肥料による土壌汚染問題　「尿」が解決か

【パリＡＦＰ＝時事】「ルバーブにおしっこしておいで！」──フランスのエンジニア、ファビアン・エスクリエ氏は、祖母のユニークなガーデニングを今でもよく覚えている。（資料写真）
　祖母のやり方にヒントを得てキャリアを築き、今は「ＯＣＡＰＩ（都市における炭素・窒素・リン循環の最適化）」という研究機関で、食糧システムと人間の排せつ物管理について研究している。
　工業型農業が当たり前となった今、人間の尿を肥料にするのは時代遅れに見えるかもしれない。しかし、一部の研究者の間では、化学物質への依存を減らし、環境汚染を防ぐ方法への関心は高まっている。人間は植物が必要とする窒素、リン酸、カリウムなどの養分を食べ物から摂取し、「主に尿として排せつしている」とエスクリエ氏は説明する。
　窒素化合物を用いた化学肥料は約１世紀前から使われ始め、人口が増え続ける中、農作物の収穫量を増やすことを可能にした。しかし大量に使用されると、河川や水路に流れ込んで藻類が異常繁殖し、酸素不足で魚や水生生物が死んでしまう場合もある。
　また、こうした化学肥料から発生するアンモニアは、自動車の排ガスと結合して大気汚染の原因となっていると国連は指摘。さらに化学肥料は亜酸化窒素を発生させ、気候変動の一因ともなっている。
　一方で、人間の尿も栄養素による汚染の原因となっている。米リッチアース研究所のジュリア・カビッチ氏によると、排水に含まれる窒素の約８０％、リンの半分以上が尿に由来する。
　カビッチ氏は「窒素化合物が放出されると温室効果ガスの主な原因となる一方、リンは限られた再生不可能な資源であるため、尿転用システムが実現すれば、排せつ物処理と農業生産の両方において長期的で柔軟なモデルを提供できる」と期待する。
　国連の研究者による２０２０年の調査で、理論上は、農業分野の窒素、リン、カリウムの需要のうち１３％を世界の排水から賄える可能性があることが示された。
　だが尿を肥料に転用するのは、それほど簡単ではない。

■マイナスイメージ
　現代社会において尿を回収するには、トイレや下水道システムそのものを見直す必要がある。
　１９９０年代初頭、スウェーデンでエコビレッジ数か所を選び、尿を肥料に転用する試験的プロジェクトが開始された。現在では、スイス、ドイツ、米国、南アフリカ、エチオピア、インド、メキシコ、フランスでも進められている。
　スイス連邦水資源科学技術研究所（Ｅａｗａｇ）の研究員トーベ・ラーセン氏は「環境分野の技術刷新、特に尿の分離のような技術は根本的な変更が求められるため、導入するには時間がかかる」と語る。
　初期の「し尿分離トイレ」は、見栄えや実用性、悪臭などの問題があったという。だが、Ｅａｗａｇとスイスの企業が新たに共同開発したトイレは、尿が別の容器に流れるようになっている設計で、こうした問題を解決できると期待されている。
　尿を回収したら、それを処理する必要がある。尿は通常、病気の感染源にはなりにくいため、世界保健機関（ＷＨＯ）が推奨する処理方法は、一定期間放置することだが、低温殺菌することも可能だ。さらに濃縮・脱水、容積の圧縮、運搬コスト削減などのためにさまざまな技術がある。
　もう一つの課題は、尿転用に対するマイナスイメージを払拭（ふっしょく）することだ。仏パリの計画当局は、店舗と住宅６００戸から成るエコ地区を開発中で、尿を回収し緑地の肥料として活用する計画を進めている。
　パリのレストラン「２１１」には、無水で尿を回収するトイレが設置されている。オーナーのファビアン・ガンドッシ氏は「とても好評です」と言う。「少し驚かれますが、従来のトイレとほとんど変わりません」
　合成肥料の価格は、ロシアのウクライナ侵攻による供給不足で高騰しており、各国は食糧安全保障を強化する必要に迫られている。こうした事態は「このテーマについてもっと知ってもらう」きっかけになるかもしれないと、パリの当局者は語った。【翻訳編集ＡＦＰＢＢＮｅｗｓ】
〔ＡＦＰ＝時事〕（2022/05/23-13:52）

