摘要
本文讨论了将废物送入化粪池系统时产生的单细胞和多细胞生物。化粪池系统的设计种类繁多，本文仅提供广泛的概括。虽然化粪池系统确实会造成一些无脊椎动物的痛苦，但我怀疑将有机物冲入化粪池系统通常会比以其他方式处理废物（如堆肥或将废物扔在院子里）产生更少的新无脊椎动物。
一个粗略的计算表明，如果化粪池排水场刺激草坪植物生长，由于这些额外的植物生物量而增加的无脊椎动物痛苦可能并非微不足道；需要进一步探讨这一点。
目录
动机
有机物的分解为小型生物提供了食物。这些生物可悲地在未经同意的情况下出生，过着短暂的生命，最终可能以痛苦的方式死亡。
我认为像线虫和轮虫这样的无脊椎动物比细菌更具有每焦耳消耗的有机物的感知能力，因为无脊椎动物有神经系统，能够学习等（Tomasik "大脑 ..."）。因此，如果必须消耗一定数量的有机物，我可能更倾向于让细菌而不是动物来消耗它，因为这可能会创造出较少的感知加权总痛苦。因此，在其他条件相同的情况下，我倾向于支持支持较少动物的化粪池系统设计。我推测更多厌氧化粪池系统支持较少的动物，因为大多数动物需要氧气才能生存，但我没有具体的数据支持这一点。
简介
化粪池系统在农村地区很常见。维基百科（"公共 ..."）称，美国的公共污水处理厂服务于"总人口的75%。其余人口由分散式或私人化粪池系统服务。"维基百科（"现场 ..."）同意这一说法，称现场污水处理设施"占美国所有生活污水处理的约25%"。
维基百科（"现场 ..."）解释说，虽然在自然界中，"老鼠、大鼠、苍蝇和寄生虫等动物"参与废物回收，但现场污水处理设施"通常试图将它们排除在外，以防止失控的种群爆炸和侵扰，并防止害虫和疾病的传播。"
化粪池中的生物
化粪池系统的第一步通常是化粪池。
Steve's Plumbing (2014)："所有化粪池都含有自然存在的细菌，以帮助分解固体废物"。
维基百科（"化粪池"）说："沉淀和厌氧过程减少了固体和有机物，但处理效果只是中等。[...] '化粪'一词指的是在池中形成的厌氧细菌环境，它分解或矿化排入池中的废物。"
Seman（未注明日期），第12页："化粪池需要几天时间通过使用厌氧细菌来减少有机物"。
维基百科（"化粪池排水场"）同样表示，厌氧消化发生在化粪池中，我认为这意味着化粪池中没有无脊椎动物（除了那些可能偶然被冲入水槽、马桶等的动物）？
好氧系统
然而，德克萨斯州合作推广处（2002）解释说（8分52秒），一些系统添加了曝气室进行好氧分解。这些曝气室是否可能因为有氧气而含有无脊椎动物？？我的印象是，大多数现场污水处理设施没有这个好氧步骤。
维基百科（"好氧 ..."）："好氧处理系统[...]是一种小型污水处理系统，类似于化粪池系统，但使用好氧过程进行消化，而不仅仅是化粪系统中使用的厌氧过程。"
化粪池排水场中的生物
维基百科（"化粪池排水场"）解释说，化粪池排水场"去除化粪池中厌氧消化后产生的液体中的污染物和杂质。"
排水场是否是好氧的？
Geomatrix（2016）声称"传统的渗滤场[是]厌氧的"。然而，其他来源对此有一些争议。
维基百科（"化粪池排水场"）说：
正如化粪池的大小是为了支持能够液化预期数量的可腐烂物质的厌氧生物群落，排水场的大小也应该能够支持能够将厌氧化粪池的流出物分解成好氧水的好氧土壤微生物群落。[...] 排水场沟渠壁上的生物膜将使用沟渠中的大气氧气来分解化粪池流出物中的有机化合物。
