專家觀點 | 李子富：我原想研究干凈的水，結果在廁所里越走越遠……

李子富演講視頻：

以下為李子富演講實錄：

大家下午好，我是李子富?？吹竭@么多小朋友對科普感興趣，我非常高興，也希望盡可能用小朋友能懂的語言來講科普。

我為什么會去研究廁所呢？

大家看到這張照片是不是很熟悉。這是誰，你們都知道對吧。這是2018年，比爾·蓋茨正在北京召開的新時代廁所博覽會的開幕式上做一個主題演講，他手里拿了個杯子。

杯子里是什么？

是屎。

這是真的。是我的研究生幫他取的——當然，拿到桌子上以前做了消毒處理。

在如此重要的會議上，他為什么要拿測試糞便放在桌上？

因為它很重要。

比爾·蓋茨是搞計算機的，我們可能每天都在使用他最早開發(fā)的軟件。但他為什么要去做廁所，做跟糞便打交道，為什么不怕臭不怕臟呢？因為它關系到每個人。

每個人都和廁所有關，每個人都和糞便有關系。

比爾·蓋茨先生在成立了基金會以后，經(jīng)過調研，認為解決廁所問題就能解決人類的健康的問題。他希望通過基金會所研發(fā)出來的技術，能夠使糞便轉變成有用的物質，能夠把糞便的水變成干凈的水、能喝的水。

那么他現(xiàn)在喝的水，你知道是從哪來的嗎？

真的是糞污處理后產(chǎn)生的水。

我們的技術是可以做到的。當然，按現(xiàn)在的技術水平，我們做這件事還有很大的挑戰(zhàn)，比如它成本很高，技術很復雜。所以我們要去創(chuàng)新、簡化這個技術。

糞便里面含有很多的東西，世界衛(wèi)生組織的報告顯示，每克的糞便所含有的致病細菌、病毒量非常大，一克糞便含有的細菌數(shù)量可能有上百萬，甚至上千萬。所以如果我們不去控制它，讓它隨意排放，會對我們周邊的環(huán)境，對周邊的人產(chǎn)生健康威脅。

既然這么重要，廁所是什么一個情況呢？

回顧人類歷史，其實廁所的歷史非常短暫。在人類歷史上很長的階段，我們都是露天如廁。 

歷史的長河中有了廁所，是在2000年前左右，比如說古希臘考證出來的廁所。還有中國漢代的夜壺，距今也有2000年的歷史。但這個時候廁所的數(shù)量非常少，能夠使用廁所的人數(shù)微乎其微?？赡苓_官顯貴、皇親國戚才有資格去使用。

我們國家使用廁所的歷史非常短暫。

可能年長的人會熟悉北京市的全國勞動模范時傳祥。在50年代，掏糞還是用人工背糞桶的方式。在70年代的上海，每天早晨起床以后，媽媽們首先要干的事就是拎著糞桶到公共廁所去把它倒了，然后去刷馬桶。

那個時代我們國家的公共廁所，是一個不堪回首的記憶——臭氣熏天，污水橫流，蒼蠅亂飛。但是上廁所其實又是一個很私密的事。

咱們都是文雅的人，通常我們講廁所的時候，很多人不講我去大便，我去小便。在從事廁所的群里，還有的人用“雪隱先生”。開始我也不明白，后來發(fā)現(xiàn)“雪隱先生”就是“廁所先生”，干跟廁所有關的事。

既然廁所有這么多的替代詞，說明它其實非常重要，和人人都相關。我們想象的現(xiàn)代廁所，都是很干凈很整潔。那么從全球的角度來說，為什么比爾·蓋茨要做這個事？

因為到現(xiàn)在為止，全世界還有8億以上的人口沒有廁所。

使用不衛(wèi)生廁所的人口更多，有的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示是20多億。這個數(shù)據(jù)也在動態(tài)變化。

這種不衛(wèi)生的廁所會產(chǎn)生什么問題？

從科學的角度看，糞污滲入地下會攜帶病毒、病原體。如果廁所和取水的地方距離不遠，或者是上下游的關系，就會污染水源，導致供水不安全，影響到人的健康，進而導致人生病、生活質量下降。

