【目的】规模化养殖畜禽粪中含有多种抗生素药残和重金属元素,其对畜禽粪在农业中利用的影响已引起广泛的重视。通过试验研究探索对畜禽粪中抗生素降解和重金属钝化的技术途径。【方法】利用高温堆肥方法,比较不同堆肥处理对畜禽粪中四环素类抗生素TTC(四环素)、OTC(土霉素)和CTC(金霉素)的降解特点以及对重金属Cu、Zn、Cr、As元素水溶态的影响。【结果】不同堆肥处理的TTC、OTC、CTC均以P+S处理、C+S处理去除效果最好;添加专门选择的BM菌剂可以促进四环素类抗生素的降解,添加BM菌剂处理对TTC、OTC、CTC的降解去除效果好于P+S+TCs处理和C+S+TCs处理。所有处理对OTC降解去...

采用室外模拟堆肥试验,研究了4种重金属钝化剂(A:2.5%沸石+2.5%粉煤灰;B:2.5%沸石+5.0%磷矿粉;C:2.5%沸石+2.5%钙镁磷肥;D:2.5%沸石)与CK(不添加钝化剂)处理对猪粪堆肥中Cu、Pb、Zn形态转化的影响.结果表明,堆肥处理促进猪粪中重金属Cu、Pb、Zn由活性高的可交换态向活性低的残渣态转化;堆肥中添加钝化剂沸石、粉煤灰、磷矿粉、钙镁磷肥,能提高堆肥对重金属Cu、Pb、Zn的钝化能力;处理A和B对可交换态重金属Cu、Pb和Zn的钝化效果均在80%以上,与对照差异显著.

【目的】分析不同C/N处理下土霉素在鸡粪堆肥中的降解及其对堆肥理化性质的影响,以期阐明不同C/N处理对土霉素降解及堆肥腐熟度的影响。【方法】以鸡粪和小麦秸秆为原料,采用室内好氧堆肥法,研究鸡粪好氧堆肥过程中,不同C/N处理(T1:C/N=21.6、T2:C/N=25.5和T3:C/N=32.8)对鸡粪堆肥中土霉素的降解及堆体温度、pH、发芽指数等指标的影响。【结果】(1)C/N对鸡粪堆肥过程中土霉素的降解影响显著。整个堆肥期内,不同处理土霉素的降解速率大小顺序为T2>T3>T1。土霉素在各处理堆体中的降解均符合一级动力学方程,其相关系数介于0.9431—0.9967。(2)土霉素存在条件下,堆...

