Økosundhed

Økologisk sanitet , ofte forkortet som Ecosan (også udtalt eco-san eller EcoSan ), er en tilgang, der er kendetegnet ved ønsket om sikkert at "lukke sløjfen" (primært for næringsstoffer og organisk materiale) mellem sanitet og landbrug. Økosundhedssystemer bortskaffer sikkert menneskelige affaldsprodukter (primært urin og fæces) til landbrugsbrug på en sådan måde, at brugen af ​​ikke-fornybare ressourcer minimeres. Når de er designet og drevet korrekt, sigter økosanitære systemer på at give en hygiejnisk sikker, omkostningseffektiv og lukket proces til at omdanne menneskeligt affald til næringsstoffer, der returneres til jorden, samt returnere vandet til dets naturlige kredsløb.

Oversigt

Hovedmålene for miljøsanering er at reducere sundhedsrisici forbundet med sanitet , forurenet vand og affald; forebyggelse af grundvands- og overfladevandsforurening ; og genbrug af næringsstoffer eller energi fra affald.

Ecosanitation er baseret på det generelle koncept om materialestrømme som en del af et miljømæssigt og økonomisk bæredygtigt spildevandshåndteringssystem tilpasset brugernes behov og relevante lokale forhold. Det fremmer ikke en specifik sanitetsteknologi, men derimod en specifik filosofi i håndteringen af ​​stoffer, der hidtil blot har været betragtet som spildevand og vandbårent affald til bortskaffelse [1] .

Genbrug som gødning

Tidlige fortalere for økosanitetssystemer lagde stor vægt på at øge landbrugets produktivitet (ved at genbruge ekskrementer som gødning ) og dermed forbedre menneskers ernæringsstatus og samtidig give dem sikker sanitet [2] . Reduktionen i sygeligheden skulle opnås ikke kun ved at reducere antallet af infektioner, der overføres ad fækal-oral vej, men også ved at reducere underernæring hos børn.

Landbrugsforsøg rundt om i verden har vist de målbare fordele ved at bruge forarbejdet ekskrementer i landbruget som gødning og jordforbedringsmiddel. Dette gælder især brugen af ​​urin . Genbrugsforsøg i Zimbabwe har vist positive resultater, når urin bruges på grønne bladplanter såsom spinat eller majs , såvel som frugttræer [3] [4] . En anden undersøgelse i Finland viste, at brugen af ​​urin og brugen af ​​urin og træaske "kan give 27 % og 10 % mere rødbeerodsbiomasse" [5] . Urin har i mange undersøgelser vist sig at være en værdifuld, relativt nem at håndtere gødning indeholdende nitrogen , fosfor , kalium og vigtige mikronæringsstoffer [6] .

Genvinding af fosfor

Et andet problem, som øko-sanitetssystemer forsøger at løse, er den mulige kommende mangel på fosfor [7] . Fosfor spiller en vigtig rolle i plantevækst og dermed gødningsproduktion, men er en begrænset mineralressource [8] . Situationen er den samme med kalium. Kendte reserver af mineralet fosfatsten bliver knappe og dyrere at udvinde - også omtalt som " peak phosphor "-krisen. En undersøgelse af verdens fosfatforsyning viste, at urinfosfat, hvis det indsamles, kunne levere 22 % af den samlede efterspørgsel [9] .

Fordele

Fordelene ved økosanitetssystemer omfatter:

  • Minimering af indtrængen af ​​patogener fra menneskelig ekskrementer i vandkredsløbet (grundvand og overfladevand) - såsom forurening af grundvandet i afløbsbrønde .
  • Bevarelse af ressourcer ved at reducere vandforbruget, erstatte mineralsk gødning og minimere vandforurening.
  • Mindre afhængighed af udvundet fosfor og andre ikke-fornybare ressourcer til gødningsproduktion.
  • Reduceret energiforbrug ved gødningsproduktion: Urinstof er hovedbestanddelen af ​​urin, men vi producerer enorme mængder urinstof ved hjælp af fossile brændstoffer . Med korrekt urinhåndtering kan behandlingsomkostninger såvel som gødningsomkostninger reduceres.

Historie

Genbrug af ekskrementer i tørre sanitetssystemer

Genvinding og brug af urin og afføring i "tørre sanitetssystemer", det vil sige uden kloakering eller uden at blande væsentlige mængder vand med ekskrementer, praktiseres i næsten alle kulturer. Genbrug var ikke begrænset til landbrugsproduktion. Romerne var for eksempel opmærksomme på ammoniakens blegende egenskaber i urin og brugte det til at blege tøj.

