外源Cu、Zn对猪粪与玉米秸秆混合物料产甲烷特性影响机理分析

摘要：

为了探讨重金属Cu、Zn对有机废弃物产甲烷的影响机制,研究了在55℃条件下添加外源Cu、Zn对猪粪和玉米秸秆质量比为2∶1混合物料厌氧发酵过程产甲烷特性的影响.结果表明:当厌氧发酵液的NH4+-N含量低于706.7 mg·L-1时对厌氧发酵未产生明显的抑制作用.厌氧发酵液中的VFA下降幅度与累积甲烷产生量呈正相关.随着混合物料中Cu、Zn浓度的增加,累积产甲烷量总体上均呈现降低趋势(除Zn100处理外),当Cu＜413.7 mg·kg-1或Zn＜500.6 mg· kg-1时,对厌氧发酵的影响不明显,当Cu＞513.7 mg·kg-1、Zn＞600.6 mg·kg-1时,对厌氧发酵产生显著的抑制作用,且Cu对厌氧发酵的抑制作用强于Zn.不同浓度Cu、Zn与发酵料液中纤维素酶、蔗糖酶和脲酶活性均呈显著负相关(p≤0.05),Cu处理发酵料液中纤维素酶、蔗糖酶和脲酶活性与累积产甲烷量均呈显著正相关(p≤0.05);Zn处理的纤维素酶活性和蔗糖酶活性与其呈显著正相关(P≤0.05),但脲酶活性与其相关性不显著.表明Cu、Zn可能通过影响酶活性而对厌氧发酵过程和累积甲烷产生量产生影响.

关键词：畜禽粪便、厌氧发酵、Cu、Zn、甲烷产生量、NH4+-N、水解酶活性

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分类号：X705(一般性问题)

资助基金：山西省“百人计划”引进人才项目;山西省回国留学人员科研资助项目No.2013-重点7;山西省攻关项目No.20130313007-3Supported by the Project of "Hundred Talents Program" of Shanxi province,the Research Project Supported by Shanxi Scholarship Council of China No.2013-major project No.7and the Key project of Shanxi Province No.20130313007-3

在线出版日期：2017-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：4428-4436