文 献 综 述

近年来，随着市场经济的快速发展，农业产业的结构调整和新农村的建设^[1]，人们的生活水平大大提升，因而畜禽养殖业也得以快速发展^[2]，养殖规模越来越大^[3]。与此同时，畜禽粪污年产量也在大幅增长，造成严重环境污染^[4]、污染地表水和地下水导致水资源短缺矛盾加剧、危害人类身体健康，严重制约我国经济的可持续发展^[5]，此时就需要我们及时而合理的处理这些有机废弃物。随着国家对环境保护的重视，污水排放标准的严格控制，规模化废水达标排放和利用已成为影响生存和发展的重要因素，对沼液深度处理以达到排放或农用标准，已成为废水处理的当务之急。而通常情况下规模化养殖场会优先利用厌氧发酵法，因为该技术不仅可以大大降低养殖污染，还能产生大量沼气，实现废物资源再利用，缓解能源供需矛盾，保护环境，促进经济的发展，因而得到了国家的大力支持^[6]，因此我国规模化沼气工程建设得以快速发展^[7]。养殖废弃物在厌氧环境中，在一定条件下，通过微生物发酵^[8]，产生大量沼气，同时带来了大量的沼液。沼液是厌氧发酵的液相残留物^[9]，成分非常复杂，其中含有丰富的氮、磷等营养物质、多种矿物质、有机质以及生物活性物质，而这些成分使得沼液作为农作物肥料使用时可增加土壤所需的营养，并使土壤变得疏松^[10]，还能促进植物生长、提高作物产量，改善作物品质和抑制病虫害。沼液作为生物肥料和生物农药使用时，不仅可以减少化肥的使用次数，同时增加了土壤肥力，而且操作简便，价格低廉^[11]。但沼液也有不足之处，沼液属于高浓度难降解有机废水^[12]，含有大量的有机污染物和较高的化学需氧量（COD）、氨氮、总磷及悬浮物，且碳氮比例严重失衡，这些指标大多数通常无法达到《畜禽养殖业污染物排放标准》的浓度限值，还田使用的话会有运输成本增加、经济价值较低和储存占地面积大等缺点^[13]。目前沼液的处理与利用尚缺乏规范化的管理^[14]。在我国农村中，这些废液通常未经任何处理就被当作肥料还田或直接排放，这将带来很多负面影响：1.沼液中含有营养物质、矿物质、有机质、生物活性物质、众多微生物菌群及微量重金属成分，成分非常复杂，若直接使用，则忽略了沼液的更深层次的利用价值^[15]，可能影响人们生活质量、水资源及土壤^[16]，造成新的环境污染；2.由于田地数量有限，运输成本昂贵，畜牧业发展太快以致大量沼液无法被相应的土地消纳^[17]，因此只能直接排放造成环境污染；3.由于无规范性的指导，沼液在还田利用时，一旦施用量过大超过土地承载能力和作物利用能力，就会造成二次污染。因此在沼液直接排放前，我们需对沼液进行预处理从而使其达到国家排放标准，从而大大降低污染负荷，减轻土地消纳能力。本课题对环境微生物处理沼液进行研究，通过条件优化从而使沼液中COD、TN、TP、色度及氨氮得以有效的去除，减轻后续处理废水的压力。

1.沼液处理技术

1.1自然生物处理技术^[1]

自然生物净化技术主要包括氧化塘、人工湿地等^[19]，该技术主要利用天然水体、土壤和生物的物理、化学与生物的综合作用来净化污水，它主要通过过滤、物理和化学吸附及生物氧化等来净化处理污水^[20]。自然生物处理技术成本较低，节省能源，操作简易，技术含量不高，对周围环境影响不大。但土地占用面积较大，易受气候条件影响。因此它主要适用于产生沼液较少的中小型沼气工程。其中氧化塘法与我国国情相符，但得注意污水进入氧化塘需进行预处理，防渗措施需做好且氧化塘占地面积较大等；人工湿地法维修费用低，便于管理，效率高，较为符合我国农村的经济现状，尤其适用于解决新农村建设所面临的水环境问题，前景广阔。

1.2生化处理技术

生化处理技术主要是利用各类微生物的生长繁殖来充分降解沼液中大量有机废弃物，从而使出水达标排放。常见有SBR法，膜生物反应器，生物滤池，组合工艺等工艺，其中SBR法在国内外沼液处理过程中运用最多。与自然生物处理技术相比，生化处理技术占地面积少，便于管理，出水水质好，比较稳定，效率很高，但其费用高，能源消耗量大，较难维修，因此该工艺主要适用于经济较发达的地区。该技术可结合其他处理技术，优化菌群，控制沼液参数条件，引入沼液后处理工程技术^[21-22]，加强处理效果。

1.3农业资源化综合利用技术

沼液中不仅含有丰富的氮、磷、钾等营养物质，还含有多种矿物质、有机

质以及生物活性物质，营养成分极为丰富。沼液主要应用于肥料、生物农药、