Mange traditionelle landbrugssamfund anerkendte værdien af ​​menneskeligt affald for jordens frugtbarhed og praktiserede den "tørre" indsamling og genbrug af ekskrementer. Dette gjorde det muligt for dem at leve i samfund, hvor næringsstoffer og organisk materiale indeholdt i afføring blev returneret til jorden. Historiske beskrivelser af disse praksisser er sparsomme, men genbrug af ekskrementer vides at have været udbredt i Asien (f.eks. Kina, Japan, Vietnam, Cambodja, Korea) og Central- og Sydamerika. Kina er dog det bedst kendte eksempel på organiseret indsamling og brug af menneskelig ekskrementer til støtte for fødevareproduktion [10] . Værdien af ​​" nattens guld " som gødning blev anerkendt på grund af veludviklede systemer til at indsamle ekskrementer fra byer og transportere det til markerne. Kineserne har været opmærksomme på fordelene ved at bruge ekskrementer i afgrødeproduktionen i over 2.500 år, hvilket giver dem mulighed for at forsørge flere mennesker med højere tætheder end noget andet landbrugssystem.

I Mexico indsamlede den aztekiske kultur menneskelig ekskrementer til landbrugsbrug. Et eksempel på denne praksis er blevet dokumenteret for den aztekiske by Tenochtitlán , som blev grundlagt i 1325 og var en af ​​de sidste byer i det før-spanske Mexico (erobret i 1521 af spanierne): befolkningen udførte rengøringen i specielle både fortøjet i havnen rundt om i byen. Blandinger af affald og ekskrementer blev brugt til at gøde chinamp (landbrugsmarker) eller til at styrke bredden, der grænser op til søen. Urinen blev opsamlet i beholdere i alle husene, derefter blandet med mudder og brugt som farvestof til stof. Aztekerne anerkendte vigtigheden af ​​at genbruge de næringsstoffer og forbindelser, der findes i spildevandet [11] .

I Peru blev ekskrementer højt værdsat af inkaerne som gødning, som blev opbevaret, tørret og knust til brug ved plantning af majs [12] .

I middelalderen var brugen af ​​ekskrementer og gråvand i landbrugsproduktionen normen. Europæiske byer urbaniseres hurtigt, og sanitet bliver et stigende problem, mens byerne selv bliver en stadig vigtigere kilde til landbrugets næringsstoffer. Således fortsatte praksisen med direkte at bruge næringsstofferne i ekskrementer og spildevand til landbruget i Europa indtil midten af ​​1800-tallet. Landmænd, der anerkendte værdien af ​​ekskrementer, søgte at få disse gødninger for at øge produktionen og forbedre byernes sanitet. Praksisen blev også kaldt gong-landbrug i England, men indebar mange sundhedsrisici for dem, der var involveret i transport af ekskrementer og fækalt slam.

Traditionelle former for sanitet og genbrug af ekskrementer har eksisteret i forskellige dele af verden i århundreder og var stadig almindelig praksis ved begyndelsen af ​​den industrielle revolution. Selv da verden blev mere urbaniseret, blev næringsstoffer i ekskrementer indsamlet fra byernes sanitære systemer uden at blandes med vand stadig brugt i mange samfund som en ressource til at opretholde jordens frugtbarhed, på trods af stigende befolkningstæthed [13] .

Nedsat genvinding af næringsstoffer fra menneskelig ekskrementer i tørre systemer

Udvinding af næringsstoffer fra ekskrementer i ikke-kloaksystemer løser sanitære problemer i samfund i Europa og andre steder og forbedrer landbrugets produktivitet. Denne praksis blev dog ikke den dominerende tilgang til bysanering i det 20. århundrede og blev gradvist erstattet af kloaksaneringssystemer uden næringsgenvinding (med undtagelse af genbrug af landbrugsspildevandsslam i nogle tilfælde) – i det mindste for byer, der har råd til at tillade det.

Der var fire hoveddrivende faktorer, der førte til faldet i indvindingen og brugen af ​​ekskrementer og gråt vand fra europæiske byer i det 19. århundrede:

  • Vækst af bymæssige bebyggelser og stigende afstand til landbrugsmarker.
  • Øget vandforbrug og brug af toiletskyl: Vandskylning har i høj grad øget mængden af ​​spildevand, mens næringsstofferne fortyndes, hvilket gør det næsten umuligt at genvinde og genbruge, som det plejede at være.
  • Produktion af billig syntetisk gødning, der gør enhver indsats for at genvinde og genbruge næringsstoffer og organisk materiale fra store mængder spildevand forældet.
  • Politisk indblanding som en konsekvens af det oplevede behov for forandring i, hvordan lugtende stoffer håndteres: Indtil slutningen af ​​det nittende århundrede var den dominerende teori om spredning af sygdom miasma -teorien . Denne teori sagde, at alt, der lugtede, skulle bortskaffes, fordi indånding af dårlig lugt mentes at føre til sygdom.

