珍惜生命之源 破解污染之困

“保護環境 珍惜生命之源”的環保理念早已深入人心，然而，具體到保護流程與保護措施，許多人還停留在防止水源被工廠、企業的生產污水侵害、禁止向民用水系內傾倒生活垃圾等常規渠道上。但就現實情況而言，水源受到污染是多方因素結合造成的，就連毫不起眼的如廁問題，也有可能就是污染水源的“禍首”。《創新時代》據此對中科院長春應用化學研究所電分析化學國家重點實驗室副主任李壯教授進行了采訪。

水沖式廁所是污染環境的一個主要根源

《創新時代》：現實社會中，我們比較重視工業污染問題，從而忽視了對生活對環境的污染。為此，您提出來的解決污染問題是從生活污染角度出發的，首先為我們談談提出這一方案的現實背景。

李壯：水沖式廁所也是污染環境的一個主要根源。據統計，成年人每人每年平均產生糞尿約550L，其中糞便約50L、尿約500L、 COD（化學需氧量）約30Kg。水沖式廁所每次需用6-13L自來水沖洗， 即用99%的清潔水沖洗1%的糞便，產生100%的生活污水。據中國科學院地理與湖泊研究所的調查數據顯示，太湖流域各種途徑對太湖水體磷的貢獻率依次為：人體（糞便）排磷43.57%，洗衣排磷16.1%……人體糞便排磷占了很大比重。

《創新時代》：小小的“如廁”問題，卻包含著大問題，那么您以此為出發點的科學根據有哪些？那么在結合實際難題的情況下，突破口又是什么？

李壯：如廁問題看似不起眼，卻與每個人的日常生活息息相關，根據2008年度的環境統計年報報道的數據，當年全國的廢水排放總量為571.7億噸，其中工業廢水排放量占廢水排放總量的42.3%，生活污水排放量占廢水排放總量的比例高達57.7%。而國家的“十二五”環境保護規劃中，主要著力削減化學需氧量和氨氮排放量。我們很早就意識到：如果能將糞便單獨收集、集中處理就可以變廢為寶，從源頭上解決糞便污染，大大降低生活污水中的化學需氧量和氨氮排放量。而且，從現有技術發展來講，具有實施的可能性。來自互聯網的一則消息為解決“將糞便單獨收集、集中處理、變廢為寶，從源頭上解決糞便污染”，這一難題找到了突破口。

2011年11月15日，云南省盈江縣委副書記在微博上發帖呼吁：“孩子們希望能有一個大廁所，希望有能力的人們能幫助解決這個難題！”，盈江地震災區盞西鎮中心寄宿制小學，共有師生1000多人，全校卻只有男女各七個蹲位的小廁所，每到早操結束或課間休息時，廁所都非常擁擠，要排長長的“方便隊”。因為我的童年時代是在陜北度過的，曾經在農村城鎮的學校就讀，所以對微博上的這條消息感同身受。這一現實的問題深深觸動了我。為此，我們本著因地制宜、就地取材的原則，提出了簡潔而有效地“零污染、零感染、零廢棄物排放，變廢為寶”解決方案。雖然目前的方案比較簡陋，但還比較實用。針對沒有水沖廁所，甚至旱廁也不夠的農村城鎮來說具有必要性和可行性。

結合實際難題進行科學創新

《創新時代》：具體介紹下這一“解決污染源頭、改善如廁環境”方案以及其創新點。

李壯：主要考慮到要在農村城鎮學校推廣，所以必須注重其經濟性和實用性，我所提的方案特點是“零污染、零感染、零廢棄物排放變廢為寶”，而且簡便易行。

具體到方案本身，本方案可以按照大便和小便的步驟來區別劃分。

1.小便：步驟：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，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袋后，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使用。

2.大便：步驟：A.將塑料便盆（淘寶價格 5元/個）作為支撐物。B.將一次性不透明可降解塑料袋放入塑料便盆，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使用。

3.使用場所：本方案無需構建特殊建筑，只要能將男女分開，各自擁有隱秘空間即可。甚至下課后可以在教室或禮堂用布或不透明塑料布拉成隔離空間，分別供男女當廁所用，大小便后將密封在塑料袋中的大小便放到指定的地方，將布或不透明塑料布撤離之后，教室或禮堂即又可正常使用。此外還可采用更簡單的辦法：下課后將教室分為男教室和女教室，在規定的時間內分別用作男廁所和女廁所，規定的時間結束后恢復原教室。其實在任何地方拉個簾子形成隱秘空間，都可以方便，將簾子撤掉又可還原原來空間，但是如果有條件還是建議建造專門使用地方。

4.集中處理：A.在大小便的場所或指定其他地方放至少帶有兩個容器的車（或手推車）用于分別收集小便和大便，容器中放大的較結實的塑料袋，當快收集滿時，將袋口密封進一步保證沒有臭氣泄露。B.將密封的塑料袋中的大小便運到指定的地方堆肥還田，或制造有機化肥，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。

在不斷完善中發揮其巨大的社會效益

《創新時代》：任何科研技術都是在不斷完善中實現其社會價值，對于您的這一研究方案還有哪些需要改進和注意的地方？

李壯：“零污染、零感染、零廢棄物排放，變廢為寶”是一種理想化的境界，要達到全民行動，此項方案仍有需要改進的地方。如：封口技術如何更方便；是用一次性不透明可降解塑料袋，紙袋，還是用可回收再生的塑料袋更經濟更環保；為了大面積推廣，需要專門設計制造批量生產成套設備；在城市建立密封大小便袋收集，運送，處理行業體系，建立“尿產業”等。

這一方案無需復雜昂貴的管道網絡配套系統，甚至無需專門的建筑設施。這一方案的延伸，還有可能同時解決餐廚垃圾及禽畜糞便對環境的污染。這一方案的進一步研究、發展和實施，將是人類既水沖廁所后的又一次變革。

專家簡介：李壯，現任中國科學院長春應用化學研究所電分析化學國家重點實驗室副主任、中國科學院研究生院教授、1993-1995年在德國Jena分子生物技術研究所擔任客座科學家。

近些年來，李壯教授主要從事了DNA與蛋白質相互作用、掃描探針顯微學及納米化學領域的研究工作，曾經提出了利用原子力顯微鏡制作基礎因組DNA高分辨物理圖的概念，改進和發展了DNA、單鏈DNA及DNA/限制性內切酶EcoRI在DNA質粒pBR 322上酶切點和星號活力高分辨物理圖，成功獲得了人類基因組130kb—190kb BAC DNA克隆單分子并展開了形貌圖。李壯教授還負責973項目“納米材料與納米技術在水污染物檢測與治理中的應用基礎研究”課題“基于納米材料與納米技術發展高效、快速、智能檢測表征系統的新原理、新方法”。