为了应对气候危机、生物多样性丧失和污染，人类需要转向循环经济，所有资源都被回收利用。为什么不将我们自己的身体废物也回收为肥料，前提是没有有害微生物或药物痕迹最终进入消耗作物的风险?植物生长所需的大多数营养素发生在人类尿液和粪便中。尿液中特别富含氮和钾，还含有微量的金属，如硼、锌和铁。理论上，粪便可以为土壤提供其他营养物质，如磷、钙和镁或有价值的有机碳。

现在，《环境科学前沿》(Frontiers in Environmental Science)上的一项新研究表明，从人类排泄物中回收的现代“绿色”产品是极好的——而且重要的是，安全的——农业肥料。

第一作者，德国斯图加特霍恩海姆大学的博士生Franziska Häfner说：“在这里，我们表明，回收人类尿液和粪便的产品是用于卷心菜种植的可行且安全的氮肥。来自硝化人尿的肥料具有与传统肥料产品相似的产量，并且在病原体或药物传播方面没有任何风险。

“硝化尿液肥料和粪便堆肥的联合施用导致作物产量略有下降，但从长远来看可能会增加土壤碳含量，促进气候适应型粮食生产。

Häfner及其同事比较了莱布尼茨蔬菜和观赏作物研究所2019年6月至10月期间种植的白甘蓝的适销作物产量，这些白甘蓝含有沙质、壤质或粉质土壤，富含四种再生肥料，在生长季节逐渐施用。作为基准肥料，研究人员使用市售有机酒糟，通过发酵生物乙醇生产的生物质残留物而生产。

分别收集尿液和粪便

他们还测试了两种所谓的“硝化尿液肥料”(NUFs)，这是从人类尿液中合成的现代产品，与粪便分开收集，其中含氮化合物被微生物转化为有价值的铵态氮和硝酸盐。第一个NUF是Aurin，最近被批准用于瑞士，列支敦士登和奥地利的人类农业。第二个是CROP(联合再生有机食品生产)，由德国航空航天中心航空航天医学研究所开发，用于回收月球或火星基地的废水。与已经上市的Aurin不同，大多数药物在生产过程中被过滤掉，大多数病原体被，CROP过滤系统仍在开发中。出于这个原因，Häfner等人。 在本研究中使用了源自无菌合成尿液的CROP肥料。测试了NUFs对卷心菜生长的影响，当单独施用于土壤或与粪便堆肥结合使用时，从干厕中回收。

可销售产量，定义为可以出售的卷心菜部分，范围为每公顷35至72公吨。该产量在由Aurin，CROP或Vinasse施肥的地块中最高，对于仅通过粪便堆肥施肥的地块，产量最低(根据土壤类型，低20%至45%)，而用NUFs增强的粪便堆肥的产量中等。砂土产量最高，淤泥产量中等，壤土产量最低。这些结果表明，用NUF施肥的土壤与广泛使用的商业酒糟的土壤一样高产。

粪便堆肥中药物的低风险

作者还筛选了粪便堆肥中是否存在310种化学物质，从药物到橡胶添加剂，阻燃剂，紫外线过滤器，腐蚀抑制剂和驱虫剂。其中只有6.5%存在于堆肥中的检测限以上，尽管浓度很低，包括11种药物。在后者中，只有止痛药布洛芬和抗惊厥药和情绪稳定药物卡马西平在卷心菜的可食用部分检测到，浓度明显较低(每公斤1.05至2.8微克)。这意味着需要吃掉超过五十万个卷心菜头才能积累相当于一粒卡马西平药丸的剂量。

“总的来说，药物化合物通过粪便堆肥使用进入食品系统对人类健康的风险似乎很低，”作者总结道。

“巨大的潜力”

主要作者，德国Großbeeren莱布尼茨蔬菜和观赏作物研究所的科学家Ariane Krause博士说：“我们的研究结果表明，硝化尿液肥料如Aurin和CROP具有巨大的农业肥料潜力。他们主张将来更多地使用这些回收产品。

“如果制备正确并质量控制，德国高达25%的传统合成矿物肥料可以被从人类尿液和粪便中回收肥料所取代。再加上农业转型，包括减少畜牧业和饲料植物种植，将需要更少的合成肥料，例如减少化石天然气的消耗。