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文檔簡介

匯報(bào)提綱一、研究背景二、農(nóng)村廁所糞便中污染物賦存特征三、農(nóng)村廁所糞便中典型藥物好氧轉(zhuǎn)化及影響四、農(nóng)村廁所糞便中微塑料好氧轉(zhuǎn)化及影響五、農(nóng)村廁所糞便好氧發(fā)酵過程中臭氣控制六、結(jié)論及展望報(bào)告綱要糞便的無害化與資源化是“廁所革命”面臨的重大挑戰(zhàn)。含有PPCPs、致病微生物等污染物,未經(jīng)無害化處理進(jìn)入環(huán)境,會(huì)產(chǎn)生二次污染風(fēng)險(xiǎn)。含有C、N、P、K等營養(yǎng)物質(zhì),資源化潛力大。1.1

研究背景美麗鄉(xiāng)村建設(shè)、人居環(huán)境整治農(nóng)村廁所糞便具有雙重屬性:廁所革命是美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的重要方面1.1

研究背景糞便營養(yǎng)回歸土地、五谷輪回,是中華農(nóng)耕文明的精髓,也是廁所革命的目標(biāo)農(nóng)村不同于城市,不能照搬城市廁所排水體系,可實(shí)現(xiàn)資源能量小循環(huán)流動(dòng)我國每年人糞便排放約3.5億噸,高效資源利用至關(guān)重要回收糞便中的資源和能源已成為國際共識(shí)Nature發(fā)表題為“The

economy

in

the

toilet”指出:人類排泄物是資源,但是經(jīng)濟(jì)性仍然很低,需要研發(fā)市場化產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)糞尿肥料化利用。1.1

研究背景廁所糞便污染物種類多樣、轉(zhuǎn)化途徑復(fù)雜、遷移規(guī)律不清傳播疾病,具有健康風(fēng)險(xiǎn)與糞便有關(guān)的傳染病達(dá)30多種發(fā)展中國家70%的疾病與糞便的生物性傳染有關(guān)關(guān)鍵問題之一:農(nóng)村廁所糞便污染物的識(shí)別、健康風(fēng)險(xiǎn)和遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律匯報(bào)提綱一、研究背景二、農(nóng)村廁所糞便中污染物賦存特征三、農(nóng)村廁所糞便中典型藥物好氧轉(zhuǎn)化及影響四、農(nóng)村廁所糞便中微塑料好氧轉(zhuǎn)化及影響五、農(nóng)村廁所糞便好氧發(fā)酵過程中臭氣控制六、結(jié)論及展望報(bào)告綱要取樣時(shí)間與地點(diǎn):2021年7月-9月全國65個(gè)點(diǎn)分析:氮磷鉀、抗生素、重金屬、致病菌群等。2.1

研究概述宜春嘉興蘭州天水巴彥淖爾3呼和浩特洛陽成都吉安周口2南通蕪湖銅陵錦州伊春天津3德州濰坊

青島海口泉州2大同太原西寧3吉林沈陽

2襄陽上饒安康拉薩2茂名黔西南文山州州昌吉2吐魯番惠州寶雞合川遵義

懷化貴陽 永州廣西10空間分布安徽蕪湖市(2019年7月8日;

2019年10月28日;

2020年5月28日)安徽阜陽市(2020年12月14日)廣西南寧市(2019年11月25日;2020年7月10日)江蘇南京市(2020年6月10日;

2020年9月9日;

2020年12月11日)樣品采集季節(jié)變化2.2

我國農(nóng)村廁所糞便基本理化特征人糞水成分細(xì)菌等生物體水 有機(jī)物 無機(jī)鹽蛋白質(zhì) 氮脂肪 磷纖維素等 鉀各地糞水理化性質(zhì)差異主要原因處理設(shè)施不同 農(nóng)戶生活習(xí)慣影響與化糞池、沼氣池等相比,糞坑理化特性差異較大;營養(yǎng)元素含量較高,資源潛力大。不同來源糞便理化性質(zhì)的差異2.3

我國農(nóng)村廁所糞便重金屬分布特征糞污中鋅、銅、砷重金屬含量較高化糞池:50.50

±

22.64

mg/L沼氣池:42.87

±

19.12

mg/L糞坑:75.88

±

31.51

mg/L(顯著高于化糞池(p

<0.01)和沼氣池(p

<

0.05))西北維吾爾族和回族等少數(shù)民族聚居區(qū)糞污中這3種重金屬含量較低?

