化学品——从用于保持牲畜健康的抗生素到保护农作物免受昆虫和其他害虫侵害的杀虫剂——在现代农业中发挥着重要作用。然而，这些物质中有许多积聚在用作肥料的牛粪中，污染农作物、渗入地下水并污染水道，对人类健康和环境构成威胁。

约翰·霍普金斯大学环境工程师领导的一项研究表明，厌氧消化(利用微生物在缺氧的情况下分解有机物)可以在牛粪污染附近土壤和水之前将这些潜在有害的化学物质从牛粪中去除。更重要的是，这个过程还可以产生可持续的能源，因为粪便中的有机物分解形成甲烷，一种沼气。

“农业中越来越多地使用抗生素和杀虫剂，对人类健康和环境构成了重大风险，因此采取措施减轻其负面影响至关重要，”团队成员、环境健康与工程助理教授卡斯滕·普拉斯(Carsten Prasse)说。约翰·霍普金斯大学。“我们的工作凸显了厌氧消化作为一种​​解决方案的潜力。”

该团队的研究成果发表在《整体环境科学》杂志上。

在美国，厌氧消化通常用于处理污水污泥。作为一种处理牲畜粪便的方法，它在其他国家也越来越受欢迎。这些方法的主要目标是减少通常储存在大型开放泻湖中的内脏的温室气体排放。先前的研究主要集中在兽用抗生素对厌氧消化微生物的影响。

普拉斯的团队有不同的目标：确定厌氧消化是否可用于去除这些化学物质并可能产生沼气。此外，研究人员并没有仅仅关注厌氧消化是否去除了化学物质，而是研究了厌氧去除过程中产生的物质。

“通过研究微生物分解化学物质的途径，我们深入了解了新物质的产生，”普拉斯说。“这揭示了哪些微生物促进了消化，以及它们是否成功地完全分解了‘母体’污染物，或者只是将它们转化为其他新的、可能令人担忧的化合物。”

在他们的研究中，研究人员调查了 20 种常见牛粪物质在装满粪便的小型实验室容器中进行厌氧消化时的命运。他们发现其中 11 种物质分解，在此过程中产生 47 种新物质(称为“转化产物”)。

该团队还取得了另一个重要发现：从有机化合物中去除氯会产生持久性较低且毒性通常较小的转化产物。

普拉斯说：“虽然我们的研究是重要的一步，但它也强调需要进行更多研究来了解所产生的转化产物以及结果是否可以转化为全面的处理系统。”

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