兽用抗生素具有显著的促动物生长、预防动物疾病的作用。随着集约化畜牧业以及配合饲料工业的不断发展,抗生素作为饲料添加剂在全球范围内已被广泛应用。我国畜禽养殖业对抗生素的依赖甚是严重,每年用于畜禽养殖的兽药抗生素超过了8吨,占抗生素总产量的一半以上。这些兽用抗生素并不能完全被动物体所吸收,绝大部分以原药或者代谢产物的形式随畜禽粪便和尿液排出体外,导致畜禽粪污中多种抗生素残留,最高浓度达到了183.50 mg·kg~(-1)。残留抗生素可能经各种途径进入土壤和水体环境中,一方面影响土著微生物的活性,另一方面引起抗性菌和抗性基因的产生和传播,给生态系统安全和人类身体健康带来巨大的负面效应。因此,充分、有效消减畜禽粪污中兽药抗生素十分重要而迫切。论文作者在总结大量文献的基础上,对国内外畜禽粪便抗生素的污染特点和赋存规律进行了系统介绍,并着重阐述了国内外畜禽粪便中兽用抗生素削减方法的最新研究进展,描述了畜禽粪便好氧堆肥和厌氧发酵的分类及工艺流程。在此基础上重点对好氧堆肥和厌氧发酵两种处理方式下畜禽粪便中兽用抗生素的去除程度进行了详尽、深入分析,同时对抗生素消减效果的影响因素进行了充分讨论。主要结论:好氧堆肥对土霉素、四环素、金霉素、磺胺甲恶唑、磺胺嘧啶、磺胺甲基嘧啶、环丙沙星、恩诺沙星和泰乐菌素等主要类别抗生素的最高去除率可达65.5%—100%,去除效果受抗生素种类、初始浓度、添加方式、堆肥温度、供养方式、底物组成影响;厌氧发酵对氨苄青霉素、四环素、磺胺甲氧二嗪的去除可达100%,但几乎无法去除磺胺噻唑、磺胺二甲基嘧啶、磺胺氯哒嗪、泰乐菌素,去除效果受抗生素种类、浓度、发酵温度、污泥性质、混合速率和发酵时间影响。最后,对需要进一步开展的研究进行了展望,建议加强兽用抗生素的监管,制定相关的法规和标准,加速兽用抗生素替代物品的研发,减少源头污染;深入开展畜禽废弃物好氧堆肥或者厌氧发酵过程中抗生素降解产物及机理研究;筛选具有强降解能力的微生物作为菌剂,强化其对畜禽养殖废弃物中兽用抗生素的消减;深入研究好氧堆肥和厌氧发酵过程中抗生素和ARGs之间的相互关系,去除兽用抗生素的同时也加速ARGs的削减。

为分离得到高温高效降解菌,促进堆肥腐熟、提高堆肥品质,采用稀释平板法和水解试验初筛以及酶活性复筛的方法,从好氧堆肥样品中分离得到一株可同时高效降解纤维素、蛋白质和淀粉的高温细菌HN-5,其纤维素酶活性、蛋白酶活性和α-淀粉酶活性分别为7.308、13.296和76.136U/mL。通过对菌株的形态特征观察、部分生理生化实验和16SrDNA基因鉴定,初步确定其为Geobacillus属的菌株。菌株最适生长温度为60℃;最适生长pH为6.0;在NaCl质量浓度为10mg/mL、装液量为10%(体积分数)时,菌株生长量最大。将HN-5接种至鸡粪+锯末堆肥中进行堆肥效果验证,结果表明接种HN-5可以有...

为探究纤维素降解菌在堆肥腐熟中的应用效果，试验将高温处理后的畜禽尸体与秸秆混匀后，分为不添加菌剂的对照组和添加1%的耐高温纤维菌（Parageobacillus thermoglucosidasius）的菌剂组，采用好氧静态通风的方式堆肥28 d，测定堆肥过程中的理化参数（温度、pH、含水率、铵态氮、硝态氮、亚硝态氮、总碳和总氮）和氮素转化功能基因拷贝数的变化等氮素损失相关的指标。结果显示，菌剂组的铵态氮含量和亚硝态氮含量均显著高于对照组，但最终总氮含量菌剂组低于对照组。堆肥前期对照组的nirK拷贝数显著高于菌剂组，且与NH4+含量显著正相关；菌剂组的nirS拷贝数极显著高于对照组，且与NO3-含量极显著正相关。堆肥中期，对照组的narG拷贝数极显著高于菌剂组，且与NH4+含量相关性接近显著水平（P=0.064）；堆肥后期，对照组的nosZ拷贝数极显著高于菌剂组。以上结果表明，耐高温纤维素降解菌主要通过氨氧化作用和反硝化作用在堆肥的前期来改变堆体的氮素循环，但也会促进反硝化作用导致氮素损失的增加。