Go pee on the rhubarb!
Engineer Fabien Esculier has never forgotten his grandmother's unconventional approach to gardening -- in fact, it has inspired his career.
Human urine may seem like a crude way of fertilising plants in the era of industrial agriculture, but as researchers look for ways to reduce reliance on chemicals and cut environmental pollution, some are growing increasingly interested in the potential of pee.
Plants need nutrients -- nitrogen, phosphorus and potassium -- and we ingest these through food, before excreting them, mostly through urine, said Esculier, who runs the OCAPI research programme in France looking at food systems and human waste management.
This presents an opportunity, scientists think.
Fertilisers using synthetic nitrogen, in use for around a century, have helped drive up yields and boost agricultural production to feed a growing human population.
But when they are used in large quantities, they make their way into river systems and other waterways, causing choking blooms of algae that can kill fish and other aquatic life.
Meanwhile, emissions from this agricultural ammonia can combine with vehicle fumes to create dangerous air pollution, according to the United Nations.
Chemical fertilisers also create emissions of the potent greenhouse gas nitrous oxide, contributing to climate change.
But the pollution does not just come directly from the fields.
Modern-day sanitation practices represent one of the primary sources of nutrient pollution, said Julia Cavicchi, of the United States Rich Earth Institute, adding that urine is responsible for around 80 percent of the nitrogen found in wastewater and more than half of the phosphorus.
To replace chemical fertilisers, you would need many times the weight in treated urine, she said.
But she added: Since the production of synthetic nitrogen is a significant source of greenhouse gases, and phosphorus is a limited and non-renewable resource, urine diverting systems offer a long-term resilient model for human waste management and agricultural production.
One 2020 study by UN researchers found that global wastewater has the theoretical potential to offset 13 percent of the world's demand for nitrogen, phosphorus and potassium in agriculture.
But pee diversion is easier said than done.
- 'Very radical' -
In the past, urban excrement was transported to agricultural fields to be used as fertiliser along with animal manure, before chemical alternatives began to displace them.
But now if you want to collect urine at source, you need to rethink toilets and the sewage system itself.
A pilot project to do just that began in Sweden in the early 1990s in a selection of eco-villages.
Now there are projects in Switzerland, Germany, the US, South Africa, Ethiopia, India, Mexico and France.
It takes a long time to introduce ecological innovations and especially an innovation such as urine separation which is very radical, said Tove Larsen, a researcher at Switzerland's Eawag aquatic research institute.
She said the early urine-diverting toilets were considered unsightly and impractical, or raised concerns about unpleasant odours.
But she hopes a new model -- developed by the Swiss company Laufen and Eawag -- should solve these difficulties, with a design that funnels urine into a separate container.
Once the pee is collected it needs to be processed.
Urine is not normally a major carrier of disease, so the World Health Organization recommends leaving it for a period of time, although it is also possible to pasteurise it.
Then there are various techniques for concentrating or even dehydrating the liquid, reducing its volume and the cost of transporting it to the fields.
- 'Surprise' -
Another challenge is overcoming public squeamishness.
This subject touches on the intimate, said Ghislain Mercier, of the publicly-owned planning authority Paris et Metropole Amenagement.
It is developing an eco-district in the French capital with shops and 600 housing units, which will use urine collection to fertilise green spaces in the city.
He sees significant potential in large buildings like offices, as well as houses not connected to mains drainage.
Even restaurants. Also in Paris is the 211 restaurant, equipped with waterless toilets that collect urine.
We have had quite positive feedback, said owner Fabien Gandossi.
People are a little surprised, but they see little difference compared to a traditional system.
But are people ready to go to the next level and eat urine-fertilised foods?
One study on the subject highlighted found differences from country to country. The acceptance rate is very high in China, France and Uganda for example, but low in Portugal and Jordan.
- Water works -
Prices of synthetic fertilisers are currently soaring because of shortages caused by Russia's invasion of Ukraine, which has also spurred countries to consider shoring up their food security.
That could be an opportunity help make the subject more visible, said Mercier.
Marine Legrand, an anthropologist working with Esculier at the OCAPI network, said that there are still obstacles to overcome.
But she believes that water shortages and increased awareness of the toll of pollution will help change minds.
We are beginning to understand how precious water is, she told AFP.
So it becomes unacceptable to defecate in it.