腐熟污泥添加对生活垃圾堆肥N 2 O产生及其相关功能基因丰度影响研究
发布时间：2021-11-03 13:05
堆肥是生活垃圾资源化利用的有效手段,但堆肥过程中常伴随大量温室气体N2O产生,从而导致堆肥氮素的损失和肥效的降低。目前,多数研究主要采用改良堆肥工艺参数来抑制N2O的排放,但堆肥方式的多样性导致只是简单改进工艺参数并不是一种抑制N2O排放的合理方式,因此,深入研究影响N2O产生的微生物学机理,对减少堆肥过程中N2O释放具有重要的实际意义。腐熟污泥作为生污泥堆肥化的产品具有质地松软、结构疏松、较强吸附能力等优点,同时在含水量变化较大时仍能保持一定的孔隙率,利于气体扩散,并且含有大量微生物,因此,向垃圾堆肥堆体中添加腐熟污泥减少N2O排放不但理论可行,而且成本低,达到了废物的循环利用。针对堆肥过程中温室气体N2O排放严重的问题,本研究将垃圾与腐熟污泥按照质量比为1:1、2:1、4:1混合进行工程性好氧堆肥,同时设置空白对照组,系统考察添加腐熟污泥对垃圾堆肥过程中N2O排放影响,利用实时荧光定量PCR技术,探究添加腐熟...
【文章来源】：青岛理工大学山东省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
N2O排放的微生物学过程
并最终生成 N2的一种特殊的反硝化过程[49]。其可能的途径如图1.2。图 1.2 厌氧氨氧化过程可能的途径厌氧氨氧化有三种可能的途径，且每种途径都有产生 N2O 潜势。（1）羟氨（NH2OH）和 NO2-生成 N2O，而 N2O 可进一步转化为氮气，氨被氧化成羟氨[50]。N2O 作为中间产物在此过程中出现，NO2-积累和限制 Nos 酶的活性都将导致 N2O 的产生。(2)首先 NO2-被还原成 NO，之后 NO 被还原成 N2O，最后 N2O被还原成 N2，反应期间，NH4+被氧化成羟氨
实时荧光定量PCR技术是以荧光共振能量转移原理为基础，指在PCR反应体加入荧光基团，利用荧光信号的变化实时检测PCR扩增反应中每一个循环扩物量的变化[62]。通过Ct值和标准曲线的关系对起始模板进行定量分析。Ct 值时荧光PCR技术中一个最重要的因素，Ct值即循环阈值。Ct 值是指PCR扩程中，扩增产物的荧光信号达到设定阈值所经历的扩增循环次数。每个模板Ct 值与该模板的起始拷贝数的对数呈负线性关系，起始模板DNA量越多，达到阈值的循环数越少，即Ct 值越小。根据已知起始拷贝数的标准品可做准曲线。横坐标为起始拷贝数对数，纵坐标为Ct值，因此，只要得出待测样Ct值，即可从标准曲线上计算出该样品的起始拷贝数[63]。 相较于普通PCR，术手段实现了PCR从定性到定量的跨越，而且它具有特异性更强、有效解决污染问题和自动化程度高等特点。实时荧光定量检测根据所使用的标记物不分为荧光染料和荧光探针，具体原理如下。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同C/N比的村镇剩余污泥堆肥资源化研究[J]. 马瑶,王宏哲,彭举威,蒋宝军. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2016(01)
[2]不同有机废弃物改良新复垦耕地的综合效果评价[J]. 徐秋桐,孔樟良,章明奎. 应用生态学报. 2016(02)
[3]添加腐熟猪粪对猪粪好氧堆肥效果的影响[J]. 曹云,常志州,黄红英,徐跃定,李彩凤,吴华山. 农业工程学报. 2015(21)
[4]腐熟堆肥筛上粗颗粒对堆肥化过程中温室气体排放的影响[J]. 江滔,李国学,唐琼,马旭光,王钢. 农业环境科学学报. 2015(07)
[5]初始温度对人粪便好氧堆肥过程的影响[J]. 潘攀,王晓昌,李倩,时红蕾. 环境工程学报. 2015(02)
[6]沸石添加剂对污泥堆肥过程中的氨挥发及相关因素的影响[J]. 许俊香,刘本生,孙钦平,赵同科,李吉进. 农业资源与环境学报. 2015(01)
[7]添加过磷酸钙对蔬菜废弃物堆肥中氨气及温室气体排放的影响[J]. 杨岩,孙钦平,李妮,刘春生,李吉进,刘本生,邹国元. 应用生态学报. 2015(01)
[8]硝化和反硝化过程对林地和草地土壤N2O排放的贡献[J]. 李平,郎漫. 中国农业科学. 2013(22)
[9]添加腐熟粪及蜉金龟堆肥过程中碳氮转化与腐殖质的变化[J]. 康露,吴景贵,温善菊,赵欣宇. 水土保持学报. 2013(01)
[10]畜禽粪便好氧堆肥过程氧化亚氮排放机制[J]. 吴伟祥,李丽劼,吕豪豪,王成,邓辉. 应用生态学报. 2012(06)
博士论文
[1]堆肥过程N2O减排控制与木质纤维素降解微生物学机理研究[D]. 王成.浙江大学 2014