重金屬濃度可能與飲食習(xí)慣、氣侯環(huán)境有關(guān)不同的處理設(shè)施重金屬濃度存在較大差異2.4

我國農(nóng)村廁所糞便中抗生素分布特征糞污中14種抗生素的總濃度為2746

ng/L(XJ-3)至7143

ng/L

(NM-3)。磺胺類抗生素污染濃度最高(2889

±

694 ng/L),比城市水環(huán)境高1-2個(gè)數(shù)量級,說明農(nóng)村地區(qū)糞污中磺胺類抗生素污染普遍存在。北方地區(qū)抗生素總濃度、大環(huán)內(nèi)酯類和磺胺類抗生素濃度均 于南方和西北地區(qū)(p

<

0.05)。糞污中抗生素在農(nóng)村的空間分布可能受到人類活動(dòng)強(qiáng)度的影響。2.5

我國農(nóng)村廁所糞便中致病微生物組成糞污中一些典型致病微生物含量如圖所示,包括沙門氏菌、衣原體、支原體、螺旋體、糞大腸桿菌、炭疽芽孢桿菌和結(jié)核分枝桿菌等。對比糞便無害化標(biāo)準(zhǔn),糞大腸菌和沙門氏菌是需要重點(diǎn)關(guān)注的致病微生物。2.6

我國農(nóng)村廁所糞便中微塑料分布特征))纖維(42.18%薄膜(30.34%碎片、泡沫棒狀、微珠聚酰胺(32.79%)聚對苯二甲酸乙二醇酯(21.76%)聚氯乙烯(14.73%)聚乙烯(6.80%)聚丙烯(3.62%)聚苯乙烯(0.98%)藍(lán)色(30.76%透明(19.90%白色(18.53%)))紅色(11.62%)黑色(8.92%)<1

mm(91.50%)100~500

μm(46.31%

)<5μm(3.94%

)形狀多樣顏色多樣成分復(fù)雜尺寸較小微塑料組成Zhangetal.,JHM,

20232.6

我國農(nóng)村廁所糞便中微塑料分布特征微塑料豐度中國農(nóng)村糞污中MPs豐度在47

.

16

-143

.

05

pa

r

t

i

cl

e

s

/

L

,

平均豐度為90.38±20.63particles/L(n=65),低于人糞便的MPs豐度,但遠(yuǎn)高于農(nóng)村生活污水的MPs豐度(0.43-2.154particles/L)。中國北方農(nóng)村地區(qū)的糞污MPs豐度顯著

區(qū)

西

區(qū)(p<0.05),表明農(nóng)村糞污中MPs豐度在全國空間尺度上呈現(xiàn)出地理格局,空間分布可能受到地理氣候因素和塑料制品使用監(jiān)管的影響。Zhangetal.,JHM,

20232.6

我國農(nóng)村廁所糞便中微塑料分布特征微塑料豐度糞

池(

p

<

0

.

0

5

,

平均值分別為

1

0

1

.

3

3particles/L和86.54

particles/L。沼氣池中的微塑料污染水平最低。糞污中MPs的豐度一定程度Z上h取an決g

e于t

a所l.,采JH用M的,

20232.6

我國農(nóng)村廁所糞便中微塑料分布特征微塑料歸趨通過糞便污水進(jìn)入農(nóng)田的MPs質(zhì)量估算為每年7.8

×

103-5.6

×

104噸,與有機(jī)肥施用(52.4-2.64

×104

噸)對土壤MPs的年貢獻(xiàn)量相當(dāng),并且比農(nóng)業(yè)地膜(4.8

×

102-1.0

×

103

噸)、污泥土地利用(938

噸)和大氣沉降(825

噸)的年貢獻(xiàn)量高出一到兩個(gè)數(shù)量級。糞便污水灌溉是農(nóng)田土壤中MPs的重要來源,對糧食安全和人類健康具有長期影響。Zhangetal.,JHM,

20232.7

我國農(nóng)村廁所糞便中污染物季節(jié)變化特征Ca、Cu等冬季含量最低夏季秋季冬季010203040TK(

g/

kg)夏0500100015002000Zn(

mg/

kg)夏季秋季冬季304050607080有機(jī)質(zhì)(

%)夏季秋季冬季204060TN(

g/

kg)夏季秋季冬季0246TP(

g/

kg)TKTPTNOM夏秋冬0255075100125150Ca(

g/

kg)夏秋冬10203040Cr

(

mg/

kg)夏秋冬02004006008001000Cu(

mg/

kg)CaCrCuZn有機(jī)質(zhì)冬季含量較低TN冬季含量較高秋 冬2.7

我國農(nóng)村廁所糞便中污染物季節(jié)變化特征夏季秋季冬季050010001500EC(

us

/

c

m)夏季秋季冬季6.

