我校土壤健康研究中心在有机固废高效腐殖化和资源化利用方面取得最新成果

发布者:茶与食品学院、生态与资源工程学院发布时间:2026-11-13浏览次数:392

近日,我校土壤健康研究中心在环境科学与生态学领域权威期刊《Bioresource Technology》(中科院一区TOP)上发表题为“Unlocking the Unique Effect of Moisture Content on Compost Humification During Electric Field-assisted Aerobic Composting”的研究性论文。茶与食品学院上官华媛副教授为第一作者,生态与资源工程学院唐家桓教授为通讯作者,武夷学院为第一单位。

好氧堆肥是实现有机固体废弃物资源化利用的重要途径,腐殖化程度和堆肥腐熟度是评价堆肥产品质量的关键指标。含水率作为影响堆肥过程的重要环境因素,不仅直接影响微生物代谢活动,而且与氧气传递、有机质降解及腐殖质形成密切相关。然而,传统好氧堆肥推荐的初始含水率并不一定适用于电场辅助好氧堆肥(EAC)体系,如何通过优化含水率实现高效腐殖化和堆肥腐熟仍有待深入研究。针对这一科学问题,研究团队系统探究了不同初始含水率(50%–80%)对EAC过程中电流响应、氧气利用、腐殖质形成及微生物群落演替的影响,揭示了含水率调控电场辅助堆肥腐殖化的独特作用机制。

该研究发现,随着初始含水率增加,体系峰值电流响应总体呈增强趋势,而电流响应的增强并不意味着腐殖化效率同步提高。其中,70%初始含水率处理组(EF-70)表现出最佳的综合堆肥性能,实现了高效氧气利用,最高温度达到74.7 ℃,高温期持续15天。EF-70的HA/FA(2.19)和GI(144.71)均显著高于其他处理组,表明其具有更优的腐殖质积累效果和堆肥腐熟度。在机制探索中发现,EF-70的优异表现并非源于微生物多样性的简单增加,而是通过优化堆肥微环境、促进功能微生物群落定向演替以及增强微生物间的协同互作,实现了有机质降解与腐殖化过程的有效耦合。研究强调适宜的初始含水率能够充分发挥电场辅助好氧堆肥的技术优势,为高含水率有机废弃物的高效腐殖化及资源化利用提供了新的理论依据和技术支撑。

本研究得到国家自然科学基金(NO. 42507584、NO. 42477258)、武夷学院引进人才科研启动项目(NO. YJ202401)、中国乌龙茶产业协同创新中心开放性基金(NO. 2025 W05)、福建省科技厅育成项目(NO. 2025FJSYCXM02)以及南平市科技计划项目(NO. N2021Z016)的资助。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.biortech.2026.136204