德克薩斯農(nóng)工大學(xué)（Texas A&M University）的研究人員找到一種細(xì)菌，利用下水道污泥和廢水生產(chǎn)可降解塑料，不僅大幅降低生物塑料的生產(chǎn)成本，而且有效利用污泥廢料。

美國(guó)全年產(chǎn)生700萬(wàn)噸廢水污泥，足夠填滿2,500個(gè)奧林匹克競(jìng)賽使用的標(biāo)準(zhǔn)游泳池。部分污泥用于農(nóng)業(yè)肥料，很大一部分還得當(dāng)作垃圾填埋。這份近期發(fā)表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)（ACS）的《歐米伽》（OMEGA）雜志上的研究，將有效利用這些廢物。

研究人員看好一種從水生木本植物紅樹(shù)林（mangrove）上提取的一種細(xì)菌，可以吃掉污泥和廢水，產(chǎn)生可降解生物聚合物——聚羥基丁酸酯（polyhydroxybutyrate），是良好的塑料替代品。紅樹(shù)林主要生長(zhǎng)在熱帶和亞熱帶的海岸，是一種能生長(zhǎng)在鹽水中的樹(shù)種。

生物塑料成本較高，研究人員稱(chēng)這種細(xì)菌可以降低生物塑料的生產(chǎn)成本，讓生物塑料更有競(jìng)爭(zhēng)力。

“培養(yǎng)微菌的介質(zhì)材料成本大約占到生物塑料成本的25%～45%左右，如果我們能找到更便宜、穩(wěn)定的材料來(lái)源，生產(chǎn)成本就會(huì)顯著降低。”主要研究者城市和環(huán)境工程學(xué)教授褚康惠（Kung-Hui Chu，譯音）說(shuō)，“我們找到的方法利用城市污水處理產(chǎn)生的污泥，而且，使用的這種微菌無(wú)需經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的殺菌過(guò)程，這又進(jìn)一步降低了成本。”

現(xiàn)在，很多種微菌都可以生產(chǎn)聚羥基丁酸酯。產(chǎn)生這種降解塑料是這些微菌在缺乏營(yíng)養(yǎng)的環(huán)境中一種應(yīng)激反應(yīng)。

常用的培養(yǎng)物是生物柴油的副產(chǎn)品——粗甘油。粗甘油富含碳，但是沒(méi)有氮，是適合生產(chǎn)生物塑料的介質(zhì)。但是，粗甘油含脂肪酸、鹽分和甲醇這些雜質(zhì)，影響到微菌的繁殖。廢水污泥也是類(lèi)似粗甘油的物質(zhì)，但是以前沒(méi)有人研究過(guò)利用污泥培養(yǎng)微菌的效果。

“很多種微菌可以產(chǎn)生聚羥基丁酸酯，但是只有少數(shù)幾種可以在高鹽分的環(huán)境生存，我們研究了這少數(shù)的幾種是否能在粗甘油和廢水的環(huán)境內(nèi)繁殖。”褚康惠說(shuō)。

這份研究找到了反硝化桿菌ZD1，發(fā)現(xiàn)它們?cè)诰哂宣}分和脂肪酸的環(huán)境下，仍然有效地產(chǎn)生聚羥基丁酸酯。

褚康惠說(shuō)，利用ZD1耐受高鹽分環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，省去了其它菌種所需的高成本的消毒過(guò)程。“ZD1天然喜歡含鹽的環(huán)境，這意味著如果我們需要，只需調(diào)整化學(xué)組成比例增加一些鹽分，這樣的環(huán)境就能殺死很多其它菌種。所以我們找到的方法不僅可以低成本、可持續(xù)的生產(chǎn)降解塑料，還能把廢料有效地再利用。”