06.

57.

07.

58.

0pH夏季秋季冬季859095100含水率(%)抗性基因微生物群落致病微生物含水率pHEC冬季略低可能與冬季人類活動(dòng)和代謝頻率較低有關(guān)??剐曰蜇S度較低冬季微生物豐度顯著降低冬季氣溫低不適宜微生物生存Linlinetal.,Sustainability,

2025匯報(bào)提綱一、研究背景二、農(nóng)村廁所糞便中污染物賦存特征三、農(nóng)村廁所糞便中典型藥物好氧轉(zhuǎn)化及影響四、農(nóng)村廁所糞便中微塑料好氧轉(zhuǎn)化及影響五、農(nóng)村廁所糞便好氧發(fā)酵過程中臭氣控制六、結(jié)論及展望報(bào)告綱要具有水生生物毒性。30–90%尿液或糞便農(nóng)村旱廁3.1

研究概述消化系統(tǒng)疾病的用藥量大,排名前三,其中雷尼替丁和西米替丁是最常用的藥物。雷尼替?。≧H)和西米替丁(Cmt)均為抗組胺類藥物,常用于治療和預(yù)防胃、腸道潰瘍等消化疾病。雷尼替?。≧H)與西米替丁(Cmt)糞便資源化過程中抗阻胺藥物會(huì)如何變化?糞便資源化過程中抗阻胺藥物會(huì)有怎樣的作用?鹽酸雷尼替丁和西米替?。糠椒▋?yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)化學(xué)法糞便固液分離快操作復(fù)雜,藥品投入量大熱解法能源回收性好、二次污染小熱解技術(shù)復(fù)雜,投入量大焚燒法處理量大、減容性好、無害化程度高投資及運(yùn)行成本高,耗能,容易產(chǎn)生二次污染衛(wèi)生填埋投資少、費(fèi)用低、處理量大、操作簡便占地面積大,選址困難,易產(chǎn)生二次污染厭氧消化處理效果好、資源化程度高周期長,工藝復(fù)雜,運(yùn)行費(fèi)用較高好氧堆肥周期短,工藝簡單,投資低,操作方便,處理效果好堆肥的規(guī)模不易太大糞便處理方法糞便輔料好氧堆肥 堆肥成品研究表明好氧堆肥可殺滅或去除糞便中致病微生物、部分抗生素、抗性基因等污染物。E.

coliARGs四環(huán)素3.1

研究概述農(nóng)村廁所糞便好氧堆肥過程中鹽酸雷尼替丁降解迅速好氧微生物在鹽酸雷尼替丁降解過程中起著重要作用3.2

典型抗組胺類藥物的遷移轉(zhuǎn)化-鹽酸雷尼替丁的轉(zhuǎn)變規(guī)律pH對于鹽酸雷尼替丁消減的影響溫度和糞便微生物對鹽酸雷尼替丁消減的影響廁所糞便好氧堆肥過程中鹽酸雷尼替丁變化規(guī)律0244896120144020406080100Concentration

(mg/L)72Time

(H)25oC25oC+feces

55oC55oC+feces05101520020406080100Concentration

(mg/kg)Time

(day)10mg/kg100mg/kg04012016020406080Concentration

(mg/L)80Time

(H)pH

5

pH

7pH

9微生物群落的相對豐度(門水平)主坐標(biāo)分析(Principal

coordinate

analysis,PCoA)3.2

典型抗組胺類藥物的遷移轉(zhuǎn)化-微生物在藥物轉(zhuǎn)變中的作用25oC與55oC的微生物群落組成差異顯著溫度改變了微生物群落的結(jié)構(gòu)組成,進(jìn)而影響其對藥物的降解效果結(jié)果表明抗組胺類藥物對廁所糞便好氧堆肥升溫及水分去除存在“低促高抑”作用好氧堆肥最高及累積升溫:10mg/kg組

