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调查发现新技术使养猪业更加环保

居住在亚热带岛屿冲绳的任何人都对养猪业的密集程度有所了解。农场对岛上的经济和文化影响很大。根据内阁府的数据,截至2018年,冲绳有超过225,000头猪。猪肉是当地饮食的主食,在传统餐厅的许多菜肴中都可以找到。但是养猪场的存在又产生了另一种不那么受欢迎的影响-有异味。开车经过一些特别是农场拥挤的区域,车窗被打倒,您一定会后悔。

这种气味至少部分是由养猪业的副产品引起的。整个冲绳县,农场产生大量废水。现在,冲绳科技大学研究生院(OIST)生物系统部门的研究人员创建了一种新的废水处理系统,并已在冲绳当地的养猪场成功对其进行了测试。

“我们的新系统使用两个不同的腔室,”最近发表在《生物资源技术》上的论文的主要作者安娜·普罗霍罗娃博士解释说。“在一个腔室中,处理全强度猪废水以去除异味,病原体和有机物,而在另一个腔室中,从已经通过传统曝气系统处理过的废水中去除过量的硝酸盐和磷酸盐。据我们所知,这是第一个成功同时处理两种不同类型废水的系统。”

这与农民目前使用的传统曝气系统形成了鲜明的对比,该系统主要处理废水中的有机物,还将存在的铵转化为硝酸盐,但不再进一步处理硝酸盐。在,畜牧业的硝酸盐排放极限将很快降低到目前水平的五分之一(今天为每升500毫克硝酸盐氮),以与其他行业保持一致。冲绳县超过35%的农场有可能超过这一迫在眉睫的变化。

生物系统部门负责人Mami Kainuma博士说:“这引起了极大的关注,因为硝酸盐污染会对人类健康和环境造成灾难性的影响。” 人们摄入硝酸盐后会转化为亚硝酸盐,这会影响血液的携氧能力,并可能导致高铁血红蛋白血症或蓝色婴儿综合症。”

这个新系统依赖于丰富的细菌群落的存在来开始这一过程。在第一个腔室-阳极腔室中-细菌与存在的有机分子发生反应,在此过程中释放出电子。然后,这些电子通过电极转移到第二室-阴极室。阴极室中含有已经经过曝气过程的废水,因此硝酸盐含量很高。阴极室表面上的细菌接受这些电子,并利用它们驱动硝酸盐向氮气的转化。该系统的优势在于,硝酸盐的去除可以发生在有机物含量低的废水中,例如已经曝气的水中。

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