观点回顾 | 农村“肥水”处理违背生态规律
发布时间:2022-03-14 15:06:29 来源: 水业碳中和资讯 作者:本站编辑 浏览次数:

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编者按:如今的农村污水处理断了“肥水”回田之路。事实上,祖传“粪尿返田”习惯乃人类对生态文明仅有不多的贡献。尽管粪尿返田存在卫生等方面的瑕疵,但其主流生态作用不可抹杀。城市卫生系统早已断了粪尿返田之路,再不就近对农村人与动物粪尿返田利用,人工生态循环之链就将彻底断掉。其后果是我们走向不得不完全利用化肥而很快(<100年)耗尽磷矿资源的穷途末路。从另一个角度看,我们一方面需要耗能、耗力摧毁粪尿中的营养,另一方面还不得不用更耗能的磷矿开采/运输、化肥生产/运输来满足我们对粮食的迫切需求。这对能源消耗及其温室气体排放带来的影响不可小觑。目前国际上已开始强调蓝色发展,而生态循环便是其中核心内容,有识之士已开始重新审视粪尿返田的生态作法(见2月15日公众号文章《Nature专述:回收尿液拯救世界》(点击进入))。因此,华夏五千年文明形成“粪尿返田”习惯不能被妄自菲薄。换句话说,粪尿返田其实就是最朴素的蓝色经济。前几期推送我们已向大家介绍了“粪尿返田”之原生态文明理念、生态效应及其应用技术(见3月4日公众号文章《尿液分离:资源化与生态效应》(点击进入))。本期继续回顾2019年所发表的文章。基于生态考虑,综合评价与论述粪尿“肥水”中养分价值、源分离粪尿及卫生返田、粪尿返田与有机农业、农村污水处理现状、转变政府投资方式等方面内容。


01

粪尿“肥水”中养分价值


虽然人体日均排尿液、粪便体积与生活灰水(由来自厨房与卫生间的洗涤、洗浴水组成)体积相比微乎其微,但是其中所含的N、P、COD却在污水中占有相当大的比例。由于这些物质(N、P、COD)存在的形式易被植物吸收,因此,粪、尿是非常理想的农家肥


而且我国每人每年粪、尿中所含养分与生产250 kg谷物所需化肥相当,刚好是一个人1年所需谷物消耗量。但目前我国农村实际常住人口每年粪、尿中养分总含量则相当于2016年我国化肥施用折纯量的7%。


02

粪尿源分离与卫生回田


倘若将粪、尿以卫生方式返田,不仅使其中养分得到充分利用,而且大大减少了产生污水的根源,可谓是“一石二鸟”。传统农村旱厕粪尿回田方式生态不卫生,集中式污水收集系统卫生而不生态。为此,欧洲一些国家(瑞典、德国等)针对发展中国家设计了基于源分离理念的生态卫生排水系统。


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当前反对粪尿返田最常见的说辞便是粪尿中药物、激素和重金属残留,但是污水处理后出水也存在着这样的潜在污染物,即市政污水处理也不能有效去除药物残留、激素成分。并且排泄物中的重金属含量远低于灰水。基于此,我们可以在市政末端污水处理采用电渗析、纳滤膜、臭氧等技术来处理。


目前,我国农村所进行的厕所革命可能不仅会废除几千年来形成的粪尿返田之生态习惯,而且政府投资/补贴建设的污水处理设施很可能出现“物不尽其用”的局面。农村不应完全照搬城市污水处理那一套,应在政府的帮助下结合实际,实行粪尿返田这一极为朴素的蓝色经济


03

粪尿返田与有机农业


现代有机农业是指在生产过程中完全不用或基本不用人工合成化肥、农 药、土壤调节剂和畜禽饲料添加剂的农业生产体系,其核心是使用有机肥和生态病虫防治措施,完全弃用化肥、农药。可见,我国之前小农经济下形成的原生态农业耕作方式实际上就是现代有机农业的雏形其实粪尿“肥水”是一种优质的有机肥,在有机农业方面优势明显。将其纳入自然界物质循环系统是生态文明的基础,使其具有相当的经济、环境与社会效益。


