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4 天前 分享 保存 Becca Warner 分享 保存 Rich Earth Institute 一位农民驾驶着一辆装满尿液桶的马车穿过田野(图片来源:Rich Earth Institute)Rich Earth Institute 在 Vermont 州,经过巴氏消毒的尿液被喷洒在当地农田上,为农作物施肥(图片来源:Rich Earth Institute)

尿液在古罗马和中国曾被用作肥料。现在,Vermont 州的农民正在重新采用这种做法,以提高产量并以更可持续的方式种植农作物。

当 Betsy Williams 上厕所时,她希望知道她的尿液不会被浪费。在过去的 12 年里,她和她在美国 Vermont 州乡村的邻居们一直勤奋地收集他们的尿液,并将其捐赠给农民,用作农作物的肥料。

“我们消耗的所有东西都含有营养物质,然后通过我们的许多营养物质可以被回收,以帮助我们和动物创造食物。所以对我来说,这很合乎逻辑,”Williams 说。

Williams 参与了 Urine Nutrient Reclamation Program (UNRP),该计划由位于 Vermont 州的非营利组织 Rich Earth Institute (REI) 运营。她和她在 Windham County 的 250 位邻居每年总共捐赠 12,000 加仑(45,400 升)的尿液给该计划进行回收——或“peecycled”。

Windham County 的尿液捐赠由一辆卡车收集,并运送到一个大型储罐,在那里尿液通过加热到 80 摄氏度(176 华氏度)90 秒进行巴氏消毒。 然后将其储存在巴氏消毒的储罐中,准备在适当的时候喷洒在当地农田上,为农作物施肥。

记录表明,早在古代中国古代罗马,尿液就被用来帮助种植农作物。 今天,科学家们发现,与不施肥相比,它可以使羽衣甘蓝和菠菜等作物的产量增加一倍以上,甚至可以在低肥力土壤中提高产量

尿液作为肥料的力量来自于它所含有的氮和磷——这些营养物质也被添加到许多传统农场使用的合成肥料中。但是这些合成肥料是有环境代价的。氮是使用化石燃料密集型的 Haber-Bosch 工艺生产的,而磷的开采会产生有害数量的有毒废物。 同时,尿液是免费提供的——正如 Williams 所说,“每个人都会小便。[这是一种]未开发的资源”。

Rich Earth Institute 尿液作为肥料的力量来自于它所含有的氮和磷(图片来源:Rich Earth Institute)Rich Earth Institute 尿液作为肥料的力量来自于它所含有的氮和磷(图片来源:Rich Earth Institute)

University of Michigan 土木与环境工程教授 Nancy Love 与 REI 团队合作了十年,她发现,使用尿液代替标准合成肥料可以减少温室气体排放,并且需要大约一半的水量。 事实上,自 2012 年以来,UNRP 估计它通过防止马桶冲水节省了超过 270 万加仑(1020 万升)的水。

“我一直是一个系统思考者,我们的[水]系统存在效率低下之处,”Love 说。 “我们今天所做的是将尿液大量稀释,将其放入管道中,将其发送到处理厂,然后我们投入更多的能量,只是为了以反应形式将其送回环境。”

就尿液中的营养物质而言,其典型的目的地是水道。 尿液中的氮和磷在处理时无法完全去除。当这些营养物质进入河流和湖泊时,它们会被藻类吸收。 结果可能是藻类大量繁殖,阻塞水道破坏生态系统的平衡并杀死生活在那里的其他物种。

REI 的执行董事 Jamina Shupack 说:“我们的身体产生大量营养物质,而现在这些营养物质不仅被浪费了,而且实际上正在造成下游的许多问题和危害。”

这些营养物质是藻类的食物——也是农作物的食物。 Shupack 解释说:“无论你把氮放在哪里,它都会帮助植物生长。因此,如果它在水中,它会帮助藻类生长。但如果它在陆地上,它会帮助植物生长。”因此,将富含营养物质的尿液从水道转移到陆地上可以防止有害的藻类大量繁殖,同时帮助农民种植食物。

每个人都会小便。 这是一种未开发的资源——Betsy Williams

重要的是,REI 团队和与他们合作的农民采取措施,最大限度地减少尿液从土地流入水道的量。 施用时间经过精心安排,使其发生在植物最能吸收养分的时候——通常是在植物更活跃的生长阶段,即大于幼苗但尚未结果时。 还会测量土壤湿度,以确保液体尿液会被吸收。 尽管做出了这些努力,但 Shupack 说:“这并不意味着不会发生径流”。

即便如此,她补充说,peecycling 减少了进入水道的营养物质总量,因为它确保了来自陆地的径流是多余营养物质进入河流和湖泊的唯一途径。在当前系统中,合成肥料会流入水道,尿液也会通过废水直接进入河流。

Vermont 州的 UNRP 正在美国率先开展 peecycling,但其他国家的项目也在进行中。 在巴黎,志愿者正在收集尿液以帮助拯救塞纳河,并为法式长棍面包和饼干施肥瑞典企业家看到了 Gotland 岛周围藻类大量繁殖造成的危害,并提出了一种收集尿液并将其转化为肥料的产品。 Peecycling 试点项目也在南非尼泊尔尼日尔共和国开展。

Rich Earth Institute 研究表明,尿液可以使某些作物的产量增加一倍以上(图片来源:Rich Earth Institute)Rich Earth Institute 研究表明,尿液可以使某些作物的产量增加一倍以上(图片来源:Rich Earth Institute)

