在位于浙江杭州市余杭區(qū)崇賢街道的一小型農(nóng)場(chǎng)內(nèi)，立體貨架上擺放著一個(gè)個(gè)藍(lán)色塑料筐?？鹄?，一只只白色的幼蟲正在蠕動(dòng)。“這是我的萌寶寶！”浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院副教授張志劍告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。
　　張志劍所說(shuō)的“萌寶寶”，實(shí)際上應(yīng)該寫為“虻寶寶”，是他對(duì)“黑水虻”這種昆蟲的昵稱。

　　最近，基于黑水虻喜愛食用餐廚垃圾、畜禽糞便的習(xí)性，他帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了黑水虻昆蟲農(nóng)場(chǎng)，讓“虻寶寶”在廢棄物減量化、無(wú)害化、資源化方面交上了一份令人滿意的成績(jī)單。

　　可持續(xù)發(fā)展“壓力山大”

　　數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前，我國(guó)餐廚垃圾產(chǎn)生量已突破每年6500萬(wàn)噸，且每年增速在10％以上；中國(guó)畜禽糞便在2030年將達(dá)到37.4億噸，很可能達(dá)到工業(yè)固廢的2倍之多。

　　張志劍指出，如果不及時(shí)處理與處置，上述有機(jī)廢棄物極易引發(fā)土壤與水體污染，在自然腐敗過(guò)程中，還會(huì)導(dǎo)致惡臭、溫室氣體以及病源微生物等二次污染。合理處置包括餐廚垃圾、畜禽糞便等在內(nèi)的廢棄物對(duì)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。

　　另一方面，基于麥、肉、蛋等全球人類傳統(tǒng)糧食及魚粉、豆粕、玉米等養(yǎng)殖業(yè)基礎(chǔ)性原料供應(yīng)趨緊，找到可持續(xù)的昆蟲蛋白及其制品作為替代品，也被視為緩解當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展壓力的途徑之一。為此，2013年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（UN-FAO）提出基于廢棄物昆蟲轉(zhuǎn)化的“蟲粉計(jì)劃”，開辟食品與飼料的替代市場(chǎng)。

　　正是基于上述思路，多年的“廢棄物資源化”產(chǎn)學(xué)研工作中，張志劍一直在尋找一種合適的昆蟲完成這一任務(wù)。

　　另類“清道夫”

　　被張志劍盯上的，是家蠅、黑水虻、屎殼螂、蟑螂等這些讓大多數(shù)人皺起眉頭的昆蟲。這類喜愛啃食腐爛的垃圾、糞便和動(dòng)物尸體的昆蟲長(zhǎng)相讓人“一言難盡”，還經(jīng)常會(huì)收到蒼蠅貼、殺蟲燈以及蟑螂藥之類的“回敬”。

　　“盡管不受待見，但它們是地球生態(tài)系統(tǒng)中名副其實(shí)的清道夫。”張志劍表示。

　　近年來(lái)，科學(xué)家和工程師開始利用這些“清道夫”的另類習(xí)性，創(chuàng)建昆蟲農(nóng)場(chǎng)，分解人類日常生活與生產(chǎn)中的餐廚垃圾、畜禽糞便、果蔬垃圾等，同時(shí)收獲昆蟲蛋白和蟲糞有機(jī)肥。

　　從技術(shù)上看，科學(xué)家通常參考家蠶的飼養(yǎng)模式來(lái)養(yǎng)殖上述食腐性昆蟲。

　　具體做法是，首先建造種蟲繁育房，模擬并調(diào)控昆蟲的生活環(huán)境獲得低齡幼蟲。然后再將低齡幼蟲“播種”到廢棄物中，讓它們與微生物協(xié)同作戰(zhàn)快速分解廢棄物，也讓幼蟲快速長(zhǎng)成“老熟幼蟲”。

　　“隨后，篩選一部分留種，其余混合物分離獲得昆蟲蛋白和蓬松的蟲渣殘料。”張志劍介紹。，將種蟲配送至種蟲繁育房，蟲渣殘料輸送至二次堆肥車間，繼續(xù)發(fā)酵獲得穩(wěn)定的蟲糞有機(jī)肥。

　　佼佼者“黑水虻”

　　張志劍團(tuán)隊(duì)眼中的“虻寶寶”便是這些另類“清道夫”中的佼佼者。經(jīng)過(guò)研究團(tuán)隊(duì)測(cè)試，烘干黑水虻蛋白質(zhì)含量達(dá)42%，其中必需氨基酸含量是魚粉的1至2倍，脂肪含量36%，同時(shí)富含昆蟲抗菌肽、殼聚糖和酶、維生素等。

　　2018年12月，荷蘭瓦赫寧根大學(xué)教授范譫特（Van Zanten）團(tuán)隊(duì)在《自然—可持續(xù)發(fā)展》上發(fā)表研究顯示，單位黑水虻生產(chǎn)所需的耕地面積和二氧化碳負(fù)荷均遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)肉類或谷物，采用廢棄生物質(zhì)生產(chǎn)黑水虻作為未來(lái)食品與飼料的技術(shù)方案更具環(huán)境友好優(yōu)勢(shì)。

　　實(shí)踐中，張志劍也發(fā)現(xiàn)，黑水虻昆蟲農(nóng)場(chǎng)在廢棄物減量化、無(wú)害化、資源化方面效能突出，二次污染隱患少。例如，在孵化后的低齡幼蟲變?yōu)槔鲜煊紫x的12至15天內(nèi)，平均1公斤虻鮮蟲可“吃掉”4公斤廢棄物。“連湯帶水”一起吃的黑水虻有望讓昆蟲農(nóng)場(chǎng)不排放污水，其對(duì)廢棄物一次性減量達(dá)80%，加上蟲糞有機(jī)肥再利用，廢棄物整體減量化與資源化可達(dá)95%以上。

　　此外，研究人員使用特種菌劑和生態(tài)濾床除臭設(shè)施，這一過(guò)程可顯著減少惡臭氣體排放，真正實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

　　近年來(lái)，在張志劍團(tuán)隊(duì)的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)下，杭州谷勝農(nóng)業(yè)科技有限公司形成了有機(jī)廢棄物黑水虻高效生物轉(zhuǎn)化與再利用技術(shù)應(yīng)用模式，建成了該模式運(yùn)行下的昆蟲農(nóng)場(chǎng)。

　　工程運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，利用黑水虻分解廢棄物達(dá)到了預(yù)期效果。以城鄉(xiāng)餐廚垃圾處理為例，平均含水量為75%的餐廚垃圾每噸可產(chǎn)出虻鮮蟲110至150公斤，虻糞有機(jī)肥150至250公斤。在經(jīng)濟(jì)效益方面，如果按魚粉價(jià)格和有機(jī)肥600元計(jì)算，處理每噸餐廚垃圾可獲得550至650元的產(chǎn)值。

　　張志劍期待，黑水虻農(nóng)場(chǎng)將這些廢棄物“污點(diǎn)”高效、安全、生態(tài)地轉(zhuǎn)化為資源“亮點(diǎn)”。“讓我們的‘虻寶寶’為可持續(xù)發(fā)展多做貢獻(xiàn)吧！”他說(shuō)。