從如廁治理來改善人類的生存環(huán)境

李壯，1963年5月出生。1983年，李壯以優(yōu)異的成績(jī)畢業(yè)于陜西延安大學(xué)化學(xué)系。1987年，李壯在中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所獲得高分子專業(yè)碩士學(xué)位。1991年，李壯獲得分析化學(xué)專業(yè)博士學(xué)位，此后在吉林大學(xué)任職物理化學(xué)專業(yè)博士后。1993—1995年期間，李壯博士在德國(guó)Jena分子生物技術(shù)研究所作為客座科學(xué)家。

李壯博士現(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所電分析化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、中國(guó)科學(xué)院研究生院教授、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所學(xué)委會(huì)委員。

水污染的相關(guān)情況

環(huán)境保護(hù)問題的解決一直是當(dāng)前人類社會(huì)最重要、最期待的課題。在人類的日常生活中，工業(yè)污染，燃料排放污染，污水排放污染，生活垃圾污染等等，都是破壞人類生存環(huán)境的因素。而還有一個(gè)能夠?qū)θ祟愃Y源造成污染的因素，卻是許多人未曾意識(shí)到的，這就是如廁污染。事實(shí)上，人類對(duì)水資源的保護(hù)更為重要，因?yàn)樗巧矗鐜@一污染行為，卻是最貼近人類正常生活的。所以，如廁污染更要引起人們的重視。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，糞尿中所含的養(yǎng)分以氮、磷、鉀為主。含氮4.5kg、磷0.8kg、鉀1.8kg，這些養(yǎng)分80%以上存在于尿中。水沖式廁所每次需要6—13L自來水沖洗，即用99%的清潔水沖洗1%的糞便，產(chǎn)生了100%的生活污水。

生活污水中人體糞便是地表水富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因。據(jù)中國(guó)科學(xué)院地理與湖泊研究所對(duì)太湖流域的調(diào)查和研究認(rèn)為，太湖流域各種途徑對(duì)太湖水體磷的貢獻(xiàn)中，人體（糞便）排磷約占4.57%。

人類糞便中還含有大量可傳播疾病的病原體。可引起血吸蟲病、傷寒、腹瀉等多種疾病。糞便還是蚊、蠅等病原體攜帶者和傳播者繁殖孳生的最佳場(chǎng)所，極易引發(fā)傳染病，導(dǎo)致發(fā)病率升高，因糞便處理不當(dāng)引起的疾病有20多種。

我國(guó)目前還存在大部分地區(qū)農(nóng)村城鎮(zhèn)學(xué)校使用的是旱廁，其衛(wèi)生條件非常差，一到夏天便會(huì)蚊蛆泛濫，蒼蠅漫天，臭氣更是讓人無法忍受。這些學(xué)校還存在蹲位少，上廁所難等問題。

一直從事分子研究工作的李壯博士，面對(duì)如廁污染這一人類潛在的環(huán)境威脅，通過自己潛心深入的研究，并根據(jù)我國(guó)的現(xiàn)實(shí)情況提出了解決方案。李壯博士從經(jīng)濟(jì)因素出發(fā)，以因地制宜，就地取材為原則，提出了能夠解決這些難題的“零污染、零感染、零廢物排放、變廢為寶”的解決方案。這一方案的提出，可以從根本上解決糞便交叉感染等潛在威脅，為人類健康提供保障。還能夠降低沖洗廁所用水的巨大水資源浪費(fèi)。這一方案的延伸，還能夠解決餐廚垃圾對(duì)環(huán)境的污染。

方案的基本原理

1、小便：A，將飲料瓶用剪刀剪成塑料杯作為支撐物。B，將一次性不透明可降解塑料袋放入塑料杯中，可降解塑料袋袋口粘有封口膠帶或扎口絲。C，將小便便入可降解塑料代后，用粘在袋口的封口膠帶或扎口絲將裝有尿液的塑料袋密封。D，將密封的裝有尿液的塑料袋從支撐的塑料杯中取出，放到指定的地方集中處理。E，將支撐的塑料杯歸還或放到指定位置以便重復(fù)使用。

2、大便：A，將塑料便盆（5元/個(gè)）作為支撐物。B，將一次性不透明可降解塑料袋放入塑料盆。可降解塑料袋袋口粘有封口膠帶或扎口絲。C，將大便便入可降解塑料袋后，用粘在袋口的封口膠帶或扎口絲將裝有大便及手紙的塑料袋密封。D，將密封的裝有大便及手紙的塑料袋從支撐的塑料便盆中取出，放到指定的地方集中處理。E，將塑料便盆歸還或放到指定位置以便重復(fù)使用。

3、場(chǎng)所、地方：此方案無需構(gòu)建特殊建筑，只要能提供將男女分開的隱秘空間即可。甚至下課后可以在教室或禮堂用布或不透明塑料布拉成男女隔離空間當(dāng)廁所用。

