引言
全球营养盐流动管理不善，尤其在水文缓冲能力有限区域（Hermanussen and Loy, 2024, Peng et al., 2025, Ural-janssen et al., 2023）。农业系统消耗有限的磷（P）储备并依赖高能耗的氮（N）固定过程（Bouwman et al., 2013, Tufail et al., 2024, Yuan et al., 2025）。与此同时，富含营养盐的有机废物被随意处置而非回收利用（Irto et al., 2024, Liu et al., 2023b, Xue et al., 2021）。中国农村每年产生约168万吨厨余垃圾，占家庭固体废物总量的一半以上，且预计将持续增长（Aslam et al., 2024, Guan et al., 2015, Liu et al., 2023a）。当前管理方式依赖混合收集和露天堆放，既未能回收资源价值（Ferronato and Torretta, 2019, Mamoudan et al., 2023），也未能有效防止非点源（NPS）污染（Ma et al., 2024, Naeem and Asam, 2024, Wang et al., 2023c）。因此，本可改善土壤肥力的氮和磷在两个方向上损失：一是农业循环利用的错失，二是水质退化的直接来源。迄今为止，这两方面结果主要在不同的模型框架和假设下分别评估（Ma et al., 2024, Mamoudan et al., 2023），无法对资源回收与污染缓解之间的权衡和协同效益进行综合评估。
废物造成的营养盐流失进一步加剧了农业营养盐管理不善的问题——过量施肥（Gong et al., 2025, Liu et al., 2021, Xu et al., 2023）和低利用效率导致大量氮磷损失到环境中（van Wesenbeeck et al., 2021, Zhang et al., 2015, Zhou et al., 2025）。未捕获的废物流与过量施用化肥流共同构成了"高投入-高流失"模式，破坏局部氮磷循环平衡并驱动水体富营养化（Jin et al., 2020, Lassaletta et al., 2014）。打破这一自我强化的恶性循环需要同时从废物中回收营养盐并截断其进入受纳水体的途径。
营养盐废物的这种双重属性——既是丧失的资源，又是污染源——在中国生态敏感的高原湖泊流域尤为突出，这些区域环境缓冲能力有限（Hu et al., 2025, Wu et al., 2024）。云南省洱海流域便是这样一个典型系统（Lin et al., 2021, Lu and Wang, 2008, Xu et al., 2024），面临农业非点源污染和生活污水的双重压力（Yao et al., 2025, Zou et al., 2023）。在该流域内，古生地区是一个典型农村地区，其厨余垃圾露天堆放加剧了当地氮磷流失风险。量化这些流失量及缓解潜力需要一个能够同时刻画随机降雨径流过程和废物性质变异的模型框架。本研究将最初针对城市地表污染物积累与冲刷过程开发的双池冲刷模型（Bonhomme and Petrucci, 2017, Cheng et al., 2023）进行改造，以模拟降雨条件下露天家庭废物堆中氮磷的释放。据我们所知，双池概念此前尚未应用于固体有机废物领域，本研究将城市雨水径流概念扩展至农村非点源污染评估。我们将该模型置于贝叶斯推断框架中，利用Stan进行马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）采样（Stan Development Team, 2024）。与传统确定性校准不同，该方法将所有未知参数视为随机变量，显式地将参数不确定性和水文不确定性传导至年负荷估算链条中，从而输出具有形式可信区间的概率预测。
分布式就地好氧堆肥提供了一种同时闭合营养盐循环并截断污染物流动主要途径——降雨与暴露废物相互作用——的路径（Noor et al., 2024, Wang et al., 2022）。本研究在古生地区评估了这一方案，具体包括：（1）刻画农村厨余垃圾中氮磷的时空分布特征；（2）量化堆肥过程的营养盐回收量及其化肥替代潜力；（3）评估堆肥在多大程度上能够阻止降雨驱动的氮磷迁移。
Shuo Han|Lingao Qin|Minghao Pan|Quan Shi|Fang Wang|Shiwen Zhang|Yong Hou|Hu Sheng
