人类排泄物、卫生技术和可持续农业之间的未来联系正变得越来越明显。根据伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校土木与环境工程教授杰里米·盖斯特 (Jeremy Guest) 指导的研究，各国可能更接近于将人类排泄物用作肥料，从而实现更循环、更可持续的经济。
一项新研究描述了人类尿液中营养物质(氮、磷和钾)和农业肥料需求的空间分布，以定义供需位置类型、它们在全球的流行情况以及对资源回收的影响。研究结果发表在《环境科学与技术》杂志上。
“一旦我们停止生长，我们体内的氮、磷和钾的总量基本上保持不变，”Guest 说，他还担任美国可持续发展、能源和环境研究所的研究代理副主任。 I. “任何通过食物和饮料进入的物质都必须从我们的尿液、粪便和汗液中排出。知道了这一点，如果我们知道他们的饮食，我们就可以估计这些营养素中有多少在一个人群的身体废物中。”
Guest 和其他人之前的研究评估了从全球人类排泄物中回收营养的潜力，并确定了相对于当地对农业肥料的需求，人类排泄物中营养过剩的地区。
“这项新研究是第一个使用单一数学方程描述人类排泄物衍生的营养供需位置关系的研究，”Guest 说。“卫生基础设施的质量在全球范围内差异很大，人们的饮食和适合农业的土地的可用性也是如此。拥有表征和定量比较一个地点的养分回收潜力的方法可以大大有助于更好地为决策者提供信息谈到未来的卫生和农业政策。”
该团队对来自 107 个国家的饮食、人口、卫生和农业数据进行了广泛的数值和地理分析，以在全球范围内完成这种定量表征。调查揭示了三种不同的供需类型：供需位于同一地点的国家;供需失调的国家;以及具有不同供需接近度的国家。
例如，美国和澳大利亚就属于错位的供需类型。盖斯特说，他们在远离大城市的地区拥有集约化农业，因此人类排泄物衍生的养分供应远离需要的地方。即使拥有先进的卫生基础设施，这也意味着营养物质需要远距离运输，无论是作为重质液体还是转化为浓缩的结晶产品。从经济上讲，Guest 说，在这些国家使用浓缩产品来实施人类粪便衍生肥料是有意义的。
该研究报告称，在印度、尼日利亚和乌干达等供需类型相同的国家，人口更多地靠近农业区，从而使当地的再利用成为可能。然而，在许多供需共同定位的社区，需要改善卫生基础设施。来宾说，实施人类粪便衍生肥料计划可能对这些地方的卫生和农业非常有益。
巴西、墨西哥、中国和俄罗斯等国家的养分供应和需求错位。该研究报告称，政策制定者需要通过更加区域化的战略和一系列当地再利用和运输方法来处理人类排泄物衍生的养分利用。“这一组中的高收入国家可能拥有各种技术的基础设施和经济支持，但那些财政资源有限的国家将需要在某些领域优先考虑资源回收技术，”Guest 说。
该团队惊讶地发现这些类型与联合国人类发展指数密切相关。
“美国、西欧和澳大利亚等 HDI 得分较高的国家往往属于错位的供需类型，而 HDI 得分较低的国家则倾向于符合共同定位的供需类型。当然，也有例外，但我们没想到会发现如此强的相关性，”Guest 说。
该团队希望这项研究将有助于阐明全球各国的显着经济、卫生和农业特征，以便决策者可以优先考虑投资、政策和技术，以推进循环经济和向所有人提供卫生设施的目标，来宾说。