>空白組 >

100mg/kg組好氧堆肥含水率減少程度:10mg/kg組

>空白組 >

100mg/kg組3.3

典型抗組胺類藥物對好氧堆肥的影響-升溫及含水率036102030405060

Tempurature

(oC)9 12

15

18

21Time

(day)

Control

10mg/kg100mg/kg

Agiation&Sampling40506070moisturecontent

(%)0 3 6 9 12

15

18

21Time

(Day)

Control10mg/kg100mg/kg溫度

RH

Room含水率

RH036151821202530354045

oTempurature(

C)9 12Time

(day)Control

10mg/kg100mg/kg

sampling&agiation

Room04812162040444852566064Moisturecontent

(%)Time

(day)Control10mg/kg100mg/kg溫度

Cmt含水率

Cmt結(jié)果表明抗組胺類藥物對廁所糞便堆肥有機(jī)物轉(zhuǎn)化也存在“低促高抑”的現(xiàn)象好氧堆肥VS和STOC均呈下降趨勢好氧堆肥前6天VS與STOC降解程度:10mg/kg組

>空白組 >

100mg/kg3.3

典型抗組胺類藥物對好氧堆肥的影響-有機(jī)物轉(zhuǎn)化56606468727680VS

(%)0 3 6 9 12

15

18

21Time

(Day)

Control10mg/kg100mg/kgVS

RH03 605101520253035STOC

(mg/g)9 12

15

18

21Time

(Day)

Control10mg/kg

100mg/kgSTOC

RH

0361518210.51.01.52.02.5STOC

(mg/g)9 12Time

(day)Control10mg/kg

100mg/kg03615182156586062VS

(%)9 12Time

(day)10mg/kg100mg/kg64 VS

Cmt

ControlSTOC

CmtNO3--N濃度呈先上升、再下降,最后趨于穩(wěn)定NO

--N堆肥初期濃度基本為0,腐熟階段2濃度上升,表明雷尼替丁會(huì)抑制NO2--N的產(chǎn)生pH值總體呈先下降、后上升。pH大小呈:10

mg/kg組

≈空白組

>

100mg/kgNH4+-N總體呈下降趨勢。NH4+-N大小呈:10

mg/kg組

≈空白組

>100mg/kg0416206.57.07.58.08.5pH8 12Time

(Day)Control10mg/kg100mg/kg8 12162012344NH+-N(mg/g)Time

(Day)

Control

10mg/kg100mg/kg0416200501001502002503NO--N

(mg/kg)8 12Time

(Day)

Control10mg/kg100mg/kg041620050100-2NO

-N(mg/kg)8 12Time

(Day)Control150

10mg/kg100mg/kgpHNH4+-N0 4NO3--NNO2--N3.3

典型抗組胺類藥物對好氧堆肥的影響-氮轉(zhuǎn)化-雷尼替丁RHRH可能對氮轉(zhuǎn)化細(xì)菌活性產(chǎn)生抑制作用,且隨濃度增加而增強(qiáng)04816200.00.40.81.22-NO

-N(mg/kg)12Time

(day)01620010020030040050033NH(mg/m

)12Time

(day)Control10mg/kg100mg/kg04 8 1201.6246NH4+-N(mg/g)

Time

(day)ControlControl

10mg/kg100mg/kg0481216200.00.51.01.52.04 8

3NO

--N(mg/kg)Time

(day)

Control10mg/kg

100mg/kgNO

--N濃度前期濃度基本為0,后呈先上2升、再下降,最后趨于穩(wěn)定;NO3--N堆肥初期腐熟階段濃度上升,對照組高于另外兩組NH3的排量:10mg/kg>Control>100mg/kg組,與溫度變化相對應(yīng),6天后基本無NH3產(chǎn)生1.5天時(shí)100mg/kg組的NH4+-N的濃度最高,堆肥3天后三組NH4+-N變化趨于平衡+NH4

-NNO3--N

10mg/kg

100mg/kg16 20NO2--NNH33.3

典型抗組胺類藥物對好氧堆肥的影響-氮轉(zhuǎn)化-西米替丁CmtCmt可促進(jìn)有機(jī)氮的氨化,但對硝化過程產(chǎn)生的抑制作用。300 350 400 450500550600250300350400450500Em

