WUR | 尿液作为肥源在循环农业中应用实践

2025年12月18日瓦赫宁根大学与研究中心（WUR）在其网上详细介绍了将人类尿液作为农业肥料的研究与应用实践，旨在推动循环农业发展。以下是文章主要内容的总结：

1. 核心议题：重新闭合养分循环

• 历史回顾：过去，人类排泄物（粪尿）直接用于农田是常见做法，形成了“土壤-食物-人类-肥料”的闭环。但随着 sewer systems（下水道系统）的普及，这一循环被打破，虽遏制了疾病传播，也导致了养分流失。

• 当前问题：后来尝试使用污水处理产生的污泥，但因重金属、药物残留等污染问题，荷兰在1990年代已停止。目前农业主要依赖无机化肥和畜禽粪便。

• 无机化肥问题：依赖有限的矿产资源（如磷矿、钾矿）和化石能源（如天然气）生产，导致温室气体排放、景观破坏等环境问题。

• 畜禽粪便问题：畜牧业产生大量CO₂、甲烷和氮化合物排放。欧盟对动物粪便的使用限制日趋严格，且未来牲畜数量减少将导致粪便供应减少。

2. 研究与解决方案：开发新型循环肥料

• 研究员 Kimo van Dijk 受荷兰农业部委托，研究环境足迹更小、无需长途运输的替代肥料。

• 筛选标准：新产品必须满足与现有肥料同等的高要求：对农民而言要有效，对政府而言要安全环保。

• 已识别的资源：共找到20种符合条件的潜在新型肥料，目前仅一种上市（由焚烧污泥灰制成的颗粒）。其他来源包括：

• 经处理的人类尿液

• 啤酒厂和薯条工厂的废水

• 污水处理产生的铵盐（硫酸铵、硝酸铵）

3. 实验进展与初步成果

• 2024年田间试验（莱利斯塔德）：发现植物对尿液中氮的吸收效率比传统无机化肥高25%。原因可能是尿液中的氮更易保留在土壤中，减少了向空气和地下水的流失。

• 排放测量实验：

• 目标：测量新型肥料是否会排放氮化合物（如氨气、氧化亚氮）和温室气体（CO₂、甲烷）。

• 方法：对比肥料“表施”和“覆土”两种方式（后者是农场减少氨排放的标准做法）。在实验室中，通过传感器监测长达四个月的气体排放。

• 2024-2025年农学田间试验：

作物：选择马铃薯进行试验，以直观展示“肥料-土壤-作物-食物-肥料”的闭环。例如，用经过处理的生活废水或马铃薯加工厂的废水来种植马铃薯。

4. 最有潜力的资源：人类尿液

• 来源与处理：尿液来自具有尿液分离厕所的住宅区。通过电场和膜处理技术分离水与溶解物质，能有效去除药物残留等污染物，使其安全可用。该住宅区已在自家菜园中使用处理后的尿液。

• 前景：此类分离厕所有望在新住宅、办公楼乃至音乐节等场景普及，以便收集尿液进行深度处理。

5. 其他潜在资源与政策障碍

• 食品工业废水：其污泥通常比生活污水污泥更清洁、更安全，是优质的肥料原料。

• 主要障碍：法规限制。目前，工业废水副产物作为肥料使用的法规与生活污水污泥同样严格，这阻碍了更安全资源的利用。呼吁法规应根据原料污染风险差异进行调整，找到安全与可持续的平衡点。

6. 社会接受度与未来展望

• 社会心理：公众对使用处理过的人类排泄物种植粮食作物普遍存在“恶心”感，尽管处理后（如尿液）已无气味且安全。需要克服这一观念障碍。

• 研究继续：持续收集数据，评估各种循环肥料的潜力。预计2026年初公布最新实验结果。

• 合作与资助：本研究与KWR、LeAF机构合作，由TKI Agri & Food 和 TKI Water Technology 资助。

核心观点总结

面对无机化肥的环境代价和畜禽粪便的减少，将人类尿液和特定工业废水经过安全处理后制成肥料，是可行、高效且环保的农业解决方案，能有效闭合养分循环，减少对不可再生资源和化石能源的依赖。实现大规模应用需依靠技术进步（如尿液分离与处理）、法规适配（区分不同来源废水的风险）以及公众观念的转变。