为评估抗生素和重金属对藻类生态系统的影响，本研究探讨了四环素（tetracycline,TC）/磺胺甲噁唑（sulfamethoxazole,SMX）与Cd²⁺的4个单一处理(100 ng/L TC;100 ng/L SMX;0.001 mg/L Cd²⁺;0.5 mg/L Cd²⁺)以及4个复合处理(100 ng/L TC+0.001 mg/L Cd²⁺;100 ng/L TC+0.5 mg/L Cd²⁺;100 ng/L SMX+0.001 mg/L Cd²⁺;100 ng/L SMX+0.5 mg/L Cd²⁺)对集胞藻的生长、光合活性以及抗氧化系统的影响。结果显示，100 ng/L SMX刺激集胞藻的生长和光合活性，而用100 ng/L TC处理则无明显影响；0.001 mg/L Cd²⁺对集胞藻的各项指标均无明显影响，但0.5 mg/L Cd²⁺明显抑制集胞藻的生长和光合作用，破坏抗氧化系统，损伤细胞膜，刺激集胞藻分泌胞外多糖。抗生素与镉复合污染处理方面，100 ng/L TC与0.001 mg/L Cd²⁺共存时，增强集胞藻酯酶活性、刺激分泌胞外多糖；100 ng/L SMX与0.001 mg/L Cd²⁺共存时，促进集胞藻生长、增强光合作用和酯酶活性；100 ng/L SMX与0.5 mg/L Cd²⁺共存时，SMX能缓解高浓度Cd²⁺造成的氧化损伤，较单一高浓度Cd²⁺处理组的ROS产量减少、SOD酶活降低、MDA含量降低、协同刺激集胞藻酯酶活性；而100 ng/L TC不能显著缓解高浓度Cd²⁺对细胞的损伤。研究结果表明，低浓度四环素对细胞生长影响较小，也基本不改变Cd²⁺对集胞藻细胞的毒性，而低浓度磺胺甲噁唑会促进细胞生长，且能够减轻Cd²⁺对集胞藻细胞的毒性，在污染评估时需综合考虑抗生素和重金属的复合污染。

利用污泥和稻草进行高温堆肥 ,研究不同钝化剂包括粉煤灰、磷矿粉、沸石和草炭对污泥堆肥中重金属 (Cu,Zn,Mn)形态的影响。试验结果表明 :从对交换态重金属的钝化效果来说 ,草炭、粉煤灰、磷矿粉是 3种有效的钝化剂。在实际生产及应用中 ,考虑到作为钝化剂原料的来源、价格及处理费用等问题 ,选择粉煤灰、磷矿粉作为钝化剂是切实可行的。粉煤灰和磷矿粉的合适的加入比例分别是 2 5%和 2 0 %。

针对近红外光谱分析技术在畜禽粪便堆肥组分含量测定及其品质评价中的应用问题,结合近红外光谱分析技术原理,对国内外相关研究进展进行综述,就其存在的问题进行了分析。研究结果表明:应用近红外光谱分析技术可对畜禽粪便堆肥产品的含水率、粗灰分、碳素、氮素、钾、纤维素等组分进行定量分析,但在具体应用过程中尚存在诸如相关研究多局限于科研院所、缺乏广泛的在线应用、非专业人员适用性较差等问题,有待于在全国范围内建立良好的协作关系,对该技术的深入应用进行系统研究与完善,并制定统一的测定标准,以指导和规范我国正在兴起的生物有机肥行业的生产过程监控及该行业的良性发展。