(nm)Ex

(nm)500550600200250

300

350

400

450250300350400450200250500Ex

(nm)300350500550600200250250300350400450500400

450Em

(nm)Ex

(nm)300

350400450500550600200250300350400450500Em

(nm)Ex

(nm)500550600200250

300

350250300350400450500250400

450Em

(nm)Ex

(nm)300350500550600200250250300350400450500400

450Em

(nm)Ex

(nm)250300450Ex

(nm)500550600250300450500200250

300

350

400

450Em

(nm)500Ex

(nm)250300450200250

300

350

400

450

500

550

600Em(nm)Ex

(nm)Day

1.5ControlDay

1.510

mg/kgEm

(nm)Day

1.5100

mg/kgDay6ControlDay

15400Control350Day

610

mg/kgDay

6100

mg/kgDay

1540010

mg/kg350200250 300 350 400 450 500 550 600Em

(nm)500Day15100

mg/kg400350Fl

intensity Ex/EmGroup275/330270/440330/430Day1.5

Control3308076Day1.5

10mg/kg5179798Day1.5

100mg/kg2777165Day6

Control270133167Day6

10mg/kg197157200Day6

100mg/kg304125140Day15

Control125152205Day15

10mg/kg86146240Day15

100mg/kg167167229腐殖質(zhì)形成:10mg/kg>空白組>100mg/kg表明:低濃度的RH(10mg/kg)可加快糞便有機(jī)物的腐殖化3.3

典型抗組胺類藥物對好氧堆肥的影響-DOMs-三維熒光光譜高溫階段(第6天)二維熒光強(qiáng)度:10mg/kg組>

空白組

>100mg/kg組腐熟階段(第15天)二維熒光強(qiáng)度:10mg/kg

>

空白組≈100mg/kg組二維熒光光譜也結(jié)果表明低濃度的抗組胺類藥物可促進(jìn)糞便有機(jī)物的腐殖化200400600800100012001400Fluorescence

intensityDay6ControlDay610mg/kgDay6

100mg/kgEx=360

nm2004006008001000120014001600Fluorescence

intensity360

380

400

420

440

460

480

500

520

540

560Em

(nm)Day15ControlDay1510mg/kgDay15

100mg/kgEx=360

nm30035045050050100150200250300350400Fluorescence

intensity400Ex

(nm)Day6ControlDay610mg/kgDay

6

100mg/kgEm=550

nm3003505000100200300400500Fluorescence

intensity400

450Ex

(nm)Day15ControlDay1510mg/kgDay

15

100mg/kgEm=550

nm

Day

6

發(fā)射光譜360

380

400

420

440

460

480

500

520

540

560Em

(nm)Day

15

發(fā)射光譜Day

6

激發(fā)光譜Day

15

激發(fā)光譜3.3

典型抗組胺類藥物對好氧堆肥的影響-DOMs-二維熒光光譜FT-IR圖譜2930,

2850cm-1對應(yīng)脂肪族C-H拉伸,峰強(qiáng)度逐漸減小1050-1080cm-1對應(yīng)多糖或類多糖物質(zhì)C-O單鍵拉伸,峰強(qiáng)度逐漸減小1640-1655cm-1對應(yīng)羧酸鹽的C=O振動(dòng),峰強(qiáng)度變大1546cm-1對應(yīng)仲酰胺類的N-H振動(dòng),峰強(qiáng)變大40003500

