作物秸秆与城市污泥高温好氧堆肥过程中碳氮磷及重金属转化研究.docx

作物秸秆与城市污泥高温好氧堆肥过程中碳氮磷及重金属转化研究
随着城市的发展和人口的增加，产生污水和污泥的数量也在不断增加。同时，农业生产过程中产生的秸秆数量也在不断增加。这些废弃物对环境造成了很大的污染和浪费。因此，研究将农业废弃物和城市污泥进行高温好氧堆肥过程的碳、氮、磷、重金属转化，对资源的利用和环境保护具有重要的意义。
一、高温好氧堆肥过程中碳的转化
高温好氧堆肥过程中，有机物经由微生物代谢酵素的分解、重排和合成，产生二氧化碳（CO2）和水（H2O），也就是所谓的呼吸作用，是高温好氧堆肥中碳的主要转化形式。同时，在高温堆肥条件下，微生物代谢的速度加快，有机物的分解速度加快，从而产生更多的CO2。CO2的产生对于环境的影响较小，因为CO2是植物光合作用的原料，可以被植物吸收蓄积，其对大气的负面影响相对较小。
二、高温好氧堆肥过程中氮的转化
高温好氧堆肥过程中，氮的转化形式较多。主要表现在以下两个方面：
1.氨氧化作用
在高温堆肥条件下，氧气和水分可以通过微生物代谢产生氨，而氨则可以通过微生物代谢产生亚硝酸根和硝酸根。这两种离子的高浓度会对环境造成负面影响。因此，要想保证高温好氧堆肥过程的效果，必须对氨氧化作用进行控制。
2.脱氮作用
在高温好氧堆肥过程中，还存在着氮与有机质的结合及有机质脱氮作用。这些作用可以转化有机质中的氮为氨，从而加快氮的转化。然而，氮的过量堆肥将导致氮的迁移和渗漏，这种过量氮的排放会对地下水或土壤质量形成不利的影响，必须注意控制。
三、高温好氧堆肥过程中磷的转化
高温好氧堆肥过程中，磷的转化主要表现为磷酸化作用和有机质脱磷作用。这些作用都是通过微生物的活动来实现的。其中，磷酸化作用是最主要的转化形式。磷酸化作用是将磷化成无机磷酸盐，从而使磷的有效利用得到提高。
四、高温好氧堆肥过程中重金属的转化
高温好氧堆肥过程中，重金属的转化会受到多种因素的影响，例如原材料中污染物的含量、微生物代谢速度等等。重金属的转化一般有以下几个方面：
1.生物吸附作用
生物吸附是指微生物对有害物质吸附的能力。在高温好氧堆肥过程中，这种吸附作用可以有效减少重金属的含量，从而减轻重金属对环境的影响。
2.矿物质形态转化作用
在高温堆肥条件下，微生物的代谢速度会加快，而这种代谢活动会改变重金属的矿物质形态。这种方式可以使重金属与其他元素结合，从而减少对环境的影响。
综上所述，高温好氧堆肥过程中转化的四种元素（碳、氮、磷和重金属）都是相互影响的。在堆肥的过程中，需要完善的控制各种因素，使其始终保持在安全水平，达到资源的循环利用。