Science 2026年7月7日 MIT Technology Review 蠕虫与微生物:对抗牛粪污染的令人惊讶的新英雄 加州奶牛场主正在利用蠕虫和微生物将牛粪从气候噩梦变成稍微不那么恶心的东西。 0 0 分享 X / Twitter LinkedIn 复制链接 Image: MIT Technology Review 安东尼·阿格达是加州第三代奶牛场主,最近他带领参观了位于希克曼(人口604)的家族土地,自豪地展示了一团满是红蚯蚓的粪块。在相当于六个足球场大小的三英尺高的木屑和河石堆下,可能还有数十万条蠕虫在蠕动。这个生物过滤器是智利公司BioFiltro开发并获得专利的蚯蚓过滤系统的核心,该系统有望大幅减少农场荷斯坦奶牛产生的大量粪便中的甲烷、一氧化二氮和水污染。 蚯蚓过滤只是畜牧业在面临日益增长的环境压力下采用的几种方法之一。加州作为美国最大的牛奶生产国,已投入超过10亿美元用于推广这些技术的项目。阿尔贝托奶牛场是该州首批采用蚯蚓过滤的养牛场之一;美国已有8个这样的系统在运行,另有16个正在建设或规划中,几乎全部位于加州。 粪便是气候污染的重要来源。世界资源研究所估计,奶牛场和养猪场的粪便管理占美国温室气体排放的1.6%。在全球范围内,这约占畜牧业气候贡献的10%。传统上,粪便被喷入泻湖,在低氧条件下产甲烷菌大量繁殖,产生甲烷——这种气体在一个世纪内的温室效应是二氧化碳的30倍。粪浆通常被撒在田里,导致硝酸盐、病原体和药物残留造成的水污染。 加州在针对畜牧业甲烷方面尤为积极。2016年,该州颁布法律,要求奶牛场到2030年将甲烷排放量比2013年水平减少40%。到目前为止,大部分减排来自厌氧消化器,它从覆盖的泻湖中捕获甲烷并将其转化为天然气。但消化器价格昂贵——只适用于约2000头牛以上的农场——而且对解决水污染作用不大。批评者称,加州低碳燃料标准计划带来的丰厚收入流转移了人们对蚯蚓过滤等替代方案的注意力和资源。 于是蠕虫登场了。阿尔贝托奶牛场的蚯蚓过滤系统于2024年10月开始运行,采用冲洗系统将粪便冲入收集池,在那里分离固体。然后液体通过管道流到悬挂在蚯蚓过滤床上方的灌溉系统。生物过滤器中的蠕虫和微生物消耗了大部分剩余的固体物质。根据加州大学戴维斯分校教授弗兰克·米特洛纳的研究,该系统几乎可以消除氮以及氨和硝酸盐等相关污染物。“水从顶部洒下,大约需要四个小时从开始到结束渗透并通过排水管流出,”阿格达解释道。 加州已提供超过1800万美元支持15个蚯蚓过滤项目,其中近200万美元用于阿尔贝托奶牛场。正如阿格达所说,“这让我很兴奋,因为它表明我们是解决方案的一部分。”该州估计,到2030年,奶牛业将每年减少相当于500万吨二氧化碳的甲烷排放——尽管这仍比目标少约400万吨。但有蠕虫在工作,也许他们最终会达到目标。