处理人类排泄物是一个国际性问题。随着人口的不断增长，人们在如何妥善处理和处置人类废物方面面临挑战，大量污水最终流入世界各地的水域。全球有超过 20 亿人缺乏基本的卫生设施，这意味着每年有数百万吨人类废物未经处理进入环境。而在美国等富裕国家，大多数经过处理的污水直接排入河流和海洋。人类排泄物还会向我们的水域引入过多的氮，导致流域出现曾经是海洋生物家园的“死亡区”。
为了绘制这一问题的图谱，哥伦比亚气候学院的研究生 Cascade Tuholske 及其在加州大学圣巴巴拉分校的同事们绘制了人类排泄物将额外氮和病原体引入流域的途径。Tuholkse 说，该团队使用了数据集来详细说明人口是城市还是农村，人均蛋白质消耗量是多少，随后排出多少氮，以及废物经过了怎样的处理。一个人吃肉越多，其排泄物中的氮就越多，这意味着他们附近的水域中也会有更多的氮。这是因为氮来自于构成蛋白质的氨基酸。消化过程中这些蛋白质的分解会产生最终进入废水的氮。
Tuholske 在一份声明中说：“我们估计，25 个流域对海洋的废水氮总输入量贡献了约 46%。”“与全球农业径流相比，来自废水的氮含量几乎是其一半，这是一个巨大的比例。”
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全球范围内分析了超过 13 万个固定在海岸线上的流域。该研究还模拟了氮进入海洋的路径，以大致了解氮在哪些沿海生态系统中积累，这些生态系统会伤害海洋生物。Tuholske 告诉 Popular Science，一些亚洲国家等快速“发展中”国家的氮含量上升，可能归因于随着这些国家变得更富裕而动物蛋白消费量增加——未来十年经合组织-粮农组织农业展望预计每年肉类消费量将增加 0.8%，而发达国家为 0.24%。
研究人员发现在韩国、印度和中国的流域最为令人担忧，中国的长江（扬子江）占全球人类排泄物氮总量的 11%。包括中国、海地、加纳和尼日利亚在内的许多国家，珊瑚礁和海草过度暴露于污水和氮的“热点”地区。由于氮径流会导致富营养化，海草和珊瑚礁尤其受到影响。富营养化会触发“死亡区”，为有害藻华、沿海死亡区以及可能摧毁人类和海洋种群的渔业衰退创造空间，Tuholske 说。
海草和珊瑚在各种生态系统中都具有特殊的意义，特别是因为它们为一些物种如某些种类的海龟、海马和海牛提供食物或栖息地。这也意味着在一些地区，水中的氧气不足以维持健康的鱼类环境，这对渔业造成了损害。
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加州大学圣巴巴拉分校海洋科学教授、共同作者 Ben Halpern 在一份声明中说：“当营养水平过高时，整个生态系统都会陷入高度退化的状态。珊瑚礁可能会变成藻类田，藻类会过度生长并杀死下方的珊瑚。”
Tuholske 希望这项研究能够鼓励更多关于人类废物如何导致我们流域中氮含量过高的研究。目前，关于这个问题的研究大多侧重于农业径流，而不是污水。
因此，虽然农业是导致径流问题的罪魁祸首，但就我们自身的排泄物而言，为了生态和公共健康，有很多事情可以做。Tuholske 建议减少食用动物产品可能有所帮助，但他认为这应该以能够满足不同人群需求的方式来处理。
他说：“食物是文化，它非常重要，我从来不会把我的饮食信仰强加给任何人。 [通过足够的研究] 我们可以创造出文化上适宜的、蛋白质摄入量适当的食品系统。”