经济效益

以前会存在对“有机农业”的错误认知,认为其“成本高、产量低、效益低”。实际上,随着种植年限延长,有机种植产量将会逐渐接近化肥种植。此外,有机作物在生产过程中与环境更为友善、产品更加安全,其市场销售价格往往是化肥产品的2~3倍


河南开封某自然村进行有机作物种植,其经济利益可观,利润分析如表1所示。


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有机农业其高成本主要体现在对劳动力需求和有机肥购买两个方面。而这两种问题都可以在农村得到完美解决。表1显示,尽管有机农业人工成本高于化肥农业,产量上处于劣势。最终两种种植方式下总投入成本并没有明显的差异,且有机种植往长远来看,有着远超化肥种植的利润空间。


环境效益

粪尿返田避免处理农村污水所产生的投资、能耗和运行管理上的问题,而且减少了对难以再生磷资源的过度需求,因为人的粪尿以及动物粪尿中的磷资源被誉为人类的第二磷矿。我国祖先创造的粪尿返田之原生态文明习惯不正是欧美国家目前对环境、资源的追求目标?此外,粪尿返田亦可减少因化肥生产过度耗能而产生的温室气体排放。分析我国农村粪尿返田对温室气体减排的潜力,数据见表2。


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由此可得,粪尿返田可有效减少温室气体排放。这种低耗能、低排放、高碳汇的有机农业模式对我国实现温室气体减排目标的贡献不容小觑。


社会效益

在农村,国家只需鼓励和少量补贴便可让农户视粪尿为“肥水”,在能够为农户创造经济利益的同时,也对环境的恢复和改善产生积极影响。


04

农村污水处理现状


由于一些政府部门和多数农户不重视“粪尿”这个宝贵的资源,导致粪尿与灰水混合后形成污水,造成了农村脏乱差的现象。而其应对方法不过是市政污水处理技术的微缩版,甚至连市政污水处理备受质疑的MBR技术也应用于北京很多区县的农村。


农村污水具有分散、量小的特点,集中处理首先要具备完善的收集、输送系统(下水道系统)。只强调污水处理而忽视下水管网建设的结果会普遍存在“远水解不了近渴”的问题,导致即使建成也会出现“晒太阳”、“躲阴凉”的现象。加之农村污水处理设施规模小,运行成本普遍高于市政污水处理,甚至高达3元/m³以上,这对难以征收污水处理费的农村来说亦很难维系正常运行。此外,技术管理也是农村污水处理的短板,将MBR等高技术引入农村就好比让农民放卫星一样,简直就是天方夜谭


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05

转变政府投资方式


如今,面对农村污水处理设施“建而不用、建而不管”的普遍现象,应予以反思,否则,钱砸下去了,也有人靠“技术”致富了,但坑了的却是国家和农村。因此,政府首先需要转变观念,打开“官智”,相应转变投资、补贴方式。为此,政府应建立相应生态补偿机制,全面调动财政、税收、行政等政策资源以及社会资源,积极引导农民利用粪尿进行有机种植。


粪尿卫生返田中病原菌控制最为关键。对此,政府应免费向农户提供科学沤肥、灭菌技术,改变传统简单、粗放的沤肥方式,实现沤肥科学化、标准化。


粪尿返田发展有机农业往往在初期存在作物产量低、有机认证门槛高和农田生态修复投资等问题,政府在此方面应给予财政支持和政策扶持,以解除农民对有机种植产量低、存在销路风险的顾虑


06

结语


源分离粪尿技术可助“肥水”卫生返田;粪尿返田有助于缓解磷危机现象;有机种植可大量减少化肥生产等造成的碳排放,有效实现碳减排;有机种植亦可帮助农民脱贫甚至致富。因此,粪尿“肥水”返田有着明显的环境、社会和经济效益。政府应首先转变观念,出台鼓励和扶植政策,变投资污水处理设施为补贴粪尿返田,帮助农民实现有机种植。


蓝色经济核心内容就是发展纳入生态体系的循环经济。这与中华文明五千年历史创造的粪尿返田原生态习惯殊途同归。在发达国家发展模式已开始”回头看“的今天,我国农村污水治理绝不是聚焦选择所谓”适宜“处理技术,而是应停下来看看国际、反思自己。防止走错路、投错资而产生难以弥补的生态环境代价。



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