Brugen af ​​(lugtende) dyremøg i landbruget fortsætter den dag i dag, sandsynligvis fordi lugten af ​​møg ikke mentes at bidrage til menneskers sygdom.

Udvindingen af ​​næringsstoffer fra spildevand fortsætter i to former:

  • Spildevandsgenbrug eller ressourcegenvinding: Brugen af ​​råt, behandlet eller delvist behandlet spildevand til landbrugsvanding (med tilhørende sundhedsrisici, hvis det ikke gøres ordentligt, som det ofte er tilfældet i udviklingslande).
  • Brugen af ​​spildevandsslam på landbrugsjord er ikke uden kontroverser i mange industrialiserede lande på grund af risikoen for jordforurening med tungmetaller og mikroforurenende stoffer, hvis den ikke forvaltes korrekt [13] .

Forskning fra 1990'erne og frem

Det svenske agentur for internationalt udviklingssamarbejde (Sida) finansierede "SanRes Research and Development Programme" mellem 1993 og 2001, som lagde grundlaget for det efterfølgende "EcoSanRes-program" drevet af Stockholm Environment Institute (2002-2011) [14] [1 ] . Sidas 1998-publikation "Environmental Sanitation" opsummerede den viden, der hidtil er akkumuleret om denne videnskab i en populær bog, der blev udgivet i en anden udgave i 2004 [14] . Bogen er også oversat til kinesisk [14] , fransk [15] og spansk [14] .

En undersøgelse af, hvordan man gør genbrug af urin og afføring sikkert i landbruget, blev udført af svenske forskere: Hakan Jonsson og hans team, hvis publikation "Guidelines for the use of urin and feces in crop production" [16] var en vigtig milepæl . , som senere indgik i " WHOs for sikker genbrug af spildevand, ekskrementer og gråvand" fra 2006 [17] . Konceptet med flere barrierer for genbrug, som er en vigtig hjørnesten i denne publikation, har ført til en klar forståelse af, hvordan ekskrementer sikkert kan genbruges.

Tvister mellem eksperter

I 1990'erne, hvor begrebet "øko-sanitet" var noget nyt, var diskussionerne ophedede og konfronterende. Tilhængere af økologisk sanitet har hævdet deres rettigheder til at indeholde, behandle og genbruge. Tilhængere af traditionelle kloaksystemer forsvarede latriner og kloaksystemer med vand. Ecosanitation-fortalere har kritiseret traditionel sanitet for at forurene vandveje med næringsstoffer og patogener. Siden omkring 2007 har de to modsatrettede sider gradvist fundet måder at interagere med hinanden på, og oprettelsen af ​​Sustainable Sanitation Alliance i år har yderligere bidraget til at give plads til, at alle sanitetsaktører kan mødes og bevæge sig i samme retning af bæredygtig sanitet.

