试验设添加表面活性剂(APG)和不加表面活性剂的对照(CK)两个处理,每个处理3个重复。表面活性剂APG的添加量为100mg kg−1(堆料)。在堆置过程中,分别于堆肥的第0d、3d、5d、7d、14d、21d、28d从堆肥的不同部位采集样品,充分混合后测定堆肥的微生物数量以及酶活性。试验共堆制30 d(2008年8月11日~9月9日)。
堆肥温度由PT-100铂电极测定,测定位置为堆肥中心部位,分别在每天上午10:00和下午17:00测定。微生物数量测定采用平板菌落计数法[29]。细菌、放线菌、真菌计数所用培养基分别为牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、孟加拉红琼脂培养基、改良高氏一号培养基。
酶活性测定方法:脲酶活性测定是以脲素为基质进行酶促反应,测定生成的氨量来表示脲酶活性;过氧化氢酶活性测定采用滴定法,在酸性条件下用0.1mol L−1高锰酸钾滴定反应混合物中的过氧化氢,根据高锰酸钾的浓度和体积以及过氧化氢浓度求得过氧化氢体积,用反应前后过氧化氢消耗量表示过氧化氢酶活性,活性单位为mmol g−1;转化酶活性是以蔗糖为底物,经转化酶水解后生成还原糖,然后采用3,5-二硝基水杨酸比色法进行测定,活性单位以mg(葡萄糖) g−1 24h−1;纤维素酶活性测定采用DNS法,即用羧甲基纤维素钠盐作底物,经纤维素酶水解后生成还原糖,然后同样用3,5-二硝基水杨酸法测定还原糖含量,纤维素酶活性的单位是μg·min−1。
生物表面活性剂作为由微生物产生的一类新型表面活性剂,相对于化学表面活性剂有低毒性、可降解性和生态相容性、高效性和稳定性等诸多优势,因此不仅在石油开采和运输、制药工业、食品工业、纺织工业和化妆品工业等领域应用广泛,而且在环境工程领域特别是土壤修复中的应用也得到了越来越多的关注。在固体有机废弃物好氧堆肥过程中加入生物表面活性剂,可改善堆肥处理的微环境,促进有机质的降解,加快堆肥进程。
然而,生物表面活性剂仍只有少数产品走向市场,大多数品种处于试验研究阶段,主要是由于它的生产成本较高,据估计生物表面活性剂是化学表面活性剂成本的3~10倍。同时,一些生产生物表面活性剂的菌剂如铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是农用堆肥和微生物肥料所禁用的菌种。因此,生物表面活性剂应用于农用堆肥受到极大的限制。根据文献报道,添加化学表面活性剂吐温-80能够增加纤维素酶活性,促进纤维素类物质的生物降解。将化学表面活性剂应用于好氧堆肥以加速堆肥进程,至今少有报道。