那么到底有多大的影響呢？

聯(lián)合國的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，由于水和衛(wèi)生有關的腹瀉問題，全世界每天有將近1000名兒童死于相關疾病。這個量非常巨大，幾分鐘就有一個生命就消失了。

所以我們要去做這個事，我們認為它和全世界人類的健康息息相關。

有人會問，你這么說有什么依據(jù)？

科學是要有數(shù)據(jù)說話的——這是世界衛(wèi)生組織、聯(lián)合國兒童基金會提供的數(shù)據(jù)，有些國家可能只有10%的人口有衛(wèi)生廁所。當然在更發(fā)達的國家，也有100%的人口都擁有衛(wèi)生廁所。

擁有的廁所的數(shù)量不一樣，導致了什么結果呢？

圖中最左邊的1000個兒童，5歲以下的死亡人數(shù)高達近300個，但如果是到了100%有衛(wèi)生廁所的這邊，死亡人數(shù)幾乎就是0了。這是用大數(shù)據(jù)證明了廁所和人類健康的關系——衛(wèi)生廁所的數(shù)量越多，兒童的死亡率越低。

大家聽說過千年發(fā)展目標嗎？

2000年聯(lián)合國的189個成員國承諾，要減少沒有廁所的人口數(shù)量。但經(jīng)過2000年到2005年的努力，實際上整個世界還是錯過了千年發(fā)展目標的衛(wèi)生指標——本來要達到77%，但實際只達到了68%。

沒有做到怎么辦？

聯(lián)合國所有的成員國又做了一個可持續(xù)發(fā)展目標。前面沒解決，現(xiàn)在還需要去解決它，甚至要解決得比千年發(fā)展目標更好。

更好是什么？

就是要所有的人都能擁有糞物安全處理的廁所系統(tǒng)。

這是一個很有挑戰(zhàn)，也很有野心的目標。

盡管在實現(xiàn)這個千年發(fā)展目標的進程中，最終的目標沒有實現(xiàn)，但是廁所的覆蓋率還在逐漸增加。反映到兒童死亡率上，即是死亡率的逐年下降。這是一個大好事，也給我們很多動力去堅持不懈地做廁所的事情。更好的消息是——我們國家在千年發(fā)展目標里發(fā)布了白皮書，宣布中國滿足了千年發(fā)展目標的要求。

但是中國以前對衛(wèi)生廁所的認識還比較簡單。當時對衛(wèi)生廁所的定義，其實是非常的文字性的描述，但科學需要很多定量的東西。由于這個原因，全國愛衛(wèi)辦就提出了一個無害化衛(wèi)生廁所的國家的標準。

愛衛(wèi)辦推薦了6種不同的廁所。第一種，三格化糞池。其實它的廁所還是水沖，只不過進入到后端是不一樣的。三個格的目的是要把糞便儲存在里面，然后對它進行無害化處理，減少里面的病菌。雙甕漏斗也是類似的原理。

三聯(lián)式的沼氣廁所，它是利用一些生物技術，來加快或者強化無害化的過程。

還有糞尿分離式的廁所，它把糞便和尿液單獨收集。這樣的好處是什么？尿液本身不是很臭，而且它里面的致病微生物很少，所以它處理起來就容易。糞便單獨處理時，體積非常小，很容易處理。

還有像我們城市一樣，把糞便的污水排到下水道里，然后通過下水道輸送到污水處理廠。

6種不同的類型，在實際應用中，三格化糞池是用的最多的。

為什么多呢？

針對目前中國的情況，一是用水沖廁所，大家比較習慣，和城市沒有區(qū)別；二是三格化糞池相對成本比較低，農(nóng)戶比較容易接受。

因為這個原因，2019年國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部組織專家編制了國家標準，把這種廁所類型進一步標準化。我也是作為農(nóng)業(yè)部農(nóng)村廁所建造的標準委員會的專家，參加了標準的評審工作。

