科研分享｜洱海流域堆肥试点：别小看农村厨余垃圾！变废为宝守护高原湖泊！

写在前面

提到农村厨余垃圾，你的第一印象是什么？在很多乡村，菜叶果皮、剩菜剩饭会和其他垃圾一起随意露天堆放，每逢降雨，渗滤液四处漫流，使得厨余中的氮、磷养分白白流失，还会顺着雨水汇入河湖，加剧水体富营养化。

在生态敏感的云南洱海流域，科研团队扎根乡村开展实地试点研究，探索就地好氧堆肥模式：把厨余垃圾转化为有机肥实现养分回收，同时削减雨水冲刷带来的面源污染，为高原湖泊周边乡村有机废弃物治理提供可落地的实践方案。

本篇解读的论文发表于环境领域国际期刊《Waste Management》，题为Composting rural kitchen waste for nutrient recovery and runoff pollution mitigation: a Bayesian modeling approach（《农村厨余堆肥用于养分回收与面源污染减缓：基于贝叶斯建模的研究方法》），系统解析洱海流域农村厨余垃圾产生规律、堆肥养分回收效率，以及堆肥对雨水冲刷面源污染的削减效益。

研究团队：本研究由中国农业大学、中科院南京地理与湖泊研究所、南京大学、南京大学（溧水）生态环境研究院、云南农业大学等多单位联合攻关，融合养分循环、流域污染模拟、现场堆肥试验与入户调研，扎根洱海古生片区开展实地试点。

古生村堆肥点也在2024年加入CCCP社区厨余堆肥平台。

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论文链接：https://doi.org/10.1016/j.wasman.2026.115909

01.研究背景与目的

背景：在生态敏感区（如云南洱海流域），农村厨余垃圾大多露天堆放或混装处理，既导致了极大的养分（氮N、磷P）流失，又通过雨水冲刷成为地表水体富营养化的重要非点源（面源）污染源。

目的：结合农户调查、就地堆肥实验和贝叶斯双库冲刷模型（Bayesian dual-pool wash-off model），评估分散式堆肥在“养分资源化回收”与“冲刷污染减缓”双重目标下的协同效益。

研究在哪做？

研究区域位于洱海西岸古生片区，涵盖6个自然村（古生、南庄、中庄、北庄、上阳溪、下阳溪/北阳溪），共计7259位居民。

图1 研究范围这里属于高原敏感湖盆，生态缓冲能力弱，农业面源污染、农村生活废弃物是湖泊水质的重要威胁。当地以往厨余垃圾大多集中收集后焚烧，有机质、氮磷养分完全损失；收集点垃圾桶盖子常常敞开，厨余垃圾露天暴露，下雨就会产生营养盐流失。

科研团队做了三件事：入户垃圾调研、就地堆肥中试实验、贝叶斯双池冲刷模型模拟污染流失，把堆肥的资源收益和减污效果一起算清楚。

入户调查：2023年连续监测厨余垃圾产生量与成分，分析季节、周末及节假日对垃圾产量的影响。
就地堆肥实验：采用被动通气堆肥箱，以厨余垃圾为主（约85%），辅以秸秆（约15%）调节碳氮比，运行56天，测定 N、P 回收率。
贝叶斯双库模型：将城市暴雨冲刷概念拓展至固体有机废物，将垃圾堆中的养分分为游离态养分库（Free pool，快速冲刷）和结合态养分库（Bound pool，缓慢释放），基于马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）进行概率化负荷估算。
图2 (a)垃圾收集点雨水冲刷的仿真模型；(b)改进版模型

02.核心研究结论

农村厨余垃圾，有哪些特点？

通过 2023 年全年入户监测发现：

人均产生量稳定：人均厨余垃圾 0.16-0.23 kg / （人・天），村子之间总垃圾量差距能达到3倍，主要是常住人口多少决定。

时空差异明显：夏季产量最高（均值0.348kg/（人/天）），冬季最低；周末厨余垃圾比工作日高出 61.9%；民族节日也会带来垃圾小高峰。

主要成分：蔬菜残余和剩菜剩饭占主导，占农村生活固体垃圾的63% 以上。

提示：做乡村堆肥点，要预留应对节假日垃圾暴增的处理能力！

图3 农村家庭厨余垃圾产生的时间、空间及社会维度变化：(a)家庭总垃圾量及厨余垃圾构成的季节性变化；(b)周末与传统节日对人均厨余垃圾产生量的影响；(c)各村垃圾收集点的空间分布；(d)厨余垃圾产生的季节性及各村间的差异。

就地好氧堆肥：养分回收效果如何？

实验采用无动力式好氧堆肥箱，新鲜厨余搭配本地玉米秸秆调节碳氮比（目标C/N 25‑30:1），堆肥周期56天。

图4 厨余垃圾堆肥的输入特性与养分回收潜力：(a)填充期内每日厨余垃圾与秸秆的输入量；(b)各村庄堆肥过程中回收的总氮(TN)与总磷(TP)量；(c)堆肥试点项目；(d)堆肥成品。

关键结果

总氮保留67.15%
总磷保留91.62%

养分保留率：好氧堆肥保留了原始总氮（TN）的67.15%和总磷（TP）的91.62%。

磷几乎不会以气体形式跑掉，绝大部分留在腐熟堆肥成品里；氮会有一部分以氨气、氧化亚氮气态损失，但仍然保留超三分之二。产出的堆肥产物各项指标满足有机肥行业标准NY525，可以直接还田种地。

但是！现实遇到1个问题：供需空间错配。同一个村，堆肥产出的有机肥，不一定刚好匹配本村农作物养分需求。实验各村化肥替代率差距巨大：氮肥替代10.02%‑48.44%，磷肥替代13.80%‑73.00%。人口多、商品蔬菜种植发达的古生村，虽然堆肥产量最大，也只能替代本地22.5%氮肥、29.22%磷肥。

不堆肥，露天堆放会造成多大污染？

如果厨余垃圾敞开堆放在收集点，遇到降雨，雨水冲刷会把氮磷溶出来，变成面源污染流入洱海。

研究创新把原本用于城市雨水的双库模型改造用于有机垃圾：垃圾中养分分为两部分：

游离态养分库：相对容易被水溶解、淋洗并释放的养分部分，通常对应较快的释放过程。
结合态养分库：受到堆肥基质吸附、结合或包埋等作用限制的养分部分，通常对应较慢的释放过程。

研究区敞露储存情景下，村庄年中位流失：

总氮：64.6 kg/年（95%置信区间34.5‑99.6 kg）
总磷：31.0 kg/年（95%置信区间17.0‑48.6 kg）
图5.各村农作物养分需求及厨余垃圾堆肥替代潜力：(a)不同作物类型的TN需求；(b)不同作物类型的TP需求；(c)厨余垃圾堆肥对TN需求的替代效应；(d)厨余垃圾堆肥对TP需求的替代效应。
图6.研究区域内厨余垃圾雨水径流所致TN与TP非点源污染的时空分布：(a)降雨径流条件下TN浓度的贝叶斯后验预测拟合结果（中位数±95%可信区间）；(b)TP浓度的后验预测拟合结果；(c)2023年降雨及径流期间TN与TP污染负荷的时序变化（中位数±95%CI）；(d)2023年各村庄TN与TP后验中位数负荷的空间分布。