MeCDC（2013）关于在化粪场形成的"生物膜"说（第23页）："生活在生物膜中的厌氧生物在流出物到达土壤之前消化流出物中含有的悬浮有机物，在土壤中由好氧或兼性细菌消化溶解的成分。"同一来源还补充说（第37页）："处理分两个阶段进行，在化粪池中进行厌氧消化，在处置区域进行好氧和厌氧消化，并在周围土壤中进行过滤。"
许多不同的土壤微生物将起到过滤和净化液体流出物的作用，在其中有害细菌有机会到达地下水之前。这些土壤微生物需要氧气才能最佳运作，在压实和/或饱和的土壤中效果较差。这就是为什么建议避免在排水场上过度通行以避免土壤过度压实的原因。还建议避免过多的水分流过排水场。
排水场中的无脊椎动物？
Septic Maxx（2015）说："土壤中含有各种依赖废水中有机物质维生的微生物。细菌、藻类、原生动物、真菌、轮虫和线虫都存在于典型的化粪池系统中。好氧细菌是最有效的废水材料分解者。这类细菌依赖氧气生存。[...] 被水过度饱和的土壤不是一个好的过滤器，因为它阻碍了氧气"。
维基百科（"化粪池排水场"）："排水场可能被设计为为单个化粪池的流出物提供几个独立的处置区域。一个区域可能被'休息'，而流出物被引导到不同的区域。休息中的排水场中的线虫群落在厌氧化粪池流出物不再可用时继续以积累的生物膜和脂肪为食。"
Geomatrix（2016）在宣传SoilAir系统时说："SoilAir已被证明可以提高传统渗滤场的病原体去除率[...]。SoilAir增加了捕食性微生物如线虫的数量；它们将消耗粪大肠菌群等病原体。"
MeCDC（2013）说（第3页）："与化粪池系统相关的微生物是细菌、真菌、藻类、原生动物、轮虫和线虫。细菌在化粪池系统中的微生物中占绝大多数。"这段引文并没有明确区分化粪池和排水场，但我猜测线虫和轮虫主要生活在排水场中，因为化粪池是厌氧的？
当然，即使没有化粪池排水场，草坪土壤中也会存在线虫，但上述一些引文似乎表明，化粪池排水场中的流出物增加了草坪线虫可用的食物。
渗坑
tribalv（2016）："一些较旧的化粪池系统是用渗坑而不是渗滤场建造的。[...] 大多数渗坑的建造方式是至少有四到六英尺的土壤覆盖在坑的顶部。因为坑被深深地埋在地下，大部分废水处理是由厌氧细菌完成的。"因为渗坑主要是厌氧的，我推测它们基本上不含无脊椎动物。我没有听说过很多关于渗坑的信息，所以我假设它们不是很常见？
化粪池与排水场中的代谢
从非常粗略的角度来看，化粪池似乎不含无脊椎动物，而排水场含有一些。冲入马桶或冲下水槽的有机物中有多少比例是在化粪池中被吃掉的，又有多少是在排水场中被吃掉的？
我对此没有太多信息，但MeCDC（2013）报告（第24页）"化粪池中BOD（生化需氧量）的去除率"为"15%至50%"。BOD是水中微生物可食用有机物数量的一种衡量标准（维基百科"生化 ..."）。所以看起来通常不到一半的微生物可食用有机物在化粪池内被去除？
MeCDC（2013）在第38页更明确地指出这一点："约有1/2的污染物通过厌氧消化和/或保留在化粪池中被去除，剩余的成分在处置区域及其附近的好氧和厌氧条件下被微生物代谢。"
Diggelman和Ham（2003）假设关于现场废水系统："食物废物中的挥发性固体在流出物中被假定为厌氧分解，一半在[化粪]池中，一半在吸收床中"（第504页）。
刺激化粪池排水场上的植物生长？
维基百科（"化粪池"）关于释放到化粪池排水场的水说："剩余的杂质被困在土壤中并被消除，多余的水通过渗透到土壤中、蒸发和通过植物根系吸收并最终蒸腾或进入地下水或地表水而被消除。"
Yahoo Answers上的用户"humic"说："现场系统部分处理水，土壤结构和细菌完成清洁工作，水最终蒸发、被植物吸收或渗透到地下水位。"