300010001050

cm-11323

cm-11450

cm-11547

cm-11635

cm-1Day

21Day

15Day

12Day

9Day

6Day

3Transmittation

(%)2500 2000 1500Wavenumber

(cm-1)Day

1.5Day

02850

cm-12930

cm-12930

cm-12850

cm-12930

cm-12850

cm-12930

cm-12850

cm-12930

cm-12850

cm-12930

cm-12850

cm-12930

cm-12850

cm-12930

cm-12850

cm-1Control1380

cm-1500

400035003000100010mg/kgTransmittation

(%)2500 2000 1500Wavenumber

(cm-1)Day

21Day

15Day

12Day

9Day

6Day

3Day

1.5Day

02850

cm-1-12850

cm-12850

cm-12850

cm-12930

cm-12930

cm-12930

cm-12850

cm-12930

cm-12850

cm-12930

cm-12850

cm-12930

cm-12930

cm-12930

cm-12850

cm1546

cm-11640

cm-11396

cm-11320

cm-11050-1080

cm-1980cm-1870cm-1619cm-1500

40001500

1000500100

mg/kgTransmittation

(%)3500 3000 2500 2000Wavenumber

(cm-1)Day

21Day

12Day

9Day

6Day

3Day

1.5Day

02850

cm-12850

cm-12850

cm-12850

cm-1-12850

cm-1Day

15 2850

cm-12930

cm-12930

cm-12850

cm2930

cm-12930

cm-12930

cm-12930

cm-11546

cm-11640

cm-11320

cm-11396

cm-1870cm-11050-1080cm-1980cm-1

619cm-1對照組10

mg/kg2930

cm-12850

cm-12930

cm-1100

mg/kg3.3

典型抗組胺類藥物對好氧堆肥的影響-DOMs-FTIR光譜好氧堆肥可促進(jìn)糞便樣品DOM的芳香化和縮聚堆肥中微生物群落的變化

(門水平)三組堆肥在1.5天微生物微生物群落組成有較大差異,

Control組主要有變形菌門(Proteobacteria),而10mg/kg組和100mg/kg組主要為厚壁菌門(Fimicutes),10mg/kg組厚壁菌門(Fimicutes)占比更大,鹽酸雷尼替丁改變了微生物的群落隨著堆肥的進(jìn)行,三組堆肥中擬桿菌門(Bacteroidota),放線菌門(Actinobacteriota)相對豐度變大,10mg/kg組和100mg/kg組厚壁菌門(Fimicutes)豐度變小堆肥中微生物群落的主坐標(biāo)(PCoA)分析(屬水平)堆肥1.5天三組堆肥的微生物差異較大,隨著堆肥反應(yīng)的進(jìn)行,三組堆肥的微生物群落結(jié)構(gòu)趨于相似抗組胺藥物改變了好氧發(fā)酵微生物的群落結(jié)構(gòu)3.3

典型抗組胺類藥物對好氧堆肥的影響-微生物群落D

1.5

CKD

1.5

10D

1.5

100D

6

CKD

6

10D

6

100D

21

CKD

21

10D

21

1000.40.30.20.10.00.5Communityrelativeabundanceon

pathwaylevel2AminoacidmetablismCarbohydrate

metablismLipid

metablism有機(jī)物代謝相關(guān)微生物功能基因相對豐度 微生物功能因子與環(huán)境因子之間的冗余(RDA)分析堆肥第1.5天有機(jī)物代謝相關(guān)微生物的豐度

10mg/kg組要明顯大于兩外兩組,說明10mg/kg能促進(jìn)有機(jī)物代謝相關(guān)微生物的活性,且堆肥1.5天有機(jī)物代謝主要差異體現(xiàn)在碳水化合物的代謝上冗余分析可以看出與碳水化合物代謝的微生物功能基因與環(huán)境因子TOC,STOC與VS的變化呈現(xiàn)較大相關(guān)性好氧堆肥微生物功能基因的變化證明了低濃度的RH對于好氧堆肥的促進(jìn)作用3.3

典型抗組胺類藥物對好氧堆肥的影響-功能基因堆肥中抗生素抗性基因(ARGs)相對豐度變化堆肥中人類致病微生物功能基因相對豐度變化(KEGG,

Level

2水平)堆肥中ARGs的種類主要有桿菌肽類(baca),磺胺類(sul1,sul2)

堆肥中于人類疾病相關(guān)功能微生物群落有:抗生素藥物抗性,癌癥四環(huán)素類(tets,

tetg,

tetl),大環(huán)內(nèi)酯類(mefa,

ermb)等 微生物感染疾病等

堆肥1.5天對照組和10mg/kg組的baca

相對豐度最大。而

堆肥第1.5天10mg/kg與100mg/kg組的抗生素藥物抗性(Drug100mg/kg的ermb相對豐度最大 resistance:Antimicrobical)的相關(guān)微生物豐度大于對照組

隨著堆肥的進(jìn)行,三組堆肥中ARGs組成趨于相似

隨著堆肥反應(yīng)的進(jìn)行,三組堆肥的人類疾病相關(guān)功能微生物群落組成趨于相似鹽酸雷尼替丁的存在改變了堆肥中抗生素抗性基因(ARGs)與致病微生物的結(jié)構(gòu)組成,隨著堆肥反應(yīng)的進(jìn)行,ARGs與致病微生物的結(jié)構(gòu)組成變化趨于相似3.3