Noter

  1. 12 S. Heim . Arbejdet fra GTZ (Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit GmbH)  // Prosthetics & Orthotics International. - 1996-04. - T. 20 , nej. 1 . s. 39–41 . ISSN 0309-3646 . - doi : 10.3109/03093649609164413 .
  2. Steven A. Esray. På vej mod et genbrugssamfund: økologisk sanitet - lukning af kredsløbet til fødevaresikkerhed  // Vandvidenskab og teknologi. - 2001-02-01. - T. 43 , no. 4 . — S. 177–187 . — ISSN 1996-9732 0273-1223, 1996-9732 . - doi : 10.2166/wst.2001.0215 .
  3. Peter Morgan. Arborloo - The Single Pit Compost Toilet  // Toiletter der laver kompost. - Rugby, Warwickshire, Storbritannien: Practical Action Publishing, 2008-01. — S. 7–27 . - ISBN 978-1-85339-674-8 , 978-1-78044-131-3 .
  4. S. Nilsson, AS Merritt, T. Bellander. Endotoksiner i byluft i Stockholm, Sverige  // Atmosfærisk miljø. – 2011-01. - T. 45 , nej. 1 . — S. 266–270 . — ISSN 1352-2310 . - doi : 10.1016/j.atmosenv.2010.09.037 .
  5. Surendra K. Pradhan, Jarmo K. Holopainen, Janne Weisell, Helvi Heinonen-Tanski. Menneskelig urin og træaske som plantenæringsstoffer til dyrkning af rødbede ( Beta vulgaris ): Indvirkning på udbyttekvalitet  //  Journal of Agricultural and Food Chemistry. — 2010-02-10. — Bd. 58 , udg. 3 . — S. 2034–2039 . - ISSN 1520-5118 0021-8561, 1520-5118 . - doi : 10.1021/jf9029157 .
  6. Malin Beckman, Junko Mochizuki, Sopon Naruchaikusol. Ændring af arealanvendelse, katastroferisiko og adaptive reaktioner i højlandssamfund i Thailand  // Journal of Integrated Disaster Risk Management. – 2015-06. - T. 5 , nej. 1 . — S. 1–20 . — ISSN 2185-8322 . - doi : 10.5595/idrim.2015.0083 .
  7. JJ Schröder, A.L. Smit, D. Cordell, A. Rosemarin. Forbedret fosforforbrugseffektivitet i landbruget: Et nøglekrav for dets bæredygtige anvendelse  // Kemosfære. – 2011-08. - T. 84 , nr. 6 . — S. 822–831 . — ISSN 0045-6535 . - doi : 10.1016/j.chemosphere.2011.01.065 .
  8. Førende jordbundsforsker advarer om trussel mod fødevaresikkerheden  // ECOS. - 2012. - ISSN 0311-4546 . - doi : 10.1071/ec12488 .
  9. James R. Mihelcic, Lauren M. Fry, Ryan Shaw. Globalt potentiale for fosforgenvinding fra menneskelig urin og afføring  (engelsk)  // Kemosfære. – 2011-08. — Bd. 84 , udg. 6 . — S. 832–839 . - doi : 10.1016/j.chemosphere.2011.02.046 .
  10. VIND KURLFINK. Feed eller feedback. Agriculture, Population Dynamics and the State of the Planet, AF A. DUNCAN BROWN, 432 s., 22×15×3 cm, ISBN 90 5727 048 X paperback, US$ 29,95/GB£ 17,95, Utrecht, Holland: International Books , 2004  // Miljøbevarelse. - 2005-03. - T. 32 , no. 1 . — S. 93–94 . — ISSN 1469-4387 0376-8929, 1469-4387 . - doi : 10.1017/s0376892905222087 .
  11. JE Becerril, B. Jiménez. Drikkevand og sanitet i Tenochtitlan: Aztec-kultur  (engelsk)  // Vandforsyning. - 2007-03-01. — Bd. 7 , iss. 1 . — S. 147–154 . — ISSN 1607-0798 1606-9749, 1607-0798 . - doi : 10.2166/ws.2007.017 .
  12. Bæredygtig sanitet i byer: en ramme for handling . — Rijswijk: Papiroz Publ. Hus, 2011. - 165 Seiten s. - ISBN 978-90-814088-4-4 , 90-814088-4-4.
  13. ↑ 1 2 Christoph Lüthi, Jennifer McConville, Anna Norström, Arne Panesar, Rahul Ingle. Rethinking Sustainable Sanitation for the Urban Domain  // Proceedings of the Water Environment Federation. - 01-01-2010. - T. 2010 , nej. 2 . — S. 449–465 . — ISSN 1938-6478 . doi : 10.2175 /193864710798285363 .
  14. 1 2 3 4 Mayling Simpson-Hebert, Arno Rosemarin, Uno Winblad. Økologisk sanitet  // The Business of Water and Sustainable Development. — Routledge, 2018-05-08. — S. 155–167 . — ISBN 978-1-351-28268-0 .
  15. Jacqueline Aloisi de Larderel. Fiscalité, environnement et gestion des ressources naturelles  // Annales des Mines - Responsabilité et environnement. - 2012. - T. N ° 65 , no. 1 . - S. 21 . — ISSN 2271-8052 1268-4783, 2271-8052 . - doi : 10.3917/re.065.0021 .
  16. Per-Anders Hansson, Hans Fredriksson. Brug af sommerhøstet siv (Phragmites australis) som næringskilde til økologisk planteproduktion i Sverige  // Landbrug, økosystemer og miljø. - 2004-05. - T. 102 , nr. 3 . — S. 365–375 . — ISSN 0167-8809 . - doi : 10.1016/j.agee.2003.08.005 .
  17. Santosh M. Avvannavar, Monto Mani. Retningslinjer for sikker brug af spildevand, ekskrementer og gråvand, bind 3: Spildevand og ekskretanvendelse i akvakultur, 2006, WHO, 20, Avenue Appia, 1211, Geneve, 27, Schweiz, 92-4-154684-0 (V 3), US $ 45,00, 158  // Science of The Total Environment. — 01-09-2007. - T. 382 , ​​nr. 2-3 . — S. 391–392 . — ISSN 0048-9697 . - doi : 10.1016/j.scitotenv.2007.04.034 .