生态厕所与湖泊富营养化控制

对城市公厕：我国传统的公共厕所大多是旱厕，水冲厕所较少，公共厕所的粪便污水基本没有资源化，对水环境污染很大，是亟待解决的难题。据统计，目前我国28个大城市共有公共厕所11万个，年产粪便3000多万t，其中90%的粪便被排入了城市河湖。
对农村厕所：在农村仍然沿用着老式的粪坑式的厕所，多是未加处理直接排放到附近的河流中。即使在江苏湖泊流域河网地区，广大农村集镇的改厕工作已经比较成功，革掉了马桶，改用冲水厕所，有的还设立了化粪池，卫生面貌有所改观，但是多数仍没有完善的排水系统，对化粪池处理过后的有机废物也没有有效地收集并资源化，最终仍然随径流进入了水环境。家庭圈养畜禽的排泄物虽有部分堆积成厕肥，进入农田，但相当部分动物排泄物还是随流水进入河流。
由此可见，传统厕所无论在城市还是农村，无论是旱厕还是水冲厕，都未对粪便中排放的氮磷进行有效的治理，而是直接或间接地排入河流和湖泊。这种单向的处理模式不仅造成河流湖泊污染，导致湖泊氮磷过高；而且浪费了大量的水资源，粪便中可作为有机肥料的氮磷也白白流失了，而同时作物肥料的补充仍依赖于大量使用化肥，通过径流流失的氮磷进一步加深了受纳湖泊的富营养化。
为什么粪便中氮磷等有用物质不能变成肥料，为什么要用清洁的水来冲洗厕所，为什么要把粪便污水和生活污水混合，再建设昂贵的下水管网排放这些废水？需要进行一场厕所革命，寻找一种方便实用的生活粪便污水处理技术，从根本上解决湖泊水质富营养化问题，生态厕所应运而生。
3 生态厕所的产生及发展
所谓生态厕所是以减少水消耗为特点，以废物能转变为有用的资源、对环境不造成污染为特征，是无臭，安全、卫生的厕所。其核心思想是使水资源和营养物质以闭合循环方式运行，并以安全、经济、可靠的方式完成这一闭合循环，以达到节约水资源、在使用和运行过程中不产生对环境有害物质为目的。生态厕所是以生态原理为指导的，符合可持续发展基本原理，并能经济运行。
出于对传统卫生系统诸多问题的质疑和反思，世界各国开展了对生态厕所的研究和推广。美国国家环保局早在20世纪80年代就支持建立了一批带有堆肥功能的厕所，并在相关法律中增加了支持和鼓励生态卫生排水系统发展的内容。瑞士最近开展了生态厕所的研究，包括新型厕所对尿液分别收集和控制的研究、用尿液生产制造农业用肥料的研究等。瑞典近年研究开发了一种非混合型马桶或称分离式厕所，即将尿液单独流入一贮罐，贮存半年以后，残留物分解后用作农肥，粪便作堆肥处理。该种装置已有3000余套在该国应用。欧洲一些国家最近还开始使用一种真空抽水马桶，每次冲洗仅需0.7～1.0 L，冲厕粪便水同家庭有机垃圾破碎后一同在半集中式沼气池中处理，产生的沼气作为天然气的补充能源。一些发展中国家，如尼日利亚、赞比亚、埃塞俄比亚、印度和孟加拉等国也结合本国具体情况在有关生态卫生（排水）系统不同层次的问题方面进行了广泛的研究和实践。目前开发的生态厕所可适用于城市、乡镇、农村、旅游景点、家居、临时集会和车船等不同场合使用；进入日常家庭中的小型生态厕所，能有效处理家庭产生的粪便和厨余，为行动不便的老年人和残障人士提供方便；另外，还可用于畜牧场、规模养殖场的畜禽粪便处理。我国已有上千年历史的与堆肥相结合的厕所是早期、原始的生态卫生厕所。近年其他一些类型的生态厕所也正在全国各地发展并应用起来[4]。
4 生态厕所在我国的应用情况
根据用水情况，将生态厕所分为免水冲洗生态厕所、水冲洗生态厕所两大类。
4.1 免水冲洗生态厕所
4.1.1 无水打包型
该厕所的核心是由可生物降解的膜制成的包装装置、机械装置和储便桶三部分组成。用厕者便后离开，牵引装置自动启动将排泄物打包、密封，防止臭味外泄，包装后的粪便由环卫部门收集送往垃圾填埋场处理。这种厕所可以做到不污染厕所用地环境、不留下残留物，且无需用水。
4.1.2 生物处理制肥型
该厕所的特点是将粪便经生物处理后变成肥料，分为以下3种。
（1）粪尿分离型。这种生态卫生厕所设计为粪尿分别收集，基本不需水冲，无污水排放。尿可直接利用，粪便经脱水干燥后，加偏碱性覆盖物提高pH达到无害化，杀灭粪中的致病菌及寄生虫卵，终产物则成为良好的土壤改良剂。这种厕所由联合国组织推荐、欧盟等国家捐建，已在广西、湖南等地农村为农户使用。
（2）粪尿混合型。该厕所的核心是安装了一个生化反应器，反应器中有可定期补充的生物填料。微生物通过填料的高比表面积得以繁殖，有机物经微生物降解，粪便发酵完成后变成有机肥。在日本建有这种生态厕所。它是在座便器下方建造一长方形池，内填充锯木屑作为载体，并辅以较小的动力搅拌，通过有氧微生物的放热发酵，将排泄物转化为无臭味的气体（水和二氧化碳）和较干燥的有机肥，整个过程不需用水冲。
（3）户用人畜粪便混合沼气池。将人畜粪便混合，通过沼气池内微生物厌氧发酵，产生的沼气可供农户家用照明和烧饭，产生的有机肥用于自家农田生产无公害或绿色蔬菜。农户沼气池的发展已有很长的历史，至今技术已很成熟，是国家小型公益事业重点扶持的项目之一。它不仅彻底消除了人体粪便和牲畜粪便污染，还取得了良好的经济效益。作为农户人畜粪便污染的一种处理方式，也是一种生态厕所。