這種廁所實際上還是存在很多問題——從廁所的衛(wèi)生角度，我們認為沖洗的過程還需要更好地控制。未來還有很多工作要做。

我們團隊也在堅持做廁所的創(chuàng)新，希望通過我們的創(chuàng)新，提升或者替代現(xiàn)有的廁所，能夠把衛(wèi)生水平、對環(huán)境的保護更好地實現(xiàn)。

這個中國地圖表明我們有很多的污染物沒有處理好，就會進入到湖泊里面。這個地方講的是磷會到我們的湖泊里。如果沒有處理好，氮也會到湖泊里去，也會到各種水體里去。

大家可能清楚種莊稼需要什么，除了要種子以外，還需要肥料。

糞便可以做肥料，但是要處理，保證它安全。還有氮肥、磷肥、鉀肥，我們種莊稼的時候加了這些肥料，長成了糧食，長成了蔬菜；或者通過喂飼料，養(yǎng)成了雞鴨魚肉。這些元素都進到你的家庭，然后90%又跑到糞便里去了。

如果我們沒有把這些排泄物處理好 ，這些東西就全部進到了水體里，污染了水體。所以我們現(xiàn)在城市里面的水，可能經(jīng)常會看到有黑臭的，有一些長了藻類的水。

解決糞便的問題，實際上是解決了水的安全問題。

可能大家現(xiàn)在對氣候變化的體會各不相同。有的人可能體會敏感一些，比如發(fā)現(xiàn)今年下雨下得特別多，很多地方被洪水淹了，還有夏天又特別熱，溫度很高。我們的氣候在發(fā)生變化，這個變化是什么原因造成的？

一方面可能自然的一個現(xiàn)象，另外很重要的一個方面，是我們人類的活動，排出了很多能夠造成氣候變化的氣體。

化糞池如果沒有處理好，會排出很多溫室氣體。溫室氣體除了二氧化碳還有更多其他的東西，比如說甲烷。同樣的排放量，1噸甲烷所產(chǎn)生的溫室效應是相當于25噸二氧化碳所產(chǎn)生的，這個量就巨大了。所以我們要考慮它對社會的影響。

這張照片是我和我在德國的博士生導師照的，這讓我想起了在德國求學的經(jīng)歷。

我在去德國以前，主要從事跟自來水有關的研究和技術工作。上世紀90年代末，我獲得了德國的一個學術交流中心的獎學金，到德國留學，學習水資源管理專業(yè)。

當時，我還想用計算機去模擬去做污水廠的優(yōu)化。就像蓋茨先生一樣，在辦公室里面，有空調有水喝，坐在那里多清閑多舒服。

但是到了我教授的這地方，他“忽悠”我說廁所很重要。廁所問題解決了，我們社會的可持續(xù)發(fā)展就能實現(xiàn)。于是，我就進入了廁所的研究里。

他是我的進入廁所的引路人，也是這個領域國際上最知名的專家之一。

推進廁所的改進，教授講的道理非常淺顯易懂——我們通常把糞便直接排到污水處理廠，從城市的角度是把它給破壞掉了，花費能量，還要投入很多錢。但他希望糞便的利用，因為種植糧食所需的很多化肥，要花很大的代價去生產(chǎn)。

如果我們能夠把它進行資源化的回收，就可以實現(xiàn)循環(huán)利用，減少化肥的生產(chǎn)。

化肥的生產(chǎn)需要大量能耗。比如生產(chǎn)磷肥，需要開磷礦，而且按照現(xiàn)在的估計，全世界儲存的磷資源量實際上在逐漸減少。悲觀一點的科學家預測，目前的磷的含量可能只能供人類使用50年。沒有磷了，就意味著沒有糧食了。所以從我們現(xiàn)在就要考慮怎么樣去保持物質的可持續(xù)利用。

要留給下一代的東西，我們不能提前消耗掉。

這是非常重要的可持續(xù)發(fā)展的理念，所以教授講的話很快就打動了我。我們在后來的學習研究過程中，不管是在會議上還是在飯桌上，討論屎尿，大家津津樂道，沒有任何障礙。