Day和Silva（2013），第1页："植物根系可以帮助去除多余的水分和营养物，从而使剩余流出物的净化更加有效。"此外（第2页）："生长在渗滤场上的植物可能减少肥料的使用，因为这些盐[来自废水]是植物营养素氮、磷和钾的形式。"
德克萨斯州合作推广处（2002）关于"传统排水场"过程说（17分21秒）"土壤中的微生物以废水中剩余的废物、营养物和病原体为食。生长在土壤表面的草然后利用那些水。"视频还讨论了一些其他技术，如果使用，显然允许植物吸收化粪池水，尽管我假设这些方法不太常见：
- "蒸发蒸腾床"系统（19分27秒）使用蒸发和蒸腾（这意味着植物吸收部分水分）。
- "地下滴灌"："滴灌管线埋得相对浅，所以土壤可以提供处理，景观植物可以利用营养物和水"（23分18秒）。
- "喷洒分配"："这些系统将废水分配到土壤表面，很像传统的草坪灌溉系统"（24分2秒）。
在植物根系可以获取排水场中的水和营养物的情况下，这是否会增加植物生长？有一本幽默书的标题是《化粪池上的草总是更绿》（Bombeck 1995）。这个标题中的"化粪池"可能应该替换为"化粪池排水场"，但也许基本想法是正确的？
如果是这样，那么化粪池系统可能会间接创造一些无脊椎动物，通过刺激更多的植物生长，这些植物最终会在土壤表面附近养活无脊椎动物。这可能是减少家庭用水的一个论据（至少在植物生长的非冬季月份），尽管也许家庭用水的边际减少对排水场植物生长基本没有影响，因为这些植物已经接收了如此多的水，以至于水不是它们生长的限制因素？也许太多的水实际上会抑制植物生长？
减少家庭用水的另一个原因是，其处理和消耗通常会杀死源水中的浮游动物（Tomasik "水 ..."），尽管使用化粪池系统的农村家庭通常从井中取水，深井水不太可能含有许多浮游动物。
Dickert（2010/2015）说："化粪池排水场中的流出物确实影响排水场上植物的生长条件。"然而，这些影响并不总是刺激植物生长；例如，由于化粪池流出物，pH值和盐度有时可能会升高（Dickert 2010/2015）。
维基百科（"好氧 ..."）解释说："一些好氧系统通过喷灌系统循环利用流出物，在法规允许的情况下用它来浇灌草坪。"另一方面："流出物分散后，氯的稳定形式会持续存在，可能会杀死渗滤场中的植物。"
粪便与植物生长生物量的比较
与直接送入化粪池系统的废物分解对无脊椎动物的影响相比，可能略微增加排水场植物生长的影响在数量级上如何？
维基百科（"人类粪便"）："平均每人每天排出128克新鲜[即湿重]粪便"。Lundie和Peters（2005）假设澳大利亚悉尼"Waverley议会区域"a"每户平均2.1人"（第277页）。一个2.1人的家庭每年会产生2.1 *（每天128克）*（每年365天）= 98公斤粪便。
关于排水场的大小，DoItYourself（2010/2012）说："一个典型的渗透率良好的家庭可能只需要4500平方英尺的场地，或者在渗透率差的情况下可能需要多达9000平方英尺。"4500和9000的平均值是6750平方英尺 ≈ 600平方米。典型温带生态系统的净初级生产力大约为每平方公里每年~103公吨 = 每平方米每年~1公斤（Tomasik "净 ..."）。假设化粪池流出物增加排水场上的植物生长~25%，随便编个数字。那么一年内由于刺激植物生长而增加的生物量是0.25 *（1公斤/平方米）*（600平方米）= ~150公斤。考虑到这些数字的巨大误差范围，这与每年分解的粪便质量惊人地接近。
