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我国每年产生数以亿吨计的有机废弃物,如何处理这些废弃物,控制其生态风险是当前环境领域的一大热点.本课题组从有机废弃物的物料特性和生物风险出发,通过粪源性病原调查(源头解析)、促腐功能微生物筛选、配套快速堆肥发酵系统研制(过程控制)和粪肥还田后环境影响评价(末端评估),对微生物在有机废弃物资源化及其风险控制中的应用和机理进行了较为系统的研究,取得如下结果:(一)采集江苏省13个地市和全国部分集约化养殖场畜禽粪及有机肥厂的发酵堆肥和成品217份,进行了典型粪源性病原菌(粪大肠菌群、大肠菌群、沙门氏菌)和抗生素抗性菌的分析,结果新鲜粪便中粪大肠菌群数量菌和大肠菌群含量都较高,最高达分别4.52×1o11 MPN·g-1和9.23×1o11 MPN·g-1;沙门氏菌量最高为3.23×108 MPN·g-1.有机肥成品及半成品中有一定数量的粪大肠菌群、大肠菌群和沙门氏菌的检出.对其中20个样品进行的分析,结果四环素抗性细菌检出率100%,数量为2.37×105~7.57×1o8 CFU·g-1.表明集约化养殖场的畜禽粪中若不进行标准化的规范处理,必将存在较大的生物风险; (二)针对畜禽粪和秸秆类等有机废弃物中以蛋白类纤维类物质为主,分别筛选了耐高温/嗜高温的蛋白酶高产菌、纤维素分解菌;筛选到能于60℃生长,产酶量高于4000 U/ml以上的高活性菌株有10株,高于10000U/ml的菌株有2株,其中枯草芽孢杆菌BY25产酶量达14767 U/ml(比活力10766U/mg),通过离子交换和分子筛层析偶联,纯化分离了其蛋白酶的高活性组分,结合四连杆飞行时间质谱(Q-TOF2)分析,确认为一种纤溶酶;筛选到能于55℃生长的纤维素强分解菌,可在7天内有效分解水稻秸秆和小麦秸秆,分解率(秸秆失重率)>50%,且对植物无毒害; (三)研发了新型堆肥化发酵系统,包括转筒式连续发酵设备和立式发酵塔,配合以蛋白酶高产菌、纤维素分解菌为主体的促腐菌剂,可在24小时内实现畜禽粪的无害化,卫生学无害化指标达到GB8172要求; (4)以对畜禽粪便、秸秆等作为有机肥还田后的环境效应进行了研究.对于抗生素抗性菌(以四环素抗性菌为例)而言,无论四环素抗性菌的数量还是抗性菌占可培养细菌总数的比例,施用畜禽粪便等腐熟后制备的有机肥处理都是低于新鲜粪处理,但都显著高于化肥对照处理.对于温室气体排放而言,采用堆肥化处理后可以较新鲜粪肥显著降低其施用于土壤后的稻季甲烷和氧化亚氮排放(分别削减70.7~76.0%和72.5~87.5%).