我們的這個想法和蓋茨基金會的理念是相同的——希望通過創(chuàng)新的技術，把所有的糞污轉變成有價值的物質。這個想法可以實現(xiàn)，但是目前實現(xiàn)它還是要耗費大量的資金，大量的能源的，所以我們希望通過創(chuàng)新把投資和能耗都給它降下來。

這個工作非常艱難，所以我現(xiàn)在講給小朋友，希望你們未來能夠來傳承，能夠繼續(xù)我們這個工作，把我們的工作能夠做得更好，使它能夠造福人類，造福全世界。

我回國以后積極的參加國際合作項目，經(jīng)常會組織一些國際合作的國際會議。

最左邊的是我參加的一個國際合作項目，在尼泊爾。那是一個高海拔的地區(qū)，最低的地方大概是在2000米。

第二個項目是在蒙古的烏蘭巴托?？赡艽蠹叶贾溃晒庞捎诘V豐富，很多過去的游牧民族，慢慢也定居在烏蘭巴托的城市周圍。這個地方原先沒有廁所，所以他們的廁所非常簡陋。其實就是一個坑，有三米深，上面架兩根木頭，坑下面都是屎和尿。

我們團隊和蒙古當?shù)氐暮献骰锇橐黄鹂疾?，不僅僅是屎尿的問題——看我們穿的什么服裝，這可是零下25度的寒冷地區(qū)。

第三張圖是我和瑞典斯德哥爾摩環(huán)境研究院合作，我在斯德哥爾摩參加世界水周的大會。我和他們在一起在合作，也是在做屎尿糞污的處理問題，包括廁所的問題。

最后一張照片是我在巴黎的聯(lián)合國教科文組織的總部，在討論糞霧處理的一個培訓材料。教科文組織主要是做文化和培訓、教育這方面的工作。

這張照片是我和蓋茨基金會結緣的一張照片。

2011年8月，我在斯德哥爾摩參加世界水周大會的時候，我們的合作伙伴——瑞典斯德哥爾摩環(huán)境研究院的同事，推薦我認識了比爾·蓋茨基金會的高管弗蘭克·瑞斯菲爾曼先生。在和他的交流中，我介紹了中國的情況和我們團隊的工作，他非常感興趣。

到了10月份的時候，他到中國來考察，我介紹他認識了我們中國的環(huán)境領域的相關的科研機構、高等院校以及相關的公司。通過考察，他對我們國家的厭氧沼氣處理技術非常感興趣，認為中國的技術經(jīng)驗豐富，使用了很多年，也有很多性價比高的公司，所以他想要跟我們合作。當然，當時并沒有確定合作，因為他在考察的過程中，還是在尋找合作伙伴。等到了11月份，他又繼續(xù)跟我聯(lián)系，希望跟我們合作。

最終，從11年開始，我們和比爾及梅琳達·蓋茨基金會結緣，開始了合作。到12年的時候，我們組織了中非國際沼氣技術研討會，用沼氣技術處理糞污。因為非洲的衛(wèi)生廁所覆蓋率更低，糞污更沒有好好處理，所以我們希望用這個技術來減少糞物處理的困難。

我在12年也率領中國代表團到西非去考察。在蓋茨基金會的支持下，我們和中國的工程公司一起為西非建造了最大的糞污處理工程。這個工程一天可以處理300~400噸的糞污。處理完以后，既能產(chǎn)生電，也能產(chǎn)生熱，還可以生產(chǎn)有機肥。

有機肥不是傳統(tǒng)意義上工業(yè)的這種化肥，所以在非洲影響非常好。包括對我們國家的影響也很積極。布基納法索大家可能知道，最近兩年才和我們建交。其實建交之前，我們就在協(xié)助這個工作。

到2013年的時候，我們和基金會合作廁所的創(chuàng)新大賽。左上角這個圖是在中國對外友協(xié)的禮堂里面，在中國對外友協(xié)的支持下，我們在那邊召開了啟動會。

做大賽的目的是什么呢？

基金會希望利用中國的研發(fā)的能力，中國的生產(chǎn)制造能力，來生產(chǎn)出性價比高的這種廁所，能夠服務于全世界，特別是發(fā)展中國家，解決衛(wèi)生廁所覆蓋率低的問題。