但是扩大这项工作面临着挑战。 Shupack 说,在 Vermont 州,农民对尿液的需求超过了供应——但是扩大收集规模很棘手。 她说,法规可能会造成障碍。 “很多时候,你去拜访监管机构,他们会说:‘我们没有尿液表格——我所知道的放置尿液的唯一地方是生物固体或废水处理中。’因此,它的分类方式实际上并不能合理地完成我们正在做的事情,”她说。

为了克服这个问题,Shupack 说,REI 已经掌握了法规的详细语言,因此他们可以发现可能的路径,并与拥有现有许可证的组织(例如化粪池运输公司)合作,以零敲碎打的方式解决流程的不同部分和所需的许可证。

Vermont 州环境保育部的项目经理 Eamon Twohig 告诉 BBC,当 REI 最初与他们联系时,“很明显,没有针对尿液处理/回收的‘监管框’……REI 肯定在 Vermont 州开辟了一条道路,我认为我们设法找到了一条可行的监管途径。”

Shupack 说,REI 与 Vermont 州的监管机构关系良好,并且拥有运营所需的所有许可证——包括一项用于创新型现场废水管理的许可证,以及一项用于运输尿液的废物运输许可证。 现在,该组织正在与 Massachusetts 州和 Michigan 州的合作伙伴合作,以推动法规的制定。 Shupack 说:“我们真的在努力推进这一点。但是更新新的环境法规并不总是那么容易。” 她补充说,最大的挑战之一是,在源头分离的人类废物与通常带有更大安全隐患的组合废水之间没有法律区别。

还有其他限制。 尿液很重且运输不便,收集和运输尿液的卡车产生排放。 目前,Vermont 州的尿液是在当地运输的,距离不超过约 10 英里(16 公里)。 但是扩大 peecycling 项目可能涉及在更大的距离内运输尿液,因此 REI 的衍生公司开发了一种冷冻浓缩系统,可将尿液浓缩六倍,目前正在 University of Michigan 使用。

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管道也是一个特殊的挑战。 Love 说,尿液分离系统并不像标准马桶那样依赖冲水——这对于减少用水量来说非常有用,但使用当前的管道规范很难实现。

Love 说:“有一些解决方案,例如建筑物中的循环系统。 但这意味着建筑物中的整个管道过程都不同。” Love 和她的同事及合作伙伴正在努力解决这个问题,以便美国的新建筑物可以从一开始就安装尿液分离系统。 她说:“如果我们希望在本世纪末拥有可持续的水系统,我们现在就必须让早期采用者着眼于这些创新解决方案。”

Rich Earth Institute Rich Earth Institute 每年收集总计 12,000 加仑(45,400 升)的尿液(图片来源:Rich Earth Institute)Rich Earth Institute Rich Earth Institute 每年收集总计 12,000 加仑(45,400 升)的尿液(图片来源:Rich Earth Institute)

这些新系统的主要目标是使尿液捐赠毫不费力。 Williams 最初使用大型洗衣粉瓶开始了她的 peecycling 工作,这些瓶子每月一次放在她的汽车后备箱里,运送到中央收集罐。 一旦她养成了收集尿液的习惯,Williams 就不喜欢让它被浪费掉。 “我甚至不喜欢去任何我可能不得不小便而没有带水壶的地方。 它有点成为我日常生活的一部分,有点像系安全带,”她说。

即便如此,她也很高兴最近在她的家里安装了一个将尿液(在前部)与其他废物(在后部)分离的马桶。 尿液流到她地下室的一个水箱中,每年几次,一辆卡车会拜访 Williams 和她所在地区参与该项目的其他人,将水箱抽出。 “这是一个不错的改变,不用处理那些凌乱的事情了。 让人们更容易接受是关键,”Williams 说。

Williams 说,避免混乱也可能有助于解决在 peecycling 方面存在的“恶心因素”。 她说:“这很恶心,很臭,而且是我们不谈论的事情。” 但是,虽然有些人可能会因为处理自己的废物而感到厌恶,但 REI 的研究表明,这种恶心因素并没有主导人们对 peecycling 的反应。 Shupack 说,人们往往对这个想法持开放态度,但认为其他人不会。 “这种假设是其他每个人都会认为这真的很恶心。 这种最初的恶心因素并没有人们想象的那么严重,”Shupack 说。

然而,许多人担心尿液中的药物成分。 Shupack 说:“这是我们得到的最常见的问题。” REI 已经进行研究,以找出使用尿液肥料种植的蔬菜中常见的药物(如咖啡因和止痛药 acetaminophen)的含量。 最终结果尚未发布,但初步调查结果表明,用尿液施肥的蔬菜中的药物含量“极小”。 Shupack 说:“你必须每天吃相当数量的莴苣,而且要比你能活的时间长得多”才能获得一杯咖啡的咖啡因量。

撇开健康问题和脏乱不说,Williams 指出,最迫切需要改变的是我们西方对废物的态度。 “特别是在[美国],人们并没有真正考虑过他们的废物去向。 他们在一定程度上会考虑回收和垃圾,但不太会考虑人类废物。 这对人们来说是一个新的领域。”

气候变化和水污染可能感觉像是无法解决的大问题,但 Williams 并没有让它们压倒她。 相反,她专注于她可以在自己的家中以小方式做的事情。 “我们可以尽自己的一份力量,”她说。 “我们并不完美,但我们至少会尽责地处理我们的身体废物。”

-- 本故事于 2025 年 3 月 4 日更新,删除了关于马桶水管道和疾病风险的不正确陈述。

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