典型抗組胺類藥物對好氧堆肥的影響-ARGs與致病微生物匯報(bào)提綱一、研究背景二、農(nóng)村廁所糞便中污染物賦存特征三、農(nóng)村廁所糞便中典型藥物好氧轉(zhuǎn)化及影響四、農(nóng)村廁所糞便中微塑料好氧轉(zhuǎn)化及影響五、農(nóng)村廁所糞便好氧發(fā)酵過程中臭氣控制六、結(jié)論及展望報(bào)告綱要4.1研究方案糞污4.2

堆肥過程中微塑料的老化規(guī)律4.2.1

形貌特征堆肥加劇了老化微塑料表面粗糙與損傷,促進(jìn)微生物侵蝕與進(jìn)一步降解。堆肥90天后,微塑料粒徑減小,老化微塑料粒徑減小更為顯著。01503006007509000.00.91.82.73.6450粒徑

(

μm)新鮮PET老化PET0.01%新鮮PET+90天0.25%新鮮PET+90天

0.01%老化PET+90天0.25%老化PET+90天頻度分布(%)4.2

堆肥過程中微塑料的老化規(guī)律4.2.2

表面官能團(tuán)變化新鮮PET老化PET新鮮PET0.25%-90天老化PET0.25%-90天0.000.160.320.480.640.80重金屬Cd吸附量

(mg/g)堆肥促進(jìn)了老化微塑料的進(jìn)一步老化(紅外特征吸收峰強(qiáng)度明顯減弱)。堆肥后老化微塑料的負(fù)電性和比表面積增強(qiáng),使其擁有更高的反應(yīng)性與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。吸光度(a.u.)4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500波數(shù)(cm-1)新鮮PET新鮮PET0.01%+90天新鮮PET0.25%+90天老化PET老化PET0.01%+90天老化PET0.25%+90天4.2

堆肥過程中微塑料的老化規(guī)律4.2.3

浸出行為含有微塑料的堆體,熒光總強(qiáng)度大于空白對照組,尤其是老化微塑料。微塑料在堆肥過程中有浸出現(xiàn)象發(fā)生,老化微塑料會(huì)浸出更多的類腐殖質(zhì)物質(zhì)。新鮮PET-MPs老化PET-MPs類色氨酸熒光強(qiáng)度類腐殖質(zhì)熒光強(qiáng)度PARAFAC分析4.2

堆肥過程中微塑料的老化規(guī)律實(shí)際堆肥體系印證了實(shí)驗(yàn)室小試結(jié)果,表明堆肥促進(jìn)了PET老化,包括表面粗糙程度增加、羰基指數(shù)降低、特征峰強(qiáng)度降低、載體效應(yīng)增強(qiáng)。羰基指數(shù)(CI)重金屬Cd吸附量4.2.4

實(shí)驗(yàn)堆肥體系FT-IR4.3

老化微塑料對好氧堆肥的潛在影響老化微塑料可能抑制高溫微生物活性,縮短高溫期并降低有機(jī)物降解率;微塑料的存在對堆肥含水率影響較小。12 24 36 48 60 72 84 9610

02030405060溫度(℃)時(shí)間

(天)室溫空白對照新鮮0.01%老化0.01%12 24 36 48 60 72 84 9610020304050604.3.1

堆肥運(yùn)行效果70 70溫度(℃)時(shí)間

(天)室溫空白對照新鮮0.25%老化0.25%0 16 3248 64 80 960.140.280.420.560.70含水率

(%)時(shí)間(

天)空白對照新鮮0.01%老化0.01%0 16 320.140.280.420.560.70含水率

(%)48 64 80 96時(shí)間(

天)空白對照新鮮0.25%老化0.25%4.3

老化微塑料對好氧堆肥的潛在影響4.3.2

物料理化性質(zhì)微塑料對pH、EC及氨氮硝態(tài)氮的轉(zhuǎn)化沒有顯著影響。4.3

老化微塑料對好氧堆肥的潛在影響EEM表明,堆肥過程促進(jìn)了腐殖酸類物質(zhì)的積累;微塑料的存在可能影響了堆肥過程中DOM的轉(zhuǎn)化過程;高濃度老化微塑料降低了腐殖化程度。4.3.3

溶解性有機(jī)物組成及含量4.3

老化微塑料對好氧堆肥的潛在影響厚壁菌門放線菌門4.3.4

微生物群落堆肥微生物的α多樣性指數(shù)堆肥微生物在門水平上的分布圖堆肥微

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