【目的】研究抗生素在土壤中残留情况及其对土壤细菌多样性的影响,为今后抗生素类污染物的土壤微生物修复和环境风险评价提供依据。【方法】通过在种植菠菜土壤中添加抗生素的盆栽试验,以庆大霉素和泰乐菌素及对应功能降解微生物(庆大霉素降解真菌FZC3和泰乐菌素降解细菌无色杆菌)为研究对象,设计7个处理,分别为庆大霉素(CG)、庆大霉素+FZC3(CGF)、泰乐菌素(CT)、泰乐菌素+无色杆菌(CTW)、两种抗生素(CM)、两种抗生素+两种降解菌(CMM)和空白(CC),其中庆大霉素残留率的对比组为CG、CGF、CM和CMM处理;泰乐菌素残留率的对比组为CT、CTW、CM和CMM处理。借助固相萃取-液质联用及Illumina高通量测序技术,对试验过程中抗生素残留及其对土壤细菌多样性影响进行研究。【结果】添加FZC3和无色杆菌可分别显著提高土壤中庆大霉素和泰乐菌素的去除效果,但随着菠菜的生长,各处理间抗生素残留率差异逐渐变小:第一周不同处理抗生素残留率差异最为显著,其中CMM处理中庆大霉素的残留率最低,为53.93%;CTW处理中泰乐菌素的残留率最低,为3.92%。第一周CGF处理比CG处理中庆大霉素残留率下降了约3.3%,CTW处理比CT处理中泰乐菌素的残留率降低了4.1%。同时,添加抗生素及其降解菌会不同程度影响土壤细菌丰富度和多样性:与CC相比,CG、CTW和CMM 3个处理中土壤细菌的丰富度和多样性有显著差异(P<0.05)。FZC3可以缓解庆大霉素对土壤细菌的抑制作用,与CC处理相比,CG处理马赛菌和芽胞杆菌的相对丰度更高,而CGF与CC组群落结构相似;无色杆菌对土壤细菌菌群的影响程度大于其对缓解泰乐菌素毒性抑制作用的影响,相较于CT和CC处理,CTW处理中无色杆菌的添加抑制了土壤其他细菌的生长,而CT与CC处理各属细菌菌群相对丰度差异不显著。CM与CC处理相比,土壤中细菌丰富度、多样性和细菌群落结构均无显著差异,表明两种抗生素同时添加其相互间呈现拮抗作用。【结论】土壤中庆大霉素和泰乐菌素的残留对土壤微生物群落结构有不同程度的影响。添加功能微生物可以提高两种抗生素的去除效率,FZC3添加可以缓解庆大霉素对土壤细菌的影响,而无色杆菌添加对土壤细菌菌群影响较大。

针对不同粪便集中施用情况,选取禹城市3个畜禽养殖区,通过采集不同旱地农田土壤剖面样品,研究典型重金属元素随粪便施用程度的变化、土壤剖面中重金属垂直分布特征以及施用不同畜禽粪便土壤剖面中重金属分布的差异。结果发现,长期施用畜禽粪便土壤剖面中重金属Cu、Zn、Pb、Cr、As的含量要高于未施用畜禽粪便的对照土壤剖面,其中Cu、Zn超过对照组较大;偶尔施用畜禽粪便土壤剖面Cu、Zn、Pb、Cr、As的含量低于长期施用畜禽粪便土壤剖面,且与未施用畜禽粪便的对照土壤剖面相差不大。牛粪集中施用区土壤剖面中Cu、Pb、Cr、Cd、Ni等重金属存在较为明显的淋溶下移性,Hg、As两元素存在较为明显的表层或亚表层聚集现象;猪粪集中施用区土壤剖面各重金属除Cr、Ni外,都显示出较为明显的表层或亚表层聚集现象;鸡粪集中施用区的土壤剖面Cu、Pb、Cd、Cr、Ni存在一定的淋溶下移性,而Zn、Hg、As等3种元素存在显著表层亚表层聚集现象。长期施用不同畜禽粪便的不同土壤剖面Cr、Ni、Cd、Pb等含量变化差异明显,而As、Hg差异性不显著;施牛粪与施鸡粪剖面中的Zn,施猪粪与施鸡粪剖面中的Cu差异也不显著。

　以鸡粪与小麦秸杆和玉米秸杆为堆肥原料,在自制的强制通风静态垛堆肥反应器中进行堆肥试验,研究堆肥制作过程中各种氮素形态的变化及迁移特征。结果显示,堆制中堆温变化分为高温期、降温期、稳定期3个阶段;含水量的减少量较低;两处理铵态氮含量在高温期增加,在降温期降低,整个堆制期间分别减少了69.9%和57.0%;硝态氮含量在高温期分别降低了0.236和0.254g/kg,降温期和稳定期增加,堆制结束时较初始分别增加了1.52和3.04倍;有机氮在高温期和降温期增加,在降温后期和稳定期降低,堆制期间分别减少了1.4%和20.7%;堆制结束时总氮分别减少了7.7%和22.2%,渗沥液中硝态氮和有机氮的浓度...

