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　　工業生產和日常生活中排放的廢水中含有高含量的磷，通過雨水沖淋和地表徑流等方式進入水體和湖泊，引發浮游藻類大量繁殖，造成水體富營養化現象。

　　生物除磷 OR 化學除磷 

　　當前常用的除磷途徑有生物除磷法和化學除磷法。廢水的生物除磷是指采用厭氧-好氧工藝，使磷以溶解態為微生物所攝取，并隨同微生物從污水中分離的除磷方法。盡管經過幾十年的發展，生物除磷技術已經非常成熟，但還是存在一些固有的弊端，如工藝復雜且運行不夠穩定，運行費用高，生化反應速率有限等，導致除磷效果有限。

　　化學除磷是通過加入金屬離子在特定條件下將溶解態的磷沉淀轉化為一種固體態的磷。常用的金屬離子有鈣、鐵、鎂和鋁等。化學方法的總除磷效率在一定條件下可達到90%以上，具有操作簡單、除磷效果好等特點。

　　鳥糞石回收磷：效率高、成本低 

　　在堿性條件下，廢水中加入適量鎂鹽，可收獲白色粉末狀物質（圖1）。通過這種化學除磷沉淀的方法可以有效回收去除廢水中的磷。這種物質化學名是磷酸銨鎂，俗稱“鳥糞石”。

　　從廢水中獲取的鳥糞石粉末

　　鳥糞石在水中的溶解度極低，可作為一種磷肥生產的原材料或緩釋肥料，用于農作物生長。基于這種沉淀法可回收廢水中95%以上的磷，只需投加一定量的堿和鎂源，具有效率高、成本低的優點。這不僅有利于實現廢水中磷資源的循環利用，也有利于減輕水體污染和磷去除負荷。

　　廢水中的鈣離子：影響鳥糞石回收磷 

　　廢水中同樣含有一定量的鈣。鈣離子在堿性條件下會和鎂競爭，也可能和磷反應形成一系列磷酸鈣化合物沉淀，這可能會影響磷回收效率和形成鳥糞石晶體特征。

　　中科院武漢植物園污染生態學學科組針對這一問題，研究了廢水中不同鈣鎂摩爾比在鳥糞石磷回收過程中對水質參數和晶體特征的影響。

　　研究發現，鈣離子會影響水體pH、氮磷濃度，也會影響形成的晶體特征，如粒徑、形狀、純度和元素組成等。同時，由于鳥糞石與磷酸鈣的結晶機理存在差異，隨著鈣離子濃度的增加，廢水中會形成更多潛在的鈣磷化合物，使得形成晶體中鎂離子比例降低和鳥糞石純度降低。

　　這一方面導致晶體形狀由細長的針狀向圓柱狀或（橢）圓球發展（圖2）；另一方面，形成晶體中鈣含量越來越高，大大降低了鳥糞石的純度。

　　不同鈣含量條件下獲取鳥糞石晶體的形態特征

　　（左圖：鈣鎂摩爾比為0；右圖鈣鎂摩爾比為3/2）

　　科研人員發現，當廢水中鈣鎂摩爾比大于1/2時，就不再合適進行磷回收，因為這種條件下獲取的低純度鳥糞石含有一定量的鈣磷化合物，已不再具有鳥糞石的元素組成和緩釋特性，失去了其原有市場價值。