2.2氧消耗

在15°C下测定总氧消耗率（TOCR）。将粪液样品在密闭容器中（Labco Exetainer，英格兰海威科姆）搅动约30秒，直到粪液中的氧达到至少50％的饱和度。在这个通气过程之后，立即（通气后不到10秒）通过一个快速响应氧传感器（90％响应时间<5秒）在粪液中在线监测氧的减少，直到无氧。生物氧消耗率（BOCR）是在样品中氧化26-28小时后确定的，其中样品在搅拌台上在大气空气下搅拌。延长的氧化期间的BOD测定测定的是样品中化学可氧化的化合物。然后根据先前对TOCR的描述来测定BOCR，不得与标准BOD测定混淆。将在已进行5分钟85°C热处理以杀灭微生物的样品中测定化学氧消耗率（COCR）。在封闭容器中进行这种巴氏消毒，没有气体空间，以保持粪液无氧并避免化合物从液相中挥发失去。冷却至15°C后，引入了气相，通过大约30秒的搅拌将粪液氧化到至少50％的空气饱和度，如前所述。COCR按照TOCR的描述进行测量

2.3分析氧消耗反应动力学

化学耗氧量假定遵循一级反应动力学（指数衰减）。dC/dt=-k1C（1），其中C为氧浓度，t为时间。COCR，用衰减常数k1b表示，通过将过去样品的氧衰减数据拟合到方程（1）中来估算。

生物耗氧量假定表现出零阶反应动力学（线性衰减，方程（2））。BOCR直接从氧化26-28小时的样品中估算。在这些样品中，假设化学可氧化的化合物已被消耗。因此，通过线性回归确定了表示BOCR的线性衰减常数k₂b（方程（2））。dC/dt=-k₂（2）

对于未处理的样品，应用组合反应动力学并拟合到TOCR的测量数据（方程（3））。dC/dt=-k1C-k₂（3）

在15℃下，典型污泥中的氧溶解度约为290mM。根据Henze等人（2003）的研究，好氧微生物的典型半饱和常数Km小于1-2mM。当C相对于溶解度较小时但仍远高于Km时，根据初始观察，可以假设k1C≈k₂，并且衰减接近线性。因此，可以通过在氧浓度较低的情况下对衰减曲线的斜率进行粗略估计k₂，然后通过方程（3）隔离出指数衰减常数k₁。这种方法被用于粗略估计指数衰减常数k1a以及线性衰减系数k2a，从而从未处理的污泥的氧消耗率（OCRs）中获得系数，然后可以调整系数以获得最佳拟合。

对于硫酸盐还原的测量，收集的酸化和未处理的污泥被转移至500毫升的蓝色瓶中，并放置在磁力搅拌器上。头空间不断用氮气冲洗。将8毫升的粪便转移到12毫升的Labco Exetainers中，这些Exetainers在氮气流下关闭。通过橡胶隔膜将10微升的35S–SO42-溶液（10kBq·μl−1）注入到每个Exetainer中，然后在15℃水平摇动时孵育1、2和4小时（每个孵育时间n=10）。在孵育结束时，向每个Exetainer中注入1毫升20％（w/v）ZnAc溶液，然后剧烈摇动以捕获硫化物并停止样品中的生物活性。为了确定硫酸盐还原率（SRR），通过结合酸铬蒸馏（Fossing＆Jorgensen，1989）来分离注射的放射性硫酸根化合物中的还原放射性硫化合物，其中还原硫被释放为硫化氢，并通过氮气流从样品中除去。硫化物再次在2％ZnAc溶液中被捕获，通过闪烁计数器（Hewlett Packard TriCarb 2900TR）测定还原硫池的放射性。在蒸馏之前，还原硫池中的放射性硫池的放射性被测定。

然后，从以下方程计算SRR：

其中a是还原硫池的放射性，A是35S-硫酸根池的放射性，[SO4²-]是粪液中的硫酸根浓度，1.06是考虑硫酸还原细菌对35S和32S之间分馏的常数，t是时间（Fossing＆Jorgensen，1989）。

在三个单独的浆液样品（每个3.0ml）中测量甲烷的产生，所述浆液样品在15℃下在气密小瓶（Labco Exeters，High Wycombe）中孵育，然后搅拌并用氮气回流以维持浆料中的缺氧以及从顶部空间和浆料中去除初始甲烷。将小瓶孵育约19小时。从顶部空间对气体进行取样，并在气相色谱仪（Chrompack 438A，Packard Instrument B.V.）上分析甲烷，通过孵育期间顶部空间浓度的线性增加来估计甲烷产量。

在对Jensen等人（1995）描述的程序进行修改后，在气相色谱仪上测量短链脂肪酸以及山梨酸、苯甲酸、乳酸、琥珀酸和马尿酸的浓度。简言之，将10g粪肥在90ml稀释剂（28mM NaOH和11.1mM内标2-乙基丁酸）中稀释，并加入浓HCl（0.5ml）和乙醚（2ml）并混合。离心后，将醚层转移到含有10ml衍生试剂N-甲基-N（叔丁基二甲基甲硅烷基）-三氟乙酰胺（Fluka）的小瓶中。将混合物在70℃下孵育20分钟，然后在室温下放置48小时。在配备有火焰离子化检测器和30m SGE BP1柱的Hewlett-Packard气相色谱仪（型号6890）上进行分析。

硫化物使用硫化物微传感器（Unisense A/S，Aarhus，丹麦）进行测定（Jeroschewski等人，1996）。通过向污泥中添加浓盐酸来降低pH，确定了酸可溶硫化物，包括初始硫化物和由于降低pH而生成的过剩硫化物。