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集约化和规模化养殖场的出现促进了我国畜禽养殖业的高速发展,但也导致了畜禽粪便的大量产生,处理不当则会导致严重的环境污染。因此,必须对畜禽粪便进行减量化处理和资源化利用的研究,为我国畜禽粪便的处理和农业可持续发展提供理论依据。目前处理畜禽粪便最行之有效的方法是高温好氧堆肥技术。本研究为了探讨猪粪堆肥过程中的存在的氮素损失和重金属污染等问题,以猪粪和稻壳为堆肥原料,并添加干质量分数为0%、2.5%、5.0%、7.5%和10%的橡木炭,在自行设计的强制鼓风高温好氧堆肥反应器中进行了为期60d的好氧堆肥试验;通过监测添加不同比例橡木炭对猪粪高温好氧堆肥过程中理化性质、氮素转化、光谱特性及重金属的变化情况,研究了不同用量橡木炭对猪粪好氧高温堆肥过程的影响。研究结果显示,橡木炭的添加能够有效促进堆肥腐熟过程,提高堆肥产品总氮含量,提高产品质量。获主要研究结果如下:1.经过60d的高温好氧堆肥试验,研究了添加不同比例橡木炭对堆肥过程中温度、含水率、pH值、电导率(EC)、种子发芽指数和发芽率的影响。研究发现,与对照相比,添加橡木炭可以延长堆肥高温期的停留时间2~5d;添加橡木炭各处理的EC值比对照分别低0.07、0.15、0.23和0.28mS/cm,橡木炭的添加有利于降低堆肥产品的电导率;种子发芽试验最终RGr均达到90%以上,RGI达到1.0左右,雪里蕻发芽率及RGI随着木炭添加量的增加而增加。2.堆肥物料的电镜扫描分析显示,随着堆肥时间延长,添加橡木炭能促使堆肥有机物料的矿化分解。3.试验表明,添加橡木炭能提高堆肥初期铵态氮含量,提高量可达92.22~261.29mg·kg-1;并提高堆肥产品中硝态氮含量,提高幅度可达55.86%~89.32%;堆肥结束时,各处理的总氮含量分别为14.92、16.69、17.32、18.05和18.53g/kg,添加橡木炭对总氮含量的提高幅度达20.55%~53.07%,总氮增加量与橡木炭添加量正相关。4.研究添加不同比例橡木炭对堆肥过程中Cu、Zn总量、化学形态和有效态含量变化的影响。结果表明:在整个堆肥过程中,堆体Cu和Zn的总量均呈现升高的趋势,但有效态Cu和Zn的含量在总量中所占的比例则逐渐降低。采用Sposito法对重金属形态进行的分析表明,堆体中Cu主要以残渣态、硫化物结合态、有机结合态为主,Zn主要以残渣态、硫化物结合态、碳酸盐结合态为主。