以牛粪堆肥过程中涉及的一种纤维素降解菌——青霉菌为对象，研究在４、１５、２５和３５℃这４种温度条件下，于腐熟堆肥与落叶堆两种培养基质中培养５ ｄ后青霉菌菌落的数量变化。结果表明，温度对青霉菌的数量变化有明显影响，在腐熟堆肥和落叶堆中青霉菌菌数变化趋势一致，在４℃时，青霉菌数量分别减少了１８．０１％和２０．６２％，而在１５、２５、３５℃时，青霉菌数量都有所增长，尤其是在２５℃时，存活量增长最大，分别比实验前增加了８．８７和７．５８倍。不同培养环境对青霉菌的数量变化也有明显影响，培养５ ｄ后腐熟堆肥中青霉菌的数量为落叶堆中的２．２倍。因此，桂东地区的秸秆还田可通过集中腐熟堆肥的方式提高其纤维素的降．．．

【目的】针对养殖粪污资源化使用过程中存在部分重金属超标的关键问题，探讨猪粪重金属污染的解决途径，对于畜禽排泄物无害化利用具有重要意义。【方法】以遵义地区养殖猪鲜粪为研究对象，进行好氧堆肥和厌氧发酵模拟实验，采用石墨消解仪对猪粪进行消解，运用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）以及原子吸收（Ice 3000）实验室测定猪粪Cd（镉）、Cu（铜）、Zn（锌）全量及有效态含量。使用SPSS 22.0软件进行统计分析，研究好氧堆肥后和厌氧发酵过程中猪粪（Cd、Cu、Zn）全量及其有效态含量变化，并开展相关性分析。【结果】好氧堆肥和厌氧发酵处理均可增加猪粪中典型有害重金属Cu、Zn、Cd含量，均呈现出“浓缩效应”。好氧堆肥能显著降低猪粪Zn的有效性，使有效态Zn从39.64%降至24.23%，但对Cu、Cd钝化效果不明显；厌氧发酵后可以显著（P＜0.05，下同）抑制猪粪中Cu、Zn、Cd有效性，使有效态Cu从25.21%降至8.72%，有效态Zn从39.64%降至28.37%，有效态Cd从56.31%降至42.63%。厌氧发酵处理对不同Cd污染程度的猪粪，其有效态Cd含量及其比例均随着厌氧发酵时间的延长显著降低（P＜0.05）。【结论】不同粪肥处理方式对猪粪中重金属Cu、Zn、Cd有效性的影响有明显差异，尤以厌氧发酵处理可明显钝化猪粪中重金属Cu、Zn、Cd，是一种较为有效的粪便重金属处理方式。

分析测定了福建省有代表性的规模化养殖场猪粪、牛粪、鸡粪和鸭粪中重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和As)的含量.结果表明,Cu、Zn和As的超标主要出现在猪粪中.参照我国农用污泥中污染物控制标准和德国腐熟堆肥中重金属限量标准,猪粪中Cu、Zn的超标率分别为93.56%、91.94%和98.39%、95.16%;参照农业部有机肥料行业标准,猪粪中As的超标率达38.17%;参照德国腐熟肥堆肥中重金属限量标准和农业部有机肥料行业标准,猪粪、牛粪、鸡粪和鸭粪中Cd的超标率分别为50.00%、42.86%、90.00%、80.00%和11.29%、7.14%、10.00%、10.00%;此外,鸡粪和...