基于电化学方法研究猪粪堆肥过程溶解性有机物电子转移能力演变规律

唐朱睿 黄彩红 檀文炳 何小松 张 慧 李 丹 席北斗*,4

1(桂林理工大学环境工程学院， 桂林 541006) 2(中国环境科学研究院地下水与环境系统工程创新基地， 北京 100012) 3(中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室， 北京 100012) 4(兰州交通大学环境与市政工程学院， 兰州 730070)

1 引 言

近年来，随着我国居民生活水平的提高，肉制品需求日益增大，导致畜禽养殖业规模也不断扩大，畜禽养殖有机废弃物的回收利用已成了当前备受关注的问题[1]。猪粪中含有的大量有机质，含氮量较高，且易被微生物利用，是一种优质营养源，但若处置不当可能会造成诸多的环境问题，甚至会污染水体[2]。堆肥是一种将有机废物再利用的有效方法，被广泛用于处理畜禽粪便，在消除污染的同时生产出有价值的堆肥产品。

由于堆肥过程中大部分生化反应发生在固-液交界面，因此水溶性有机物(Dissolved oganic mtter, DOM)是堆肥有机质中最活跃的部分，所以DOM变化可以反映堆肥有机质的转化进程和堆肥稳定性[3]。堆肥DOM的结构和组成复杂，不仅含有低分子量的游离态氨基酸、糖类等物质，还含有各种大分子量组分，如酶、多酚、腐殖酸和其它化合物，因此很难确定DOM具体的化学结构[4,5]。DOM的组成元素主要有C、H、O、N和S，DOM的不同组分中各个元素含量差异显著[4]。此外，DOM中也含有大量具有电子转移能力的高活性位点官能团，如酚基、羟基、羧基、硫醇和酰胺类等基团，因此具有氧化还原能力[5～7]。

厌氧条件下，DOM的氧化还原能力使其可作为电子穿梭体，促进电子在电子供体(微生物、硫化氢等)和电子受体(铁矿物、污染物)之间传递。……