雖然密封后不會(huì)有臭味泄露，但在排便的過程中多多少少會(huì)有味。因此，不管在什么地方，最好安裝換風(fēng)扇，或通風(fēng)良好。

4、集中處理：A，在大小便的場(chǎng)所或指定其他地方放至少帶有兩個(gè)容器的車（或手推車）用于分別收集小便和大便。容器中放大的較結(jié)實(shí)的塑料袋。當(dāng)快收集滿時(shí)，將袋口密封，進(jìn)一步保證沒有臭氣泄漏。B，將密封的塑料袋中大小便運(yùn)到指定的地方堆肥還田，或制造有機(jī)化肥，制造沼氣或制備生物燃料。小便還可以賣給生物公司提取尿激酶等。

李壯博士在其方案中采取將大小便密封在一次性不透明塑料袋中，解決了臭味問題，也解決了蚊蛆蒼蠅寄生蟲及交叉感染問題。但要求使用者必須習(xí)慣將塑料袋口封閉，嚴(yán)格管理。另外，此方案不受溫度的限制，春夏秋冬皆可。

變廢為寶

城鎮(zhèn)糞便曾是我國(guó)重要的農(nóng)業(yè)肥料。據(jù)1976年統(tǒng)計(jì)，全國(guó)糞便為農(nóng)業(yè)提供了1/3以上的肥料。1980年，我國(guó)約90%的城鎮(zhèn)糞便被運(yùn)往農(nóng)村。20世紀(jì)80年代后，這種城鄉(xiāng)之間良好的物質(zhì)循環(huán)關(guān)系已不復(fù)存在。農(nóng)民拒絕使用城鎮(zhèn)糞便作肥料，主要是因?yàn)槌擎?zhèn)糞便固含量大幅度下降，旱廁糞便的固含量6%—9%，而在水沖廁所糞便固含量還不足0.1%，失去了原有的利用價(jià)值。

李壯博士在方案中提出的是純粹糞便收集，做到大小便分離，經(jīng)過堆肥制作優(yōu)良的全營(yíng)養(yǎng)肥料用于農(nóng)田，替代化肥；小便還可以賣給生物公司提取尿激酶等。從根本上解決人類糞便和化肥對(duì)環(huán)境的污染。

該方案還可以徹底解決糞便的交叉感染及水污染問題，為人類健康提供保障。同時(shí)可以解決沖水廁所造成的巨大水資源浪費(fèi)，大大降低水處理廠生活污水處理成本。

改進(jìn)與發(fā)展前景

當(dāng)下，方案還面臨著一些問題的改進(jìn)和解決。如：1、為了大面積推廣，需要專門設(shè)計(jì)制造批量生產(chǎn)成套設(shè)備。

2、尿液的收集和處理，用封口塑料袋裝尿液雖然避免了交叉感染及儲(chǔ)存搬運(yùn)過程中的臭味，但也要考慮塑料袋的處理問題。

3、大便處理，雖然目前機(jī)器可以將大便和密封袋分離，由于一次性可降解塑料袋在堆肥或制造化肥過程中不一定能完全降解，造成新的垃圾，因此要研究如何讓密封袋本身也可以變成肥料，或如何回收密封袋。如果使用可回收塑料，與糞便分離后的塑料集中用機(jī)械自動(dòng)化水洗回收，洗滌廢水用于灌溉農(nóng)田。對(duì)于沒有田間的地方來說，大便處理是很艱苦的工作。

4、全面推廣，必須進(jìn)一步研究和發(fā)展全自動(dòng)塑料袋打包型馬桶，該類馬桶如廁后自動(dòng)啟動(dòng)牽引裝置將糞便打包、密封、防止外泄。目前塑料袋全自動(dòng)打包技術(shù)耗材成本高，臭氣密封效果欠佳，頻繁換袋取糞麻煩，易出故障，塑料袋除增加每人次的耗材成本和安裝勞動(dòng)量外，還為糞便的資源化處理帶來保障。需要進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)降低成本。

5、在城市，必須先建立密封大小便袋收集、運(yùn)送、處理行業(yè)體系，建立尿產(chǎn)業(yè)（生物制藥、化肥、沼氣等）。

李壯博士的方案實(shí)施與進(jìn)一步的發(fā)展將會(huì)為人類提供更加良好、健康的生活空間。同時(shí)，還能為污水處理廠提升經(jīng)濟(jì)收入。糞便轉(zhuǎn)化為肥料等措施，將會(huì)讓農(nóng)業(yè)種植更接近于綠色食品，提高了農(nóng)產(chǎn)品的安全性，提高了人們的生活質(zhì)量與食用安全。這一方案的實(shí)施和發(fā)展還能同時(shí)解決餐廚等生活垃圾對(duì)環(huán)境造成的污染問題，從源頭上解決環(huán)境的污染，從根本上保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境。