对Fe⁰,Fe₂O₃,Fe₃和Fe₃O₄-在堆肥过程中介于化和转换的洞察

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 土壤科学 土壤科学
• 生物地质化学生物地质化学

背景情况:

• 堆肥富含的有机废物,如肥 (CM) 和葡萄末 (WGP),对于可持续农业至关重要.
• 湿化,即形成稳定的有机物质 (湿性物质) 的过程,是土壤健康和营养循环的关键.
• 铁化合物正在被探索,因为它们有可能调节堆肥过程.

研究的目的:

• 研究不同铁形式 (Fe0,Fe2O3,Fe3O4) 在CM和WGP堆肥过程中对化的影响.
• 了解铁对堆肥的影响机制,包括活性氧物种,微生物活动和营养动态.
• 评估铁改性堆肥在废物回收和营养回收方面的潜力.

主要方法:

• 使用CM和WGP添加Fe0,Fe2O3或Fe3O4.4的堆肥试验.
• 对化指标的分析,包括过氧化 (H2O2) 和基 (·OH) 含量.
• 测量酸 (HA) 产量和功能组的形成.
• 评估微生物群落组成和关键酶活动 (例如,氧胺脱酶,酶).
• 量化营养 (N,P,K) 的保留.

主要成果:

• Fe2O3和Fe3O4通过增加H2O2和OH水平,促进芳香碳的形成,并加速HA的生产和芳香化,显著增强了湿化.
• Fe2O3对关键酶进行了上调,导致化 (4.9%) 和固定 (6.7%) 的增加,并丰富了特定的微生物种群.
• Fe2O3使HA产量提高了14.9%,并改善了N,P和K的保留,提供了显著的经济回报 (108.6元人民币t-1).
• Fe0通过清除活性氧物种并阻碍微生物殖民,抑制了化.

结论:

• 氧化铁,特别是Fe2O3和Fe3O4,是提高CM和WGP堆肥中湿化的有效调节剂.
• Fe2O3显示出显著的好处,包括改善营养固定,微生物活动和酸生产,这使其成为一个有前途的修正案.
• 以铁为媒介的堆肥提供了一种有效的策略,用于利用富含的有机废物并改善土壤质量.