人排泄物处置和水污染问题的思考(本文原创，曾发表在自然之友网络)

 “当整个社会可以不面对他们的废弃物的归宿时，解决水污染问题可能是困难的”。      

                                                       联合国环境规划署国际环境技术中心《湖泊与水库富营养化防治的理论与实践》

                                                                                                                                                         科学出版社2003年（刘建康译）

水污染问题已经成为当今世界的一大环境问题。水污染的形成原因大体上可以分为自然和人为原因两大类。人为原因中人类的排泄物处置问题应当是位居前列的，尤其是近些年来，我国城市化进程加速推进，包括粪便在内的生活污水，通过化粪池和排水管道，就近沟渠河湖的排放或送入污水处理厂，使传统的人排泄物作为农作物肥料的生态链条被折断，许多大、中、小城市和集镇周边的几乎所有沟渠河塘，水体污染严重不仅不可食用，甚至不可养鱼，有的成为散发恶臭影响观瞻的地段。人排泄物处置的方法从传统肥田，到直接排入河湖沟塘，再到现代废物利用，是一个人类文明表现在废弃物处理上的渐进过程，也是生态文明发展的必然道路。

粪便肥田是中国传统农业生态链条的重要环节

在传统的农业文明条件下，人类粪尿处置原本是不成问题的。中国文化在使用人的粪便于农业方面是独特的。中国人在很早就使用人的粪便作为肥料，以帮助了谷物增产，而埃及、美索不达米亚和印度河文化中则发展了用动物粪便作肥料的做法。日本曾经采用中国农业上用人的排泄物作肥料的做法。19世纪中叶西方文明被引进日本时，由于人的粪便作为一种资源被丧失，农业界强烈反对在城市里安装污水管。日本农业引进化学肥料后减少了人粪肥的传统使用。尽管如此，把人排出的废物中的尿和粪分开，使氮能用于农业肥料的做法仍在使用。这种做法在有些社会里可以接受，有些宗教和文化里不能接受。印度教的一种社会风气是只有种族姓氏最低的人们才去处理人的排泄废物。

城市的掏粪工在新中国并不是受歧视的职业。曾经受到毛主席接见的北京掏粪工时传祥，就是一个例子。时传祥们为城市的清洁作出了贡献，同时为郊区蔬菜和粮食生产提供了肥料来源。当大规模的城市化推进，住宅小区的开发，相应的配套供水排水设施建设，粪便经过化粪池简单发酵后，直接流入污水管道，有的流入污水处理厂，有的排入河沟渠塘。从粪便直接肥田转变为排入污水管道，农业生产中原来粪便肥料施入农田，这样一条生态链条被折断了。随之而来的是城市和集镇的水体污染问题，郊区农业所需要的肥料必须建设大的化肥厂来满足其需求，化肥的施用以方便洁净等的优点明显胜过了粪便，化肥过量施用严重污染江河湖海，城市-郊区生态环境进入一个难以解脱的怪圈。

按照有关的研究（张国崇 诊断施肥[表解] 四川科学技术出版社1987），人粪尿（鲜物%）中氮占0.5~0.8%，P₂O₅占0.2~0.4%，K₂O占0.2-0.3%，而一年中人体排泄物相当于N7.89斤，P1.49斤，K4.53斤。对于一个50万人口的城市来说，每年全市人口粪便产生的氮达到1972.5吨，磷372.5吨，钾1132.5吨。每人每年排泄量相当于常用化肥数量为：硫酸铵19.0公斤，过磷酸钙4.15公斤，硫酸钾4.53公斤。如此推算，100万人口的城市每年排泄物相当于硫酸铵19000吨，过磷酸钙4150吨，硫酸钾4530吨。如此巨大的肥料资源，对于农业生产来说是一个巨大损失。虽然原有的粪便肥料直接肥田的老路走不通了，但是反思我们走过的发展道路，明鉴历史也许有助于问题的解决。

粪便是城市化过程中水体污染物的重要来源之一

自从英国人约翰˙哈林顿（1584-1591）在16世纪发明抽水马桶以来，加上的亚历山大˙卡明斯的改进，抽水马桶后来的流行，粪便就自然而然地排放到江河水体之中，或者通过污水管道送入污水处理厂，然而处理此类污水需要大量投资。直接排入水体会引起或加剧水体的富营养化，表现为：近海的赤潮、湖泊的水华、河流藻类繁殖、水生植物的大量侵扰、水的恶臭和味道不好、水中溶解氧枯竭、鱼类等灾难性大批死亡。

我国城市化速度惊人。100万以上的城市在1947年6座（统计不包括台湾），1954年11座，1980年15座，1983年20座，1990年31座，1995年34座，1998年37座，2005年51座*。初步估算，100万人口的城市（尚未考虑流动人口，根据有关文献特大城市流动人口在数十万）每年仅人排泄物释放的氮达到3945吨，磷745吨，钾2265吨。研究显示，上海市人排放磷占生活污水中磷的将近75%。全上海人排泄物磷，按照90%进入水体估算，达到5781吨/年；而武汉市人排泄物磷进入水体2716.44吨/年，占地表水磷贡献率的69.85%（宋志伟等，2003）。西欧各国人体排泄物磷占地表水磷负荷比例（%），德国28，挪威23，瑞士28，意大利35，英国24，法国18，葡萄牙24，西班牙19，瑞典21，比利时26（王佩维等，2003）。如此巨大的营养元素排泄出来，对于水体产生直接影响，或不完全处理后引起的营养元素的污染，其严重程度可想而知。中国科学院南京土壤研究所在对太湖水体污染的研究中，已经发现人的粪便对水体污染的重大影响。

城市化是人类进步的表现，它将人们许多以往无法实现的梦想变为现实。然而，同样带来一系列矛盾，抽水马桶和人排泄物处置以及由此引发的水体环境问题，就是其中之一。科学处置人排泄物是人类生态文明的重要标志。人类进入生态文明为中心的21世纪，摆在城市化道路上的这一问题将必须解决。

粪便能否成为现代城郊农业的重要物质

人排泄物成为影响城市水体环境的重要因素，能否将它用来生产沼气并用沼渣肥田，实现城郊农业生态系统的修复，完成城市能源的绿色化、废物循环利用和水体环境压力的缓减，成为摆在我们面前的一件大事。

上世纪70年代前后，人畜粪便曾经作为农村沼气的原料，一度时期国内很多地方建立了较为完善的机构和技术指导体系。目前国内有很多地方都在利用沼气方面做文章，解决农村能源，而在城市人排泄物能否发展沼气？沼气发电后转化成城市清洁的能源。从一般理论和逻辑思考，问题并非不可解决，技术上需要对目前所有住宅小区内的化粪池稍加改造，使人粪便中水分含量减少，或者发明改造一种用来抽吸粪便同时过滤水分的设备，然后把抽吸物水分较少的部分保留集中起来，用来作为发展沼气的原料。如果将这样的沼气池建在郊区，沼气废渣可以肥田，沼气发电或直接送入郊区和城市作为居民生活能源。

这样做可以实现一箭三雕：废物循环利用、城市绿色能源供应和促进城市水体环境净化。