堆肥腐熟度的研究进展.pdf

第 7 卷第 6 期 环境科学进展 Vol . 7 , No . 6 1 9 9 9年 1 2 月 　　　ADVANCES IN ENV IRONMEN TAL SCIENCE 　　　Dec . , 1 9 9 9 堆肥腐熟度的研究进展 李承强　魏源送　樊耀波　王敏健 (环境水化学国家重点实验室 中国科学院生态环境研究中心 ,北京 100085) 摘 　要 评价腐熟度是有关堆肥土地安全利用最重要的问题之一。腐熟度指标可分为三类 :物理 学指标、化学指标及生物学指标。物理学指标易于检测 ,常用于描述堆肥过程所处的状态 ;化 学指标得到了广泛研究和应用 ;堆肥过程是一个生物过程 ,腐熟度与未腐熟堆肥中植物毒性 物质有关 ,可采用生物学方法进行评价。现在还没有一种公认的堆肥腐熟度指标。采用化学 和生物指标综合评价腐熟度是目前最为常用的评价方法。 关键词 :堆肥　腐熟度指标　固体废弃物 有机废物通过高温好氧堆肥处理 ,使堆肥原料中的不稳定有机物 ,经过一段时间的生 物氧化和腐熟 ,形成性质稳定、对农作物无害 ,可作为土壤改良剂的堆肥产品[1 - 3 ] 。未腐 熟的堆肥如果应用于土壤系统 , 由于其中的有机质没有达到足够稳定,对农作物生长产生 一些不利影响 ,如阻碍农作物对氮的吸收[4 ] 、在植物根区形成厌氧条件及增加土壤中某 些重金属离子的溶解性[5 - 8 ] 、其可能含有的植物毒性物质也会影响植物的正常生 长[9 ,10 ] 。为了避免这些负面效应 ,检测并保证堆肥的腐熟度是很基本的问题。本文将堆 ( ) 肥腐熟度指标划分为三类 :物理学指标、化学指标 包括腐殖质 和生物学指标 ,分别予以 介绍。 一、物理学指标 1 温度 物理学指标 ,如温度、气味和颜色随堆肥过程的变化比较直观。Pereia - Neto 等[11 ] ( ) 采用强制通风静态垛 forced aeration static pile system 进行堆肥试验 ,将温度变化分为三 ( ) 个明显阶段 ,初期加热阶段 heating phase 堆体温度很快上升到 55 ℃以上 ,接着维持一段 ( ) ( 时间高温阶段 Thermophilic phase , 随后是堆肥逐渐达到腐熟的冷却阶段 cooling phase) 。温度的变化与堆肥过程中的微生物代谢活性有关[12 ] ,研究表明二者之间的关系 可用如下关系式表示[13 ] : ( ) K T = K20 θT - 20 ( ) 国家“九五”科技攻关课题 96 - 909 - 01 - 05 通讯联系人 　　　　　　　　　　　　　　　　　李承强等 :堆肥腐熟度的研究进展 　　　　　　　　　　　7 卷 　 2 θ 式中 K T 、K20 分别为温度在 T 、20 ℃时的呼吸速率