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乐鱼,专家观点 | 李子富:我原想研究干净的水,结果在厕所里越走越远……

发布时间:2024-02-06

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专家不雅点 | 李子富:我原想研究清洁的水,成果在茅厕里越走越远……固废不雅察2021-05-31 12:38

以下文章来历在我是科学家iScientist,作者李子富

我是科学家iScientist.

“我是科学家”是果壳团队掌管的,引见前沿科技资讯的平台。果壳团队倡议的“将来光锥加快器”,努力在功效转化,助力科学家创业。

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2020年9月20日,“我是科学家”底第26期演讲现场,北京科技年夜学能环学院情况科学与项目系主任、比尔和梅琳达·盖茨金基会中国区立异年夜赛项目掌管人李子富带来演讲:《我原想研究清洁的水,成果在茅厕里越走越远......》。

茅厕的笼盖率逐步在增添,那末反应到我们的儿童灭亡率上,这个灭亡率是在逐年降落的。这是一个年夜好的事,也给我们良多动力,去对峙不懈地做茅厕的工作。

我的传授“忽悠”说这个茅厕很主要,他说茅厕问题处理了,我们社会的可延续成长就可以实现,我就进入茅厕研究里面了。

将来,我们但愿有一部门手艺可以或许真正实现财产化,可以或许真正酿成商品,可以或许让大师像此刻采办电器一样,能把全部茅厕系统采办归去,特殊是像农村这类需要有对接的处置系统的处所。

2020年9月20日,“我是科学家”第26期演讲现场,北京科技年夜学能环学院情况科学与项目系主任、比尔和梅琳达·盖茨金基会中国区茅厕立异年夜赛项目掌管人李子富带来演讲:《我原想研究清洁的水,成果在茅厕里越走越远……》。

李子富演讲视频:

以下为李子富演讲实录:

大师下战书好,我是李子富。看到这么多小伴侣对科普感爱好,我很是兴奋,也但愿尽量用小伴侣能懂的说话来说科普。

我为何会去研究茅厕呢?

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大师看到这张照片是否是很熟习。这是谁,你们都晓得对吧。这是2018年,比尔·盖茨正在北京召开的新时期茅厕展览会的揭幕式上做一个主题演讲,他手里拿了个杯子。

杯子里是甚么?

是屎。

这是真的。是我的研究生帮他取的——固然,拿到桌子上之前做了消毒处置。

在如斯主要的会议上,他为何要拿测试粪便放在桌上?

由于它很主要。

比尔·盖茨是弄计较机的,我们可能天天都在利用他最早开辟的软件。但他为何要去做茅厕,做跟粪便打交道,为何不怕臭不怕脏呢?由于它关系到每一个人。

每一个人都和茅厕相关,每一个人都和粪便相关系。

比尔·盖茨师长教师在成立了基金会今后,颠末调研,认为处理茅厕问题就可以处理人类的健康的问题。他但愿经由过程基金会所研发出来的手艺,可以或许使粪便改变成有效的物资,可以或许把粪便的水酿成清洁的水、能喝的水。

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那末他此刻喝的水,你晓得是从哪来的吗?

真的是粪污处置后发生的水。

我们的手艺是能够做到的。固然,按此刻的手艺程度,我们做这件事还很年夜的挑战,好比它本钱很高,手艺很复杂。所以我们要去立异、简化这个手艺。

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粪便里面含有良多的工具,世界卫生组织的陈述显示,每克的粪便所含有的致病细菌、病毒量很是年夜,一克粪便含有的细菌数目可能有上百万,乃至上万万。所以假如我们不去节制它,让它随便排放,会对我们周边的情况,对周边的人发生健康要挟。

既然这么主要,茅厕是甚么一个环境呢?

