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黑水虻幼虫在有机废弃物处理中的重要性

发布日期:2019-11-07 15:19:54浏览次数:455

An inclusive approach for organic waste treatment and valorisation using Black Soldier Fly larvae: A review

【译者注】来自印度环境影响和可持续发展部门的工作者们回顾了黑水虻幼虫在有机废弃物处理中的重要性,现简介如下。


一、背景


固体废弃物的处理是一项极具挑战性和艰巨的任务,在过去的几十年内,人们一直非常重视废弃物的增值及综合管理,希望使用可持续的方法使废弃物实现创收。


与此同时,使用黑水虻幼虫处理有机废弃物可以提高资源回收率和生产有附加值的产品,是一种新颖且环保的方法,对发展中国家的工农业生产和对企业发展而言都具有巨大的经济潜力和社会利益,因此正在全球范围内引起人们的广泛关注。

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二、黑水虻幼虫作为生物手段处理有机废弃物

黑水虻处理有机废弃物涉及堆肥、细菌分解、生物分解等方面,它将废物堆肥、养料回收和创收整合在一起。与其他堆肥技术相比,利用黑水虻处理的投入成本和维护成本更低、操作更简单、土地需求更低且生态足迹更少,因此具有更大的经济潜力。


 根据Diener等人的研究,在一个幼虫养殖周期内,废弃物减少了65~78%。Pathak等人的报告也提出,以餐厨垃圾为例,在一个幼虫养殖周期内,废弃物体积减少50%。另外,大量研究表明,黑水虻幼虫在处理有机废弃物的过程中对改变废弃物中对微生物种类起关键作用,并通过分泌具有杀菌作用的分泌物减少有害细菌(如大肠杆菌和沙门氏菌)。不仅如此,研究表明,黑水虻幼虫可抑制农药(如卡马西平、罗红霉素和甲氧苄啶等)及杀虫剂(如天青霉素和丙环唑等)向环境扩散,且没有证据表明黑水虻幼虫具有生物蓄积性。根据2018年最新的报道,黑水虻幼虫具有降解97%的四环素的能力。


南加州大学的一项研究表明,用黑水虻幼虫处理猪粪后,废弃物中的氮和磷分别减少了85%和75%。哥斯达黎加的研究者们通过实验也验证,哪怕在锌污染的环境中生长,黑水虻幼虫依然能减少68%的有机废弃物,尽管这种污染会影响黑水虻的繁殖。

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三、黑水虻的生物价值

最近全球鱼粉生产的减少使商业市场、家禽养殖者和水产养殖者承受巨大压力,而黑水虻幼虫粕本身可以作为鱼粉的替代物添加到饲料中并且提供比鱼粉更大的营养价值。Cummins等人的研究表明,用19%的黑水虻幼虫替代鱼料对鲈鱼的生长不产生任何不良影响。Bondari等人的研究也表明在罗非鱼饲料中添加黑水虻在经济上可行。Kroeckel等人用黑水虻替代鱼粉投喂比目鱼和草鱼,并未发现任何不良影响。Renna等人研究发现,在虹鳟鱼的膳食中中添加40%的黑水虻幼虫不会对其生长产生负面影响。另外,Commins等人的研究表明,给家禽(肉鸡、蛋鸡、鸭、鹌鹑)投喂黑水虻幼虫后,可食用部分产量提高,肉类显示出极佳的氨基酸组成,而且饱和脂肪酸浓度也得到提高。


 但是,在食品安全方面,需要更严格的规定来避免与食用昆虫有关的风险。没有昆虫消费史的地区,例如欧洲,在法规订立上更加严格,将昆虫标记为新型食品。同时,联合国粮农组织已将包括黑水虻在内的六种昆虫确定为可供人类和动物食用的安全物种,且不会造成有害影响。另外在美国,FDA(食品和药物管理局)与AAFCO(美国饲料控制官员协会)共同负责黑水虻幼虫作为鱼类和家禽饲料的安全标签制订、分销和进出口。

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四、未来

考虑到固体废物的管理实践中,有许多生物方法可实现较高的废物生物转化率,并产生附加产品来创造增值链。在这种情况下,黑水虻幼虫的处理效果超过了常规堆肥。该技术将有助于克服发展中国家粮食和能源方面的资源稀缺问题。


废弃物处理最终的成功很大程度上取决于社会和政治因素,例如资金投入,技术可行性,对大众分类教育的投入和废物转化率。未来的发展可能是,私人非营利组织与其他小型企业家之间合作,确保获得成功的商业案例和推动相关政策的实施。同时在应用中使用这些技术来开拓新的机会,以探索可行的商机、应对失业问题并改善社会状况。


但是,在社会心理障碍方面,昆虫产品的大规模生产和利用仍然存在相当大的挑战。目前许多不确定性和数据缺口都需要进一步的研究来应对挑战并验证假设。


原文:

Singh Anshika, Kumari Kanchan. An inclusive approach for organic waste treatment and valorisation using Black Soldier Fly larvae: A review. [J]. Journal of environmental management,2019,251.

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