米秸秆-蘑菇渣堆肥体系中,添加两种生物炭能够显著(p<0.05)增加三种E2降解菌的总相对丰度。当生物炭添加比例相同时,使用稻壳生物炭的堆体中三种E2降解菌的总相对丰度高于使用小麦秸秆生物炭的堆体中三种E2降解菌的总相对丰度。4.生物炭的添加削弱了堆肥过程中雌激素的生物活性。在鸡粪-玉米秸秆堆肥体系和鸡粪-玉米秸秆-蘑菇渣堆肥体系中,添加两种生物炭的堆肥样品内雌激素产生的细胞增殖效应(PE值)在堆肥期间降低了 1.23～1.40,其降低幅度大于相应对照。相同添加比例下,使用比表面积和孔容更大的稻壳生物炭对雌激素生物活性的抑制作用更强。5.小麦秸秆生物炭和稻壳生物炭可通过与E2进行结合来抑制E2对MCF-7细胞的增殖效应。另外,当向E2溶液中添加生物炭的质量相同时,使用比表面积和孔容更大的稻壳生物炭对E2生物活性的抑制作用强于使用小麦秸秆生物炭对E2生物活性的抑制作用。