回首人类汗青,其实茅厕的汗青很是短暂。在人类汗青上很长的阶段,我们都是露天如厕。

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汗青的长河中有了茅厕,是在2000年前摆布,好比说古希腊考据出来的茅厕。还中国汉朝的夜壶,距今也有2000年的汗青。但这个时辰茅厕的数目很是少,可以或许利用茅厕的人数微不足道。可能达官权贵、皇亲国戚才有资历去利用。

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我们国度利用茅厕的汗青很是短暂。

可能年长的人会熟习北京市的全国劳动榜样时传祥。在50年月,掏粪仍是用人工背粪桶的体例。在70年月的上海,天天凌晨起床今后,妈妈们起首要干的事就是拎着粪桶到公共茅厕去把它倒了,然后去刷马桶。

阿谁时期我们国度的公共茅厕,是一个不胜回顾的回忆——臭气熏天,污水横流,苍蝇乱飞。可是上茅厕其实又是一个很私密的事。

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我们都是高雅的人,凡是我们讲茅厕的时辰,良多人不讲我去年夜便,我去小便。在处置茅厕的群里,还的人用“雪隐师长教师”。最先我也不大白,后来发觉“雪隐师长教师”就是“茅厕师长教师”,干跟茅厕相关的事。

既然茅厕有这么多的替换词,申明它其实很是主要,和人人都相干。我们想象的现代茅厕,都是很清洁很整洁。那末从全球的角度来讲,为何比尔·盖茨要做这个事?

由于到此刻为止,全球还8亿以上的生齿没有茅厕。

利用不卫生茅厕的生齿更多,有的统计数据显示是20多亿。这个数据也在动态转变。

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这类不卫生的茅厕会发生甚么问题?

从科学的角度看,粪污渗透地下会照顾病毒、病原体。假如茅厕和取水的处所距离不远,或是上下流的关系,就会污染水源,致使供水不平安,影响到人的健康,进而致使人生病、糊口质量降落。

那末到底有多年夜的影响呢?

结合国的统计数据注解,因为水和卫生相关的腹泻问题,全球天天有快要1000名儿童死在相干疾病。这个量很是庞大,几分钟就有一个生命就消逝了。

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所以我们要去做这个事,我们认为它和全球人类的健康互相关注。

有人会问,你这么说有甚么根据?

科学是要稀有听说话的——这是世界卫生组织、结合国儿童基金会供给的数据,有些国度可能只要10%的生齿有卫生茅厕。固然在更发财的国度,也有100%的生齿都具有卫生茅厕。

具有的茅厕的数目纷歧样,致使了甚么成果呢?

图中最左侧的1000个儿童,5岁以下的灭亡人数高达近300个,但假如是到了100%有卫生茅厕的这边,灭亡人数几近就是0了。这是用年夜数据证实了茅厕和人类健康的关系——卫生茅厕的数目越多,儿童的灭亡率越低。

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大师传闻过千年成长方针吗?

2000年结合国的189个成员国许诺,要削减没有茅厕的生齿数目。但颠末2000年到2005年的尽力,现实上全部世界仍是错过了千年成长方针的卫生目标——原本要到达77%,但现实只到达了68%。

没有做到怎样办?

结合国所有的成员国又做了一个可延续成长方针。前面没处理,此刻还需要去处理它,乃至要处理得比千年成长方针更好。

更好是甚么?

就是要所有的人都能具有粪物平安处置的茅厕系统。

这是一个很有挑战,也很有野心的方针。

虽然在实现这个千年成长方针的历程中,终究的方针没有实现,可是茅厕的笼盖率还在逐步增添。反应到儿童灭亡率上,便是灭亡率的逐年降落。这是一个年夜功德,也给我们良多动力去对峙不懈地做茅厕的工作。更好的动静是——我们国度在千年成长方针里发布了白皮书,公布中国知足了千年成长方针的要求。

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可是中国之前对卫生茅厕的熟悉还比力简单。那时对卫生茅厕的界说,实际上是很是的文字性的描写,但科学需要良多定量的工具。因为这个缘由,全国爱卫办就提出了一个无害化卫生茅厕的国度的尺度。

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爱卫办保举了6种分歧的茅厕。第一种,三格化粪池。其实它的茅厕仍是水冲,只不外进入到后端是纷歧样的。三个格的目标是要把粪便贮存在里面,然后对它进行无害化处置,削减里面的病菌。双瓮漏斗也是近似的道理。

三联式的沼气茅厕,它是操纵一些生物手艺,来加速或强化无害化的进程。

还粪尿分手式的茅厕,它把粪便和尿液零丁搜集。如许的益处是甚么?尿液自己不是很臭,并且它里面的致病微生物很少,所以它处置起来就轻易。粪便零丁处置时,体积很是小,很轻易处置。

还像我们城市一样,把粪便的污水排到下水道里,然后经由过程下水道输送到污水处置厂。

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6种分歧的类型,在现实利用中,三格化粪池是用的最多的。

为何多呢?

