中国城市粪便的可持续利用研究

根据3种方法预测［8］，2000年和2010年粪便清运量分别为3300～5100万t和4400～5700万t。而按照中国政府的目标［9］，到2000年和2010年无害化处理量应达到2000～3100万t和3500～4600万t。这样的处理量若完全由粪便处理厂完成，则至少需建100t/d处理能力的粪便处理厂600座和1000座以上。另外，粪便处理厂污染仍然存在如何最终处置消纳的问题。
3.3城市粪便可持续农业利用的战略选择
中国庞大的粪便清运基数和持续增长的态势在短期内难以改变［9］，必须寻找一条经济、社会、环境和资源相互协调、符合中国国情的粪便最终出路。开发城市粪便的可持续农业利用，是中国未来相当长时期的粪便处理处置发展战略的自身需求和必然选择，其可持续性在于：
3.3.1农民可接受性
根据对农民态度和具体城市详细调查［6］，农村仍然存在着城市粪肥的巨大市场，只要在粪便质量和运输有保障前提下，农民特别是菜农愿意接受使用城市粪肥，因为以粪肥种植的农产品的品质和口味好，且能持续保持土地肥效；湖北黄石市，粪便的收集、销售和运输车辆的运营维修采取承包形式，司机每年向有关单位上交3万元，可见粪肥的市场潜力。与西方国家不同，中国有悠久的粪肥农用传统。因此，复苏城市粪肥农用市场不会遇到农民在观念上大的障碍。
3.3.2经济可行性
当城市下水道尚未普及、粪便处理厂能力十分有限的条件下，广大农田为城市粪便提供了一个容量无限、可循环运行的处理处置系统。只是农田系统对各种病原体的处理能力相当有限，必须采取无害化处理措施。城市粪便的“农田处置”费用可以简单看作主要是运输距离的函数，而粪便处理厂系统的费用则主要是粪便量的函数。比较而言，“农田处置”无疑是更经济的处置系统。
3.3.3可利用性
当城市粪便在农用出路受阻而被作为废物寻找出路的同时，城市生活垃圾的堆肥化却在技术和推广上得到较快发展。但综合N、P、K等作物营养含量，营养含量的稳定性、肥料获得的简单性、生产成本、市场潜力等因素，城市粪肥明显优于垃圾堆肥。仅以绝对量计算，若全国城市粪便年清运量为3500万t，则至少相当商品化肥尿素35万t，过磷酸钙30～60万t和钾肥30～40万t。而且，处理后的粪肥农用，符合现代农业经传统农业、石油农业向有机农业和生态农业，肥料由化肥向有机肥料、生物肥料的发展方向。
3.3.4保护性
粪便经无害化处理后的农业利用可形成城乡复合生态系统内的良性物质循环和能量的高效流动。这种土地处置系统既是土地资源的一种可持续利用形式，又可减轻粪便对水体生态系统的污染负荷，避免了农田系统必需的大量营养元素永远或长期流出系统物质循环之外。然而，最近20年粪便农用量的骤减有损于土地的再循环。因此，粪便的可持续农业利用对于保护城乡复合生态系统的功能协调具有长远的意义。
由上可知，城市粪便的可持续农业利用，是将可接受性、可行性、可利用性和保护性结合起来，符合可持续发展的本质和核心内容。
4城市粪便可持续农业利用的障碍
城市粪便农业利用在中国曾是普及的传统做法，有着朴素的低层次的可持续思想。当人们醒悟到人类社会的合理发展模式，国际社会普遍接受和推行可持续发展战略时，中国的城市粪便却正在面临迅速失掉农业利用这一可循环处置系统的困境。前面的7条原因已成为城市粪便可持续农业利用的障碍，这些障碍从性质上归纳起来主要是卫生障碍、质量障碍、经济障碍和管理障碍。
4.1卫生障碍
农田直接施用收集来的粪便容易传播传染病。据对武汉、黄石、襄樊、宜昌四城市调查［6］，甲肝、痢疾和因粪便直接感染的蠕虫发病率很高，农民和从事水产养殖的人因接触粪便患甲型肝炎的职业风险高出农产品的食用者人群1.9倍。1984年春，上海居民食用粪便污染的毛蚶而引起的甲型肝炎爆发流行。全国抽样调查表明［10］，目前中国农业利用的城市粪便中，仅有16%采用无害化方法进行了处理，统计的600多座城市中，粪便无害化处理率为零的城市至少占55%。因此，粪便无害化处理跟不上，粪便的可持续农业利用就难以真正实现。
4.2质量障碍
城市粪便中，含有相当数量的石块、塑料、木片等杂物。由于这些杂物的非降解性和对农田的破坏性，成为影响城市粪肥质量的限制因素。
4.3经济障碍
由于水冲厕所的普及，致使城市粪便单位体积肥效价值大大降低。其最直接的后果是大大提高清运费用。同时，对农村现行施肥作业方式而言，也给农田施用带来不便。可见粪便高含水率是运输和施用的“瓶颈”。
此外，由于农村集体经济的解体和环卫部门的事业行政性质，可持续农业利用还存在着一系列令人困惑的管理上的难题。
5城市粪便可持续农业利用的对策
在可持续发展理论框架下的城市粪便可持续农业利用，在主题上较之于传统的正在衰退的粪便农业利用有着本质上的不同和认识上的飞跃。可持续利用实施是一项复杂的系统工程，其相应的管理政策和技术，既要有长远目标性，又要有近期可操作性；既要有城乡的分头实践，还要有多部门的协作配合；此外，更要兼顾技术上的适宜和经济上的可行。为此，根据中国国情，针对上述粪便问题，实现城市粪便可持续农业利用的初步对策有以下几个方面：