然而，冲下额外的水的边际影响可能会小得多，假设排水场的大小保持不变，因为植物只能使用这么多的水和营养物。但是，如果你必须扩大排水场以适应增加的有机负荷，那么这可能会按比例增加植物生长与扩大的场地面积。
假设一个家庭添加了一个垃圾处理器，用于通过下水道处理食物废物。Lundie和Peters（2005）假设"一个家庭一年内产生的平均食物废物量"为"每年182公斤（湿重）"（第277页）。b想象一下，如果这个家庭不把食物残渣冲下下水道，他们会将其堆肥在充满无脊椎动物的堆肥堆中。以下是两个使用虚构数字的示例计算，以说明从无脊椎动物痛苦的角度分析这种情况时需要进行的比较。
- 假设现有的化粪池系统可以处理从冲下食物残渣和粪便产生的增加的有机物负荷。假设由于额外的水和有机物而导致的植物生长增加只有（比如说）1%，因为马桶、淋浴和水槽已经提供了充足的水和营养物。通过使用垃圾处理器，这个家庭每年防止了182公斤食物废物的无脊椎动物堆肥，只增加了院子里草的无脊椎动物分解0.01 *（1公斤/平方米）*（600平方米）= 6公斤。当然，冲下下水道的食物废物仍然会在排水场支持一些无脊椎动物（轮虫、线虫等），但我假设通过化粪池系统分解1公斤有机物创造的无脊椎动物比通过堆肥堆分解1公斤少，特别是考虑到化粪池是厌氧的？
- 假设这个家庭在建造新房时，计划使用垃圾处理器，增加了他们家的排水场大小。Diggelman和Ham（2003）说，对于现场系统，"假设如果要使用[垃圾处理器]，需要25%更大的化粪池和过滤场"（第503页）。假设原始排水场是600平方米，25%的增加将是150平方米。现在更大面积的草坪可以利用从马桶、淋浴等冲下的水和营养物。假设150平方米上的植物生长增加25%，每年草的增产量为0.25 *（1公斤/平方米）*（150平方米）= 38公斤。现在比较的是182公斤堆肥的食物废物与182公斤送入化粪池系统的食物废物加上38公斤额外的草生长。c这些情景中哪一个创造更多的总无脊椎动物并不明显，尽管我仍倾向于通过化粪池系统处理，因为化粪池流出物刺激草生长的效果似乎更加理论化（需要进一步了解这个话题）。如果在没有垃圾处理器的情况下，182公斤的食物废物不会被堆肥，而是，例如，被扔进垃圾桶在垃圾填埋场主要进行厌氧分解，那么将食物残渣冲下下水道，伴随着所需的排水场大小增加，似乎可能是创造更多总无脊椎动物的选择。
我是否高估了排水场的大小？
上面我假设典型的排水场是600平方米，但其他来源给出了较低的数字。例如，Bell县公共卫生部（2016）说："处理一个普通3卧室房屋所需的面积可以从标准排水场的960平方英尺[89平方米]小面积到3,750平方英尺[348平方米]的地表排放或喷洒区域大面积。"而Diggelman和Ham（2003）建议，为容纳垃圾处理器，需要将家庭的吸收床从69.7平方米增加到92.9平方米（第504页）。如果典型的排水场确实比我假设的小，这就减少了对刺激排水场上植物生长的担忧的程度。
富营养化
化粪池系统有时可能会导致周围水体的富营养化。我不清楚这对无脊椎动物种群的净影响是什么，尽管我怀疑可能经常会增加总无脊椎动物数量（Tomasik "如何 ..."）。无论如何，富营养化可能会增加细菌种群。
维基百科（"现场 ..."）："现场废水处理系统也导致池塘、湖泊和沿海河口中营养物质过剩，导致藻类和其他有害水生植物过度生长（USEPA，1996b）。"
维基百科（"化粪池"）：
化粪池本身在去除可能导致水体藻类大量繁殖的氮化合物方面效果不佳。这可以通过使用氮减少技术来解决，或者简单地确保渗滤场正确定位以防止流出物直接进入水体。[...]