后期我們又做了第二輪大賽，專家的委員會篩選了10個創(chuàng)新團隊來做不同的新型廁所的研發(fā)。國內的一些頂級的大學和研究單位、工程公司、有創(chuàng)新能力的公司，都參與到了廁所技術的創(chuàng)新中。

在這個過程中，我們也鼓勵大學生參加廁所創(chuàng)意大賽，做一個概念性的設計。這個大賽有100多所高校的學生參與進來，包括中國科技大學少年班的同學，搞了一個“飛的翔”。開始我不知道“翔”是啥意思，后來發(fā)現(xiàn)“翔”就是糞。

搞創(chuàng)新大賽必須要有標準。

這是蓋茨基金會針對新型廁所提出的，從舒適度上、衛(wèi)生安全、資源化、經(jīng)濟上面提出了一系列的要求。你要創(chuàng)新，但需要滿足這些要求才能夠獲得基金會的支持。

經(jīng)過幾年，實際研發(fā)出了很多新的技術，比如說不需要水沖的廁所。有的廁所可以采用非常少的水，還有可以在廁所里面就把所有的糞污處理掉，變成碳、變成能源、變成熱等等。

各種各樣的技術，都已經(jīng)在研發(fā)。未來，我們希望有一部分技術能夠真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，能夠真正變成商品，能夠讓大家像現(xiàn)在購買電器一樣，能把整個廁所系統(tǒng)購買回去，特別是像農(nóng)村這種需要有對接的處理系統(tǒng)的地方。

不僅僅在中國，在全世界，我們希望能夠通過這樣的一個努力，為聯(lián)合國的可持續(xù)發(fā)展目標能夠做出貢獻。

除了這個標準，國際上有一個ISO 30500的廁所標準，它也是針對我們要研發(fā)的廁所提出了一些控制的指標。這個標準有40多個國家的代表去參加編寫，表明它還是非常重要的，也受到了各個國家的關注。我也是代表中國參加了標準的編寫。這里面最后一張照片，就是我們這個標準最后完成的時候，40多個國家的代表的一個合影。

這個標準要干什么？

它要測安全性、可靠性、處理能力等等。從它的對環(huán)境的影響上面，要考慮它產(chǎn)生的固體、液體、氣體會不會對環(huán)境有影響，甚至噪音會不會對環(huán)境、對使用者有影響。包括異味的問題，所有這些都要進行控制。

新冠疫情期間，大家也都聽說了糞口傳播的問題，就是疫情可能會通過糞便傳播。所以我們也積極參與到里面。

我記得比較清楚，2月4號武漢正好在建方艙醫(yī)院，方艙醫(yī)院實際上都在體育館，廁所的量是很少的。有個武漢環(huán)保局的朋友給我打電話：

長期居住這么多人，廁所問題怎么解決？

現(xiàn)有的辦法就是要用移動廁所。但是大家可能都使用過移動廁所，移動廁所很多是無水的旱廁，往往人和糞之間的隔離效果比較差。臭味不是最重要的，重要的是我們說的氣溶膠這種傳播風險。

在時間很短的情況下，我們提出了一些建議，要做分類管理、人糞隔離，然后還要分開進行處理。

同時，我也參與了針對疫情的廁所標準的編寫，包括排水系統(tǒng)、風險的控制等問題。

進了廁所領域以來，我就跟廁所結了緣，而且越走越遠。

在國際上我們也積極的參與這方面的技術合作。16年的時候，在希臘雅典的國際水協(xié)的會議上，我也受邀做大會的報告。我們團隊提出了一個思路，認為廁所革命應該是一個積極演進的過程。這個過程是一個不斷提升的，沒有指定的過程，還有很多很長的路要走。

未來，我們還要堅定不移的在廁所的路上繼續(xù)走下去，直到我們的廁所問題解決，我們的社會進入了可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)。我想這個路還很長，我可能做不完，還希望在座的年輕一代繼續(xù)下去，把我們的社會建設得更美好。

謝謝大家。

演講嘉賓李子富：《我原想研究干凈的水，結果在廁所里越走越遠……》 | 攝影：VPhoto