我國高寒旱地區(qū)源分離尿液堿性穩(wěn)定化研究*

段文俊，陸 茵，孫利利，盧 軍，李繼云，徐康寧

（1.北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 北京市水體污染源控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083；2.北京國環(huán)清華環(huán)境工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京 100084；3.清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院，北京 100084）

1 引言

隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和綠色宜居村鎮(zhèn)建設(shè)的實(shí)施，我國鄉(xiāng)村地區(qū)的“廁所革命”持續(xù)推進(jìn)，取得了重大進(jìn)展，但是衛(wèi)生廁所的覆蓋區(qū)域仍然亟待提高，尤其是我國高寒旱地區(qū)，其農(nóng)村衛(wèi)生廁所的覆蓋率較低。因?yàn)槿彼退芊纼鰡栴}，水沖廁在高寒旱地區(qū)農(nóng)村改廁中的適用性降低，通常認(rèn)為旱廁更具有適用性。源分離是強(qiáng)調(diào)從源頭上實(shí)現(xiàn)尿液和糞便的分離式收集［1］，一方面，尿液分離后會降低糞污含水率，有利于糞便堆肥化處理；另一方面，尿液中致病菌含量遠(yuǎn)低于糞便，適合于單獨(dú)用作液體肥料，施肥的同時對于高寒旱地區(qū)土壤也有灌溉作用［2］。因此，源分離旱廁是一種非常具有應(yīng)用潛力的技術(shù)選擇。

在尿液存儲過程中，尿素在微生物分泌的脲酶作用下極易水解，產(chǎn)生N和HC，同時促使pH 升高至9 左右［3］，這會導(dǎo)致氨氮的揮發(fā)損失，損失量甚至可達(dá)75%以上，同時微生物的作用還會導(dǎo)致尿液臭味等問題［4］。這對于尿液用作液體肥料是十分不利的，尤其不利于在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中開展資源化利用，因此，通過抑制尿素水解實(shí)現(xiàn)尿液穩(wěn)定化是十分必要的［1，5］。已有的尿液穩(wěn)定化方法主要通過投加酸性試劑［6］、堿性試劑［7］、氧化劑［8］或者溫度調(diào)節(jié)［9］抑制微生物代謝和脲酶活性，從而減少尿素水解，其中堿性穩(wěn)定化因其更具有實(shí)際應(yīng)用前景而成為研究熱點(diǎn)。Randall 等［10］提出了利用Ca（OH）2穩(wěn)定尿液的新方法，發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度保持在一定范圍內(nèi)，并提供至少10 g/L 的Ca（OH）2，可以防止尿素水解。Dutta 等［11］則進(jìn)一步引入了更廉價的林木灰與Ca（OH）2以1 ∶1 比例混合作為堿性劑，保持pH 在10 以上可以抑制尿素水解，并最終通過風(fēng)干使尿液中營養(yǎng)元素保留在固體中。之后的研究則集中在以蒸發(fā)干化為目標(biāo)的堿性化試劑、溫度、風(fēng)速等參數(shù)的優(yōu)化［7，12-13］，進(jìn)而構(gòu)建了一個中試系統(tǒng)并在芬蘭開展了效果測試［14］。目前已有的研究通常以得到干化后的固體產(chǎn)品為目標(biāo)，需要升溫和通風(fēng)促進(jìn)蒸發(fā)干化，這存在一定的能耗，同時也會導(dǎo)致尿液中水分的浪費(fèi)，并不適合我國高寒旱農(nóng)村地區(qū)改廁的實(shí)際情況。同時，鑒于蒸發(fā)干化時間通常在20 d 以內(nèi)，而且已有研究中尿液穩(wěn)定化目標(biāo)時間也較短，但是，以穩(wěn)定化尿液作為液體肥施用時需要符合農(nóng)業(yè)耕作時令，這也意味著需要實(shí)現(xiàn)長期甚至長達(dá)半年的穩(wěn)定化效果，同時也需要評價穩(wěn)定化尿液施用后對土壤鹽堿化存在的潛在風(fēng)險。

因此，本研究以尿液堿性穩(wěn)定化后作液體肥使用為目標(biāo)，全面研究尿液堿性穩(wěn)定化的關(guān)鍵要素，著重研究長期穩(wěn)定化的優(yōu)化條件，并篩選當(dāng)?shù)剡m宜的廉價堿性試劑，分析穩(wěn)定化尿液施用后土壤潛在的鹽堿化風(fēng)險，為我國高寒旱地區(qū)尿液穩(wěn)定化應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

2 材料與方法

2.1 模擬尿液與真實(shí)尿液

為保證不同批次試驗(yàn)之間數(shù)據(jù)結(jié)果的可比性，選擇使用模擬尿液[15]作為研究對象，每升模擬尿液組成為：0.65 g CaCl2·2H2O、0.65 g MgCl2·6H2O、4.6 g NaCl、2.3 g Na2SO4、0.65 g C6H5Na3O7·2H2O、0.02 g Na2C2O4、4.2 g KH2PO4、1.6 g KCl、1 g NH4Cl、17.16 g CO（NH2）2、1.1 g C4H7N3O。同時，研究中獲取了真實(shí)尿液，真實(shí)尿液取自某高校廁所，尿液收集后于塑料桶中常溫密閉儲存若干天，即為陳尿。尿素水解活性定義為尿液中脲酶催化尿素水解的速率，計(jì)算如公式（1）所示，儲存時間不同的尿液有不同程度的尿素水解活性。將陳尿接種于模擬尿液可以模擬實(shí)際工程中尿液間歇式收集時環(huán)境微生物對尿液的潛在水解作用。

式中：UHA為尿素水解活性，mg/（L·d）；Δc 為尿液完全水解氨氮濃度增量，mg/L；t 為尿液完全水解所用時間，d。

2.2 尿液穩(wěn)定化關(guān)鍵要素序批試驗(yàn)

試驗(yàn)中研究的尿液穩(wěn)定化關(guān)鍵要素包括：pH、溫度和尿素水解活性。在模擬尿液中均按13%體積比例接種陳尿，利用NaOH 調(diào)節(jié)穩(wěn)定化體系初始pH 為9.5～11.5，分析pH 對穩(wěn)定化效果的影響；穩(wěn)定化系統(tǒng)溫度分別設(shè)定為-15、5、25 ℃，研究溫度對尿液穩(wěn)定化的影響；在模擬尿液中分別接種儲存4、6、24 個月的陳尿以測試尿素水解活性對穩(wěn)定化效果的影響。以上試驗(yàn)同時設(shè)置沒有添加堿的樣品作為空白對照組，所有條件均設(shè)置3個平行試驗(yàn)，試驗(yàn)詳情如表1 所示。

2.3 廉價堿性試劑優(yōu)選的序批試驗(yàn)

雖然NaOH 是一種常見的堿性試劑，但是篩選更適宜的廉價堿性穩(wěn)定化試劑對于在我國高寒旱農(nóng)村地區(qū)進(jìn)行技術(shù)推廣更具實(shí)際價值。本部分試驗(yàn)研究了Ca（OH）2、CaO 和草木灰作為堿性試劑的穩(wěn)定化效果（表1），所選草木灰為高寒旱地區(qū)常見的大豆秸稈充分燃燒后的秸稈灰分，廉價且廣