黑水虻治理猪场粪污的潜力分析

随着我国畜禽养殖业的规模化、集约化发展， 粪污污染问题愈发严重，粪污管理难度加大。为了解决畜禽粪便给周边环境带来的压力， Miller 等于20 世纪70 年代开始了蝇蛆处理粪便的研究，但蝇蛆养殖存在生产成本过高、不卫生等弊端， 所以不进入人类居室的黑水虻 引起了广泛关注。黑水虻是一种资源性食腐昆虫， 幼虫具有食性杂、食量大、抗逆性强、不传播疾病等优点，与蝇蛆、黄粉虫等齐名，被誉为“凤凰虫”， 预蛹营养价值高，可作为动物源蛋白利用。不仅如此， 黑水虻还能够通过生存竞争起到抑制家蝇的作用， 抑制率高达100%。

1、黑水虻治理养殖粪污的契机

厌氧生物技术是养殖业中粪污资源化管理的有效手段之一，具有产生生物能、对氮磷营养元素需求量低、对某些有机物有较好的降解能力等优点，目前已广泛应用于养殖粪污处理。由图1 可知，我国大中型沼气工程建设呈快速增长的趋势，预计2020 年沼气工程将覆盖84% 的现有大中型畜牧场。近几年，中央一号文件一直鼓励沼气产业发展，但厌氧生物技术不具备氮、磷脱除和回收的功能，所以沼气工程的副产物——厌氧发酵液很容易成为二次污染源，对于周边没有足够土地消纳的养殖企业而言， 沼气工程不能完全实现治污和盈利的双重目的。

黑水虻养殖以猪场固体废弃物的资源化利用为目标。猪是单胃杂食动物，有限的消化系统容积和微弱的微生物发酵活动导致其对纤维等物质的消化能力较差。由表1 可知，猪粪中仍然含有大量未消化吸收的蛋白质、脂肪等有机物质。水虻幼虫能够转化猪粪中的氮、磷、钾等营养成分和大量的蛋白及脂肪，并将一部分用于机体构建，从而成为畜禽养殖的高能蛋白原料。Newton 等利用黑水虻对猪粪进行了15 d 的处理，氮、磷、钾的去除率分别达55.1%、44.1% 和52.8%，堆积减少56%。黑水虻养殖能较好地解决猪粪中的大肠杆菌污染问题， 规避家蝇带来的卫生问题，特别是有助于解决养殖场粪便堆积和恶臭等问题。黑水虻可以抑制沙门氏菌，但需要注意的是，其对蛔虫卵没有杀灭作用。

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