硕士论文
[1]复合铁酶促活性污泥絮体结构与生物多样性分析[D]. 李成明.青岛理工大学 2012
[2]秸秆粒度对牛粪好氧堆肥过程的影响[D]. 徐瑨.东北农业大学 2007
[3]猪粪堆肥腐熟度指标及影响堆肥腐熟因素的研究[D]. 罗泉达.福建农林大学 2005
[4]养殖固废发酵菌剂研制及其应用效果研究[D]. 孙晓华.浙江大学 2004
本文编号：3473737
【文章来源】：青岛理工大学山东省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
N2O排放的微生物学过程
并最终生成 N2的一种特殊的反硝化过程[49]。其可能的途径如图1.2。图 1.2 厌氧氨氧化过程可能的途径厌氧氨氧化有三种可能的途径，且每种途径都有产生 N2O 潜势。（1）羟氨（NH2OH）和 NO2-生成 N2O，而 N2O 可进一步转化为氮气，氨被氧化成羟氨[50]。N2O 作为中间产物在此过程中出现，NO2-积累和限制 Nos 酶的活性都将导致 N2O 的产生。(2)首先 NO2-被还原成 NO，之后 NO 被还原成 N2O，最后 N2O被还原成 N2，反应期间，NH4+被氧化成羟氨
实时荧光定量PCR技术是以荧光共振能量转移原理为基础，指在PCR反应体加入荧光基团，利用荧光信号的变化实时检测PCR扩增反应中每一个循环扩物量的变化[62]。通过Ct值和标准曲线的关系对起始模板进行定量分析。Ct 值时荧光PCR技术中一个最重要的因素，Ct值即循环阈值。Ct 值是指PCR扩程中，扩增产物的荧光信号达到设定阈值所经历的扩增循环次数。每个模板Ct 值与该模板的起始拷贝数的对数呈负线性关系，起始模板DNA量越多，达到阈值的循环数越少，即Ct 值越小。根据已知起始拷贝数的标准品可做准曲线。横坐标为起始拷贝数对数，纵坐标为Ct值，因此，只要得出待测样Ct值，即可从标准曲线上计算出该样品的起始拷贝数[63]。 相较于普通PCR，术手段实现了PCR从定性到定量的跨越，而且它具有特异性更强、有效解决污染问题和自动化程度高等特点。实时荧光定量检测根据所使用的标记物不分为荧光染料和荧光探针，具体原理如下。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同C/N比的村镇剩余污泥堆肥资源化研究[J]. 马瑶,王宏哲,彭举威,蒋宝军. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2016(01)
[2]不同有机废弃物改良新复垦耕地的综合效果评价[J]. 徐秋桐,孔樟良,章明奎. 应用生态学报. 2016(02)
[3]添加腐熟猪粪对猪粪好氧堆肥效果的影响[J]. 曹云,常志州,黄红英,徐跃定,李彩凤,吴华山. 农业工程学报. 2015(21)
[4]腐熟堆肥筛上粗颗粒对堆肥化过程中温室气体排放的影响[J]. 江滔,李国学,唐琼,马旭光,王钢. 农业环境科学学报. 2015(07)
[5]初始温度对人粪便好氧堆肥过程的影响[J]. 潘攀,王晓昌,李倩,时红蕾. 环境工程学报. 2015(02)
[6]沸石添加剂对污泥堆肥过程中的氨挥发及相关因素的影响[J]. 许俊香,刘本生,孙钦平,赵同科,李吉进. 农业资源与环境学报. 2015(01)
[7]添加过磷酸钙对蔬菜废弃物堆肥中氨气及温室气体排放的影响[J]. 杨岩,孙钦平,李妮,刘春生,李吉进,刘本生,邹国元. 应用生态学报. 2015(01)
[8]硝化和反硝化过程对林地和草地土壤N2O排放的贡献[J]. 李平,郎漫. 中国农业科学. 2013(22)
[9]添加腐熟粪及蜉金龟堆肥过程中碳氮转化与腐殖质的变化[J]. 康露,吴景贵,温善菊,赵欣宇. 水土保持学报. 2013(01)
[10]畜禽粪便好氧堆肥过程氧化亚氮排放机制[J]. 吴伟祥,李丽劼,吕豪豪,王成,邓辉. 应用生态学报. 2012(06)
博士论文
[1]堆肥过程N2O减排控制与木质纤维素降解微生物学机理研究[D]. 王成.浙江大学 2014
硕士论文
[1]复合铁酶促活性污泥絮体结构与生物多样性分析[D]. 李成明.青岛理工大学 2012
[2]秸秆粒度对牛粪好氧堆肥过程的影响[D]. 徐瑨.东北农业大学 2007
[3]猪粪堆肥腐熟度指标及影响堆肥腐熟因素的研究[D]. 罗泉达.福建农林大学 2005
[4]养殖固废发酵菌剂研制及其应用效果研究[D]. 孙晓华.浙江大学 2004
本文编号：3473737
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