针对今朝中国的环境,一是用水冲茅厕,大师比力习惯,和城市没有区分;二是三格化粪池相对本钱比力低,农户比力轻易接管。

由于这个缘由,2019年国度农业农村部组织专家编制了国度尺度,把这类茅厕类型进一步尺度化。我也是作为农业部农村茅厕建筑的尺度委员会的专家,加入了尺度的评审工作。

这类茅厕现实上仍是具有良多问题——从茅厕的卫生角度,我们认为冲刷的进程还需要更好地节制。将来还良多工作要做。

我们团队也在对峙做茅厕的立异,但愿经由过程我们的立异,晋升或替换现有的茅厕,可以或许把卫生程度、对情况的庇护更好地实现。

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这个中国地图注解我们有良多的污染物没有处置好,就会进入到湖泊里面。这个处所讲的是磷会到我们的湖泊里。假如没有处置好,氮也会到湖泊里去,也会到各类水体里去。

大师可能清晰种庄稼需要甚么,除要种子之外,还需要肥料。

粪即可以做肥料,可是要处置,包管它平安。还氮肥、磷肥、钾肥,我们种庄稼的时辰加了这些肥料,长成了食粮,长成了蔬菜;或经由过程喂饲料,养成了鸡鸭鱼肉。这些元素都进到你的家庭,然后90%又跑到粪便里去了。

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假如我们没有把这些分泌物处置好 ,这些工具就全数进到了水体里,污染了水体。所以我们此刻城市里面的水,可能常常会看到有黑臭的,有一些长了藻类的水。

处理粪便的问题,现实上是处理了水的平安问题。

可能大师此刻对天气转变的体味各不不异。有的人可能体味敏感一些,好比发觉本年下雨下得特殊多,良多处所被洪水淹了,还炎天又特殊热,温度很高。我们的天气在产生转变,这个转变是甚么缘由酿成的?

一方面可能天然的一个现象,别的很主要的一个方面,是我们人类的勾当,排出了良多可以或许形成天气转变的气体。

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化粪池假如没有处置好,会排出良多温室气体。温室气体除二氧化碳还更多其他的工具,好比说甲烷。一样的排放量,1吨甲烷所发生的温室效应是相当在25吨二氧化碳所发生的,这个量就庞大了。所以我们要斟酌它对社会的影响。

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这张照片是我和我在德国的博士生导师照的,这让我想起了在德国肄业的履历。

我在去德国之前,首要处置跟自来水相关的研究和手艺工作。上世纪90年月末,我取得了德国的一个学术交换中间的奖学金,到德国留学,进修水资本治理专业。

那时,我还想用计较机去摹拟去做污水厂的优化。就像盖茨师长教师一样,在办公室里面,有空调有水喝,坐在那边多安逸多舒适。

可是到了我传授的这处所,他“忽悠”我说茅厕很主要。茅厕问题处理了,我们社会的可延续成长就可以实现。因而,我就进入了茅厕的研究里。

他是我的进入茅厕的带路人,也是这个范畴国际上最出名的专家之一。

推动茅厕的改良,传授讲的事理很是浅近易懂——我们凡是把粪便间接排到污水处置厂,从城市的角度是把它给粉碎失落了,破费能量,还要投入良多钱。但他但愿粪便的操纵,由于莳植食粮所需的良多化肥,要花很年夜的价格去出产。

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假如我们可以或许把它进行资本化的收受接管,便可以实现轮回操纵,削减化肥的出产。

化肥的出产需要年夜量能耗。好比出产磷肥,需要开磷矿,并且依照此刻的估量,全球贮存的磷资本量现实上在逐步削减。灰心一点的科学家猜测,今朝的磷的含量可能只能供人类利用50年。没有磷了,就意味着没有食粮了。所以从我们此刻就要斟酌怎样样去连结物资的可延续操纵。

