磷是动植物所必须的生命元素，也是一种不可替代和不可再生的自然资源。磷肥是保证农业生产的关键养料。全球80-90％的磷肥来自磷矿石的开采。因此，磷矿石储量直接关系到农作物生产和粮食安全。我国的磷矿石储量约占全球储量的37％，其中中低品位磷矿石约占总储量的50％。据统计，我国高品位磷矿储量仅能满足60年左右的发展需求。另外，高磷生活污水的任意排放和磷肥的淋失能够促进水体中藻类的疯狂繁殖，严重破坏水体生态系统。因此，高效回收污水中的磷，不仅能缓解磷资源危机，解决粮食生产，而且有利于减轻水体污染，还原良好的水体生态系统。目前，含磷量较高的污水主要有尿液和城市污水。虽然尿液体积仅占生活污水的不到1％，但是尿液中磷含量可达到生活污水中磷总量的50％以上。城市污水中磷含量约为所有废水中磷含量的34％。目前，我国城市居民接近全部的尿液直接排入到了污水处理厂，这就加重了城市污水处理厂污水处理负荷和经济投入。为了缓解磷资源紧张和减轻水体污染，本研究探讨了鸟粪石法回收尿液和城市污水中磷的可行性，并通过盆栽实验评价了鸟粪石的农学效应。
　　首先，本文研究了能够影响两种污水中磷回收的三个因素:尿液和城市污水体积比、水力停留时间和搅拌速率;其次，对比不同处理（葡萄糖、微波和尿液）对厌氧污泥中磷释放的促进作用，并用鸟粪石沉淀法回收上清液中磷;最后，采用盆栽实验探究了鸟粪石在我国北方典型石灰性土壤中对蔬菜生长的影响，并通过测定蔬菜生物量、蔬菜养分及土壤肥力等指标来综合评价鸟粪石的农学效应。结果如下:
　　(1)在一步沉淀实验中，当尿液与城市污水体积比为0.2、搅拌速率为180r/min、水力停留时间为30min时，混合污水中PO4-P的去除率达到最大值92.52％。在两步沉淀法中，第一步设定尿液与城市污水的体积比为0.05，此过程主要去除金属离子以及颗粒性杂质;第二步设定尿液与城市污水的体积比为0.2，此过程主要回收废水中的PO4-P。经化学分析和XRD鉴定，第二步沉淀过程回收的沉淀物的主要成分为鸟粪石，同时含有微量的金属盐杂质。此沉淀物中镉、铬、铅和汞的含量均低于中国磷肥的监管阈值(GB/T23349-2009)。此研究实现了在不添加任何镁源的情况下从尿液和城市污水中回收高质量的鸟粪石。因此，所提出的两步沉淀法同步回收尿液和城市污水中的磷是一种经济可行且有前途的方法。
　　(2)在污泥厌氧发酵过程中，微波、葡萄糖和尿液处理均能促进污泥中磷的释放。在不同处理下，污泥中磷的释放率分别为40.77％（空白）、64.57％（微波）、66.93％（葡萄糖）、65.63％(0.2L尿液)和68.78％（0.4L尿液）。污泥消化液经过4000r/min离心10min后，上清液中PO4-P浓度分别为78mg/L（空白）、117mg/L（微波）、121mg/L（葡萄糖）、100mg/L（0.2L尿液）和90mg/L（0.4L尿液）。尿液能够加快污泥中磷的释放，主要因为水解尿液中含有的高浓度自由态氨氮能加速厌氧状态下聚磷菌细胞的分解，促进其体内磷的释放。采用氯化镁作为镁源回收上清液中的PO4-P。结果显示:微波和葡萄糖处理后的上清液中没有沉淀析出，但是能从尿液处理后的上清液中回收到高质量的鸟粪石沉淀。
　　(3)盆栽实验中，磷肥选用鸟粪石和过磷酸钙且用量为0.4g P2O5/盆(2kg土壤)。种植的蔬菜品种为大白菜和生菜。本实验通过比较两种肥料处理下的蔬菜生物量、蔬菜质量以及蔬菜种植前后土壤肥力的变化来评价鸟粪石的农学效应。结果表明:与过磷酸钙和空白对照相比，鸟粪石显著提高了大白菜生物量，主要因为鸟粪石含有一定量的Mg和K等营养元素。但是，施用磷肥显著降低了生菜生物量。在石灰性土壤中，外施磷肥阻碍了生菜根部对Zn的吸收以及Zn在生菜体内的运输。因此，在石灰性土壤中，针对不同的蔬菜品种，鸟粪石的肥力可能会受到一定限制。后续实验需要进一步研究鸟粪石对石灰性土壤中各种蔬菜生长的影响。