我國城市生活垃圾中產量最大的是廚余垃圾，隨著城市居民生活水平提高，2019年中國城市生活垃圾中廚余垃圾產量約為1.20億噸，這些垃圾大部分以填埋和焚燒的方式處理。這些傳統方式會排放溫室氣體、滲濾液以及臭氣，對環境造成二次污染的同時，也未能有效利用廢棄物中的營養物質。廚余垃圾中的淀粉、蛋白質、纖維素和油脂等營養物質隨意廢棄容易污染環境，而采用好氧堆肥的方式處理廚余垃圾能夠得到穩定的腐殖質大分子，可作肥料用于改良農田。 

 然而，普通的好氧堆肥有礦化高、腐殖化程度低，獲得的成品品質不穩定的問題，因此有研究者將具有特定功能的微生物制成菌劑加入堆肥中以改良堆肥工藝，這被稱作生物強化。目前的研究大多集中在如何提高堆肥腐殖化、減少堆肥中碳氮元素的損失，而哪些腐殖質前體物在堆肥中更為重要，哪些腐殖化途徑在添加微生物菌劑后首先發生等問題不尚明確，也就是生物強化的機制不清楚。 

 為探究廚余垃圾堆肥過程中生物強化對胡敏酸形成的作用機理，中國科學院成都生物研究所碩士研究生周小路在李東研究員的指導下，以廚余垃圾為原料，在堆肥初期加入具有降解淀粉、蛋白、油脂、纖維素和氨氧化功能的復合微生物菌劑，進行了為期90天的堆肥試驗，并通過堆肥指標監測、熱重分析、光譜分析以及統計分析等方法探究了微生物驅動的腐殖化作用機理。結果顯示，在堆肥結束時生物強化組的HA為7.51 g/kg，腐殖化指數HA/FA達到了1.90，并且HA/FA在第40天就能達到2.34的峰值，均顯著高于對照組。表明了生物強化可以加速HA的形成，不僅能提高廚余垃圾的腐殖化速率和程度，還增加了HA的結構熱穩定性。在堆肥過程中，多酚腐殖化途徑在HA的形成中起著重要作用。添加外源的復合微生物菌劑能夠增加蛋白質和碳水化合物的降解，促進氨基酸和還原糖這兩種腐殖質前體物的產生，從而增強了美拉德腐殖化途徑和多酚腐殖化途徑。當多酚不足時生物強化增強美拉德腐殖化途徑。這些研究結果為廚余垃圾垃圾堆肥的定向腐殖化過程提供了技術支撐。 

　　本研究得到了四川省科技計劃項目(2020YFQ0001，2020ZYD022，2021ZHZY0016)和山東省自然科學基金資助項目(ZR2020KE038)等的支持。研究成果以碩士研究生周小路為第一作者、李東研究員為通訊作者發表在Science of the Total Environment期刊上。 

　　原文鏈接

　　廚余垃圾堆肥過程中生物強化對胡敏酸形成的作用機理