要留给下一代的工具,我们不克不及提早耗损失落。

这长短常主要的可延续成长的理念,所以传授讲的话很快就感动了我。我们在后来的进修研究进程中,不论是在会议上仍是在饭桌上,会商屎尿,大师津津乐道,没有任何妨碍。

我们的这个设法和盖茨基金会的理念是不异的——但愿经由过程立异的手艺,把所有的粪污改变成有价值的物资。这个设法能够实现,可是今朝实现它仍是要花费年夜量的资金,年夜量的能源的,所以我们但愿经由过程立异把投资和能耗都给它降下来。

这个工作很是艰巨,所以我此刻讲给小伴侣,但愿你们将来可以或许来传承,可以或许继续我们这个工作,把我们的工作可以或许做得更好,使它可以或许造福人类,造福全球。

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我回国今后积极的加入国际合作项目,常常会组织一些国际合作的国际会议。

最左侧的是我加入的一个国际合作项目,在尼泊尔。那是一个高海拔的地域,最低的处所大要是在2000米。

第二个项目是在蒙古的乌兰巴托。可能大师都晓得,蒙古因为矿丰硕,良多曩昔的游牧平易近族,渐渐也假寓在乌兰巴托的城市四周。这个处所本来没有茅厕,所以他们的茅厕很是简陋。其实就是一个坑,有三米深,上面架两根木头,坑下面都是屎和尿。

我们团队和蒙古本地的合作火伴一路考查,不但仅是屎尿的问题——看我们穿的甚么服装,这可是零下25度的严寒地域。

第三张图是我和瑞典斯德哥尔摩情况研究院合作,我在斯德哥尔摩加入世界水周的年夜会。我和他们在一路在合作,也是在做屎尿粪污的处置问题,包罗茅厕的问题。

最初一张照片是我在巴黎的结合国教科文组织的总部,在会商粪雾处置的一个培训材料。教科文组织首要是做文化和培训、教育这方面的工作。

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这张照片是我和盖茨基金会结缘的一张照片。

2011年8月,我在斯德哥尔摩加入世界水周年夜会的时辰,我们的合作火伴——瑞典斯德哥尔摩情况研究院的同事,保举我熟悉了比尔·盖茨基金会的高管弗兰克·瑞斯菲尔曼师长教师。在和他的交换中,我引见了中国的环境和我们团队的工作,他很是感爱好。

到了10月份的时辰,他到中国来考查,我引见他熟悉了我们中国的情况范畴的相干的科研机构、高档院校和相干的公司。经由过程考查,他对我们国度的厌氧沼气处置手艺很是感爱好,认为中国的手艺经验丰硕,利用了良多年,也有良多性价比高的公司,所以他想要跟我们合作。固然,那时并没有肯定合作,由于他在考查的进程中,仍是在寻觅合作火伴。比及了11月份,他又继续跟我联系,但愿跟我们合作。

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终究,从11年最先,我们和比尔和梅琳达·盖茨基金会结缘,最先了合作。到12年的时辰,我们组织了中非国际沼气手艺钻研会,用沼气手艺处置粪污。由于非洲的卫生茅厕笼盖率更低,粪污更没有好益处理,所以我们但愿用这个手艺来削减粪物处置的坚苦。

我在12年也带领中国代表团到西非去考查。在盖茨基金会的撑持下,我们和中国的项目公司一路为西非建筑了最年夜的粪污处置项目。这个项目一天能够处置300~400吨的粪污。处置完今后,既能发生电,也能发生热,还能够出产无机肥。

无机肥不是保守意义上工业的这类化肥,所以在非洲影响很是好。包罗对我们国度的影响也很积极。布基纳法索大师可能晓得,比来两年才和我们建交。其实建交之前,我们就在协助这个工作。

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到2013年的时辰,我们和基金汇合作茅厕的立异年夜赛。左上角这个图是在中国对外友协的会堂里面,在中国对外友协的撑持下,我们在何处召开了启动会。

做年夜赛的目标是甚么呢?