土壤保留磷的能力通常足以处理通过正常住宅化粪池的负荷。一个例外是当化粪池排水场位于毗邻水体的沙质或较粗土壤中时。由于颗粒表面积有限，这些土壤可能会被磷酸盐饱和。磷酸盐将超出处理区域，对地表水构成富营养化威胁。
污泥处理
化粪池通常定期清理。Strachan（2016）："住宅系统的化粪池应定期检查污泥积累情况。必要时应由持牌化粪池抽水承包商抽空化粪池。在正常使用情况下，化粪池应每三到五年清空一次内容物。"
这种抽出的污泥，有时称为化粪池污泥，可能会在其处置地点支持各种生物。MeCDC（2013），第18-19页："在化粪池中发生的厌氧消化代表不完全消化。[...] 当暴露于氧气和好氧细菌时，产生的污泥将很容易进一步分解。如果使用市政污水处理厂或垃圾填埋场来处置定期从化粪池抽出的污泥，这通常会在这些地方发生。"d虽然主要充满细菌，但污水处理厂确实含有一些无脊椎动物（Tomasik "微生物 ..."）。e至于垃圾填埋场，我想它们可能在表面附近含有一些无脊椎动物？但可能无脊椎动物不构成垃圾填埋场分解者的大部分。
维基百科（"化粪池污泥"）："化粪池污泥废物可以运送到当地废水处理厂，被农民用作肥料，或存储在大型化粪池污泥储存设施中，以便后续处理或用于作物。"我想象施用到农田的化粪池污泥会带来大量无脊椎动物？
德克萨斯州合作推广处（2002）关于化粪池固体说（7分27秒）："多达50%的这些固体留在池中并分解。其余的积累在池底形成污泥，必须定期清除。尽管如此，大部分有机物——固体、营养物和病原体——仍然留在离开化粪池的废水中。"因此，听起来大部分有机物分解发生在化粪池系统内（无论是在化粪池还是排水场），而不是在抽出的污泥最终到达的地方。
脚注
- 这不是农村地区，那里的居民可能没有化粪池系统。然而，我只是用这个作为每户人口平均数的一个估计。
另一个估计来自Diggelman和Ham（2003），他们报告（第504页）根据1993年《美国统计摘要》，美国平均家庭有2.63人。 （返回）
- 可以从Diggelman和Ham（2003）第503-504页的数字计算出另一个估计：
- "食物废物是30%固体和70%水"
- 每户2.63人
- "通过[垃圾处理器]的干总固体负荷为每人每天0.0291公斤"。
这意味着（每人每天0.0291干公斤）*（2.63人/户）*（365天/年）*（1湿公斤/ 0.3干公斤）= ~90湿公斤每户每年。
Diggelman和Ham（2003）还说，"一个平均2.63人的美国家庭在一年多一点的时间里产生100公斤湿食物废物，假设每人每天0.13公斤食物废物，其中75%可以在"垃圾处理器中处理（第502页）。这些数字等同于前一段中的数字，因为（每人每天0.13湿公斤）*（75%处理）*（0.3干公斤/湿公斤）= 每人每天0.0293干公斤，这基本上就是上面使用的"每人每天0.0291[干]公斤"数字。 （返回）
- 我忽略了原始排水场面积上草的生产力的任何增加，假设这种影响微不足道。 （返回）
- 垃圾填埋场是好氧的吗？我的印象是垃圾填埋场的分解通常主要是厌氧的？ （返回）
- 我不确定MeCDC（2013）的来源是否意味着化粪池污泥可能被送去污水处理厂进行好氧二级处理，还是直接送到污泥消化池。一些污泥消化池是厌氧的，所以可能基本上不含无脊椎动物。 （返回）