糞便處理有絕招

美國農業部(USDA)的科研人員試驗成功了一种可以殺死牛糞便中的病菌的廉价方法。如果這一技朮能夠通過即將進行的現場試驗,就能消除人們對動物糞便傳播疾病的擔憂。也許有一天,這項技朮還可以用來處理其它動物的糞便。

高濃度的牛尿可以殺滅糞便中的許多細菌。以前曾認為氨水能殺菌,但發表在2000年4月1日的《環境科學与技朮》(Environmental Science & Technology)上的由美國農業部(USDA)下屬一個研究小組完成的一項研究報告中,微生物學家James Russell指出,真正起作用的是尿素(尿液中的一种蛋白質代謝產物)□降解過程中生成的碳酸根离子。Russell說,碳酸根离子与鎂發生反應后生成碳酸鎂,使致病菌無法獲得賴以生存的鎂元素。

為了提高碳酸鹽含量水平,滿足碳酸根离子与鎂發生反應所需的弱鹼性(pH 8.5)條件,Russell在奶牛糞便中加入了碳酸鈉。碳酸鈉价格便宜,也很容易取得。每公斤牛糞中加入4克碳酸鈉,5天以后,大腸杆菌(Escherichia coli O157:H7)的數量從每克數百万個降至10個以下----低于他們所使用設備的檢測范圍。Russell發現碳酸鈉還可以殺滅許多其它人類致病病菌,包括沙門氏菌(Salmonella typhimurium), 葡萄球菌(Staphylococcus aureus), 以及腸球菌(Enterococcus faecalis)。

對糞便進行淨化處理的需求正在不斷增長,大腸杆菌(E. coli O157:H7 )是一种引起致命出的血病變的一种常見病菌。2000年安大略沃克頓市水源受農場糞便溢流污染后,該病菌導致六人死亡。美國環保局1996年進行的一項調查發現鄉村40%的井水中有大腸杆菌(但大多數并非O157:H7菌种,大腸杆菌也并非全都來自動物糞便)。

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圖 管理糞便:用碳酸鹽處理糞便可以殺滅對人類健康有害的病菌。

image credit: PhotoDisc

在美國,每年僅奶牛產生的糞便就達一千億公斤。隨著畜牧飼養集中程度的增加,數以千計的動物產生的糞便往往被密集地播散在附近的農田中,造成了气味、施肥過量及病菌污染問題。科學工作者們現在也認識到大腸杆菌可以在土壤迅速傳播,而以前他們一直認為土壤可以限制細菌散播。Russell說,研究人員還發現大腸杆菌可以穿透土壤向下滲透,污染地下水。

北卡大學Chapel Hill分校環境微生物學教授Mark Sobsey對動物糞便造成的污染進行了研究。在2001年10月3-5日在北卡三角科技園舉行的“畜牧生產与環境問題”國際專題討論會上的一篇論文中,Sobsey寫道,1克新鮮的糞便中,可能有數以百万乃至數以兆計的人類致病病菌。“因此,如果不進行充分處理,妥善處置,動物糞便及其它廢物中所含有的病菌會危害人類及畜牧生產基地內外動物的健康。”

根据Russell的計算,用碳酸鹽進行處理,每頭奶牛每年的費用大約是10美元。Russell估計這一方法將首先在城市水域或紐約州西部地區等用奶牛糞便作蔬菜肥料的地區得到應用。

盡管人類疾病极少歸因于糞便的致病病菌,但Russell認為隱蔽病例數量可能相當可觀。他說:“我們知道大多數[食物傳播疾病]并未向流行病學專家報告,人們往往認為只是胃腸型感冒。飲用水是否也存在這种情況,我不得而知。很可能存在這种情況,人們患上了痢疾,卻根本就不知道是如何患上的。有時候,往往是因為飲用了受到污染的水。”

-- David J. Tenenbaum

譯自Environmental Health Perspectives 110:A181 (2002)


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Last Updated: December 13, 2002