《自然-通訊》近期發(fā)表的一項(xiàng)研究Impact hotspots of reduced nutrient disge shift across the globe with population and dietary changes指出，污水設(shè)施建設(shè)及升級(jí)改造可減少氮磷向天然水體排放，但也會(huì)導(dǎo)致污水氮磷減排的影響熱區(qū)從氮磷循環(huán)轉(zhuǎn)移到溫室氣體排放、氣溶膠負(fù)荷、化學(xué)污染、水資源消耗、平流層臭氧耗竭和生物多樣性流失等方面，而人口發(fā)展及飲食習(xí)慣的改變則會(huì)驅(qū)動(dòng)污水氮磷排放的重點(diǎn)區(qū)域從亞洲轉(zhuǎn)移到非洲，未來(lái)全球污水氮磷管理與效應(yīng)調(diào)控將出現(xiàn)新格局。

近半個(gè)世紀(jì)，隨著人口和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，污水排放已成為水體富營(yíng)養(yǎng)化的一個(gè)關(guān)鍵因素，而人體對(duì)攝入食物的營(yíng)養(yǎng)代謝則是生活污水中氮、磷元素的主要貢獻(xiàn)源。目前，各國(guó)普遍采用提高污水排放標(biāo)準(zhǔn)或強(qiáng)化污水處理技術(shù)進(jìn)行氮磷點(diǎn)源排放控制。然而，極少有科學(xué)家和管理者關(guān)注氮磷排放干預(yù)措施的宏觀環(huán)境影響。

由中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心領(lǐng)銜，英國(guó)?？巳卮髮W(xué)、美國(guó)密歇根大學(xué)、荷蘭瓦赫寧根大學(xué)等參與的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)模擬了1990–2050年全球五大洲173個(gè)國(guó)家的污水設(shè)施發(fā)展對(duì)減少氮磷點(diǎn)源排放的環(huán)境影響及效應(yīng)。研究指出，污水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與技術(shù)升級(jí)可有效減少氮磷進(jìn)入淡水和沿海水體。但是，污水氮磷排放呈現(xiàn)顯著的空間異質(zhì)性：從20世紀(jì)末到21世紀(jì)中期，全球生活污水氮磷排放的重點(diǎn)區(qū)域正在從東亞和中亞國(guó)家轉(zhuǎn)向以西非等人口發(fā)展快、膳食蛋白攝入量提高、而水與環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施落后為代表的欠發(fā)達(dá)國(guó)家。

另一方面，污水集中強(qiáng)化處理所產(chǎn)生的能耗、化學(xué)藥劑及衍生污染物將會(huì)導(dǎo)致污水氮磷減排的影響熱區(qū)從氮磷循環(huán)轉(zhuǎn)移到溫室氣體排放、氣溶膠負(fù)荷、化學(xué)污染、水資源消耗、平流層臭氧耗竭和生物多樣性流失等方面。從地球環(huán)境容量閾值來(lái)看，盡管污水收集處理只是解決了人類活動(dòng)的一小部分氮磷污染源，但是污水處理生物脫氮、污水及污泥養(yǎng)分還田等措施在一定程度上緩解了人類活動(dòng)對(duì)氮、磷自然循環(huán)的過(guò)度干預(yù)。

生活污水氮磷排放的空間格局：（a）全球排放總量的數(shù)據(jù)特征；（b）五大洲173個(gè)國(guó)家和地區(qū)的氮磷排放量；（c）人均生活污水氮排放水平

Wang et al.

作者認(rèn)為，污水氮磷管理格局及效應(yīng)的演變將會(huì)深刻影響水行業(yè)的未來(lái)發(fā)展，而目前實(shí)現(xiàn)污水氮磷有效減排并且避免環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移的可行方法是重構(gòu)傳統(tǒng)的污水處理與管理體系，研發(fā)以氮磷回收與循環(huán)利用為導(dǎo)向的水處理顛覆性技術(shù)，構(gòu)建有效減少衍生污染、降低環(huán)境影響的污水治理全系統(tǒng)調(diào)控策略。該研究為不同國(guó)家和地區(qū)的個(gè)體消費(fèi)者、管理層及政策制定者全方位參與氮磷點(diǎn)源污染控制與治理提供了有價(jià)值的量化數(shù)據(jù)和關(guān)鍵信息，為全球社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)支持。

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