基金会但愿操纵中国的研发的能力,中国的出产制造能力,来出产出性价比高的这类茅厕,可以或许办事在全球,特殊是成长中国度,处理卫生茅厕笼盖率低的问题。

后期我们又做了第二轮年夜赛,专家的委员会挑选了10个立异团队来做分歧的新型茅厕的研发。国内的一些顶级的年夜学和研究单元、项目公司、有立异能力的公司,都介入到了茅厕手艺的立异中。

在这个进程中,我们也鼓动勉励年夜学生加入茅厕创意年夜赛,做一个概念性的设想。这个年夜赛有100多所高校的学生介入进来,包罗中国科技年夜学少年班的同窗,弄了一个“飞的翔”。最先我不晓得“翔”是啥意义,后来发觉“翔”就是粪。

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弄立异年夜赛必需要有尺度。

这是盖茨基金会针对新型茅厕提出的,从舒服度上、卫生平安、资本化、经济上面提出了一系列的要求。你要立异,但需要知足这些要求才可以或许取得基金会的撑持。

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颠末几年,现实研发出了良多新的手艺,好比说不需要水冲的茅厕。有的茅厕能够采取很是少的水,还能够在茅厕里面就把所有的粪污处置失落,酿成碳、酿成能源、酿成热等等。

各类各样的手艺,都已在研发。将来,我们但愿有一部门手艺可以或许真正实现财产化,可以或许真正酿成商品,可以或许让大师像此刻采办电器一样,能把全部茅厕系统采办归去,特殊是像农村这类需要有对接的处置系统的处所。

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不但仅在中国,在全球,我们但愿可以或许经由过程如许的一个尽力,为结合国的可延续成长方针可以或许做出进献。

除这个尺度,国际上有一个ISO 30500的茅厕尺度,它也是针对我们要研发的茅厕提出了一些节制的目标。这个尺度有40多个国度的代表去加入编写,注解它仍是很是主要的,也遭到了各个国度的存眷。我也是代表中国加入了尺度的编写。这里面最初一张照片,就是我们这个尺度最初完成的时辰,40多个国度的代表的一个合影。

这个尺度要干甚么?

它要测平安性、靠得住性、处置能力等等。从它的对情况的影响上面,要斟酌它发生的固体、液体、气体味不会对情况有影响,乃至乐音会不会对情况、对利用者有影响。包罗异味的问题,所有这些都要进行节制。

新冠疫情时代,大师也都传闻了粪口授播的问题,就是疫情可能会经由过程粪便传布。所以我们也积极介入到里面。

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我记得比力清晰,2月4号武汉正好在建方舱病院,方舱病院现实上都在体育馆,茅厕的量是很少的。有个武汉环保局的伴侣给我打德律风:

持久栖身这么多人,茅厕问题怎样处理?

现有的法子就是要用挪动茅厕。可是大师可能都利用过挪动茅厕,挪动茅厕良多是无水的旱厕,常常人和粪之间的隔离结果比力差。臭味不是最主要的,主要的是我们说的气溶胶这类传布风险。

在时候很短的环境下,我们提出了一些建议,要做分类治理、人粪隔离,然后还要分隔进行处置。

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同时,我也介入了针对疫情的茅厕尺度的编写,包罗排水系统、风险的节制等问题。

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进了茅厕范畴以来,我就跟茅厕结了缘,并且越走越远。

在国际上我们也积极的介入这方面的手艺合作。16年的时辰,在希腊雅典的国际水协的会议上,我也受邀做年夜会的陈述。我们团队提出了一个思绪,认为茅厕革命应当是一个积极演进的进程。这个进程是一个不竭晋升的,没有指定的进程,还良多很长的路要走。

将来,我们还要果断不移的在茅厕的路上继续走下去,直到我们的茅厕问题处理,我们的社会进入了可延续成长的状况。我想这个路还很长,我可能做不完,还但愿在坐的年青一代继续下去,把我们的社会扶植得更夸姣。

感谢大师。

本文作者 李子富,首发在我是科学家iScientist,接待存眷。图片

演讲佳宾李子富:《我原想研究清洁的水,成果在茅厕里越走越远……》 |摄影:VPhoto

来历 | 我是科学家iScientist作者 | 李子富编纂 |徐子婧、李霄


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