凹凸棒添加堆肥过程中的酶活性研究

发布时间：2018-07-21 11:07

【摘要】：禽畜粪便中重金属的存在使得禽畜粪便引起的污染问题变得更为复杂,如何在对禽畜粪便进行堆肥处理的同时消除其中重金属的污染,成为目前亟待解决的问题。本文以鸡粪和来自甘肃省临泽县板桥镇的凹凸棒原矿为研究材料,设定6个处理,分别在鸡粪中添加不同比例的凹凸棒,除对照处理CK不添加凹凸棒以外,其余各处理中凹凸棒:鸡粪的比例分别为A3(3:20),A6(6:20),A9(9:20),A12(12:20)和A15(15:20),进行好氧堆肥实验。在堆肥过程中,通过测定各处理在堆肥不同时间点(第1、4、12、20、25、32天)的蔗糖酶、脲酶、蛋白酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶五种酶活性,以此结合堆肥样品的理化性质以及样品中四种重金属(Zn、Cu、Cr、Ni)BCR连续提取法测定的形态分布情况,研究添加凹凸棒的鸡粪堆肥中酶活性的变化情况及其与其它因素之间的相关性。实验结果表明:(1)在鸡粪堆肥中添加凹凸棒不会明显改变堆肥的进程,添加凹凸棒的各处理与对照处理CK相比,各种酶活性的变化呈现相同的趋势,其堆肥进程是同步的。在堆肥过程中,蔗糖酶活性先略微下降后迅速上升再逐渐下降;脲酶活性先升高后迅速降低并趋于平稳;蛋白酶活性呈现在波动中逐渐升高的趋势;多酚氧化酶活性表现为升高—降低—升高—降低的变化趋势且出现不同程度的两次峰值;过氧化氢酶活性则呈现逐渐下降的变化趋势。(2)添加不同比例的凹凸棒对鸡粪堆肥过程中不同种类酶活性的影响也不相同。处理A9、A12和A15三个处理的蔗糖酶活性较其余处理高。整个堆肥过程中各处理的脲酶活性高低次序表现为对照处理CKA3A6A12A9A15。处理A6、A9和A12三个处理相对表现出较高的蛋白酶活性。对照处理CK的多酚氧化酶活性高于其它处理,此外,依次是处理A3、A9和A6的多酚氧化酶活性较高。6个处理的过氧化氢酶活性高低次序表现为A15A12A9A6A3CK,即堆肥中添加凹凸棒的比例越高,则过氧化氢酶活性越高。相对而言,处理A9的酶活性较高,堆肥效果较为理想。(3)酶活性之间的相关性表现为:脲酶和多酚氧化酶之间存在显著的正相关关系(p0.05);蛋白酶和过氧化氢酶之间呈现显著的负相关关系(p0.05);此外,蛋白酶和多酚氧化酶之间存在负相关关系,蔗糖酶和多酚氧化酶之间存在负相关关系,多酚氧化酶和过氧化氢酶之间存在正相关关系,但后三组相关性未达到显著性水平。(4)酶活性与理化性质的相关性表现为:对于温度而言,6个处理的五种酶与温度之间的相关性均未达到显著性水平(p0.05)。对于pH而言,各处理的蛋白酶活性与pH之间均存在较弱的负相关关系。对于电导率而言,各处理的过氧化氢酶活性与电导率之间均存在显著的负相关关系(p0.05);此外,各处理的脲酶和多酚氧化酶活性与电导率之间存在负相关关系,蛋白酶活性与电导率之间则存在正相关关系。对于有机质而言,各处理的过氧化氢酶活性与有机质含量之间呈现较显著的正相关关系(p0.01);蛋白酶活性与有机质含量之间均存在显著的负相关关系(p0.05)。此外,各处理的蔗糖酶活性与有机质含量之间存在负相关关系,脲酶和多酚氧化酶活性与有机质含量之间均存在正相关关系。(5)酶活性与重金属形态的相关性表现为:蛋白酶和过氧化氢酶对四种重金属的反应较其它酶敏感,与重金属各形态的相关性均较为显著,其余酶活性与重金属之间的相关性则不明确。且该两种酶与重金属Zn之间的相关性在四种重金属中最为显著。而且,蛋白酶和过氧化氢酶与同种重金属的同一形态之间的相关性均呈现相反的情况。
[Abstract]:The results showed that : ( 1 ) In the process of composting , the activity of the enzyme was decreased rapidly , and the activity of catalase was decreased rapidly . ( 4 ) There was a negative correlation between the activity of catalase and the content of organic matter .
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S141.4;X713

【参考文献】