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重庆有机肥堆肥进程中有机质的转化重庆有机肥堆肥进程中有机质的转化 堆肥中的有机质在微生物效果下进行杂乱的转化,这种转化可归纳为两个进程:一个是有机质的矿质化进程,即把杂乱的有机质分化成为简单的物质,最后生成二氧化碳、水和矿质营养等;另一个是有机质的腐殖化进程,即有机质经分化再组成,生成更杂乱的特别有机质-腐殖质。两个进程是一起进行的,但方向相反,在不同条件下,各自进行的强度有显着的差别。 1.重庆有机肥有机质的矿化效果 ⑴不含氮有机物的分化 多糖化合物(淀粉、纤维素、半纤维素)首先在微生物排泄的水解酶的效果下,水解成单糖。葡萄糖在通气杰出的条件下分化敏捷,酒精、醋酸、草酸等中间产品不易堆集,终究构成CO2和H2O,一起放出许多热能。如果通气不良,在嫌气微生物效果下,单糖分化缓慢,产生热量少,并堆集一些中间产品-有机酸。在极嫌气微生物条件下,还会生成CH4、H2等还原态物质。 ⑵含氮有机物的分化 堆肥中的含氮有机物包含蛋白质、氨基酸、生物碱、腐殖质等。除腐殖质外,大部分简单被分化。例如蛋白质,在微生物排泄的蛋白酶效果下,逐级降解,产生各种氨基酸,再经氨化效果、硝化效果而别离构成铵盐、硝酸盐,能够被植物吸收使用。 ⑶含磷有机物的转化 堆肥中的含磷有机化合物,在多种腐生性微生物的效果下,构成磷酸,成为植物能够吸收使用的营养。 ⑷含硫有机物的转化 堆肥中含硫有机物,经微生物的效果生成硫化氢。硫化氢在嫌气环境中易堆集,对植物和微生物会产生毒害。但在通气杰出的条件下,硫化氢在硫细菌的效果下氧化成硫酸,并和堆肥中的盐基效果构成硫酸盐,不只消除了硫化氢的毒害,并成为植物能吸收的硫素养料。在通气不良的情况下,产生反硫化效果,使硫酸转变为H2S散失,并对植物产生毒害。堆肥发酵进程中,能够经过定时翻倒措施改进堆肥的通气性,就能消除反硫化效果。 ⑸脂类及芳香类有机物的转化 单宁、树脂等结构杂乱,分化较慢,其终究产品也是CO2和水;木质素是含植物性质料(如树皮、木屑等)堆肥中特别稳定的有机化合物,它结构杂乱,含芳香核,并以多聚方式存在于植物安排中,极难分化。在通气杰出的条件下,主要经过真菌、放线菌的效果,缓慢地进行分化,其芳香核可变为醌型化合物,它是再组成腐殖质的质料之一。当然,这些物质在必定条件下,还会继续被分化的。 综上所述,堆肥有机质的矿质化,可为作物和微生物供给速效营养,为微生物活动供给能源,并为堆肥有机质的腐殖化准备根本质料。堆肥以好气性微生物活动为主时,有机质敏捷矿化生成较多的二氧化碳、水及其它营养物质,分化速度快而完全,并放出许多热能;以嫌气性微生物活动为主时,有机质的分化速度慢,且往往不完全,释放热能少,其分化产品除植物营养外,尚易堆集有机酸及CH4、H2S、PH3、H2等还原性物质,当其到达必定程度时,则对作物生长晦气甚至有害。因此堆肥发酵期间的翻倒也是为了转化微生物活动类型,以消除有害物质。 2.重庆有机肥有机质的腐殖化进程 关于腐殖质的构成进程有许多种说法,归纳起来大体可分为两个阶段:第一阶段,有机残体分化构成组成腐殖质分子的原始资料,如多元酚、含氮有机物(氨基酸、肽等)等;第二阶段,先由微生物排泄的多酚氧化酶将多酚氧化成醌,然后醌与氨基酸或肽缩合而成腐殖质单体。由于酚、醌、氨基酸种类许多,彼此缩合的方式也不尽相同,因此构成的腐殖质单体也就多种多样。在不同条件下,这些单体又进一步缩合构成大小不等的分子。 (二)重庆有机肥堆肥进程中重金属的的转化 城市污泥中含有丰厚的作物生长所需的各种营养及有机质,是堆肥发酵最佳原资料之一。但城市污泥中往往含有重金属,这些重金属一般指汞、铬、镉、铅、砷等。微生物特别是细菌、真菌在重金属的生物转化中起重要效果。尽管有些微生物能够改变重金属在环境中的存在状态,使化学物毒性增强而引起严重的环境问题或浓缩重金属,并经过食物链堆集。但也有些微生物能够经过直接和间接的效果去除环境中重金属,有助于改进环境。如最早受到重视的形成环境污染的重金属-汞,微生物转化汞包含3方面,无机汞(Hg2+)的甲基化、无机汞(Hg2+)还原成Hg0,甲基汞和其他有机汞化合物的裂解并还原成Hg0。这些能将无机汞和有机汞转化为单质汞的微生物称为抗汞微生物。微生物尽管不能降解重金属,但经过对重金属的转化效果,控制其转化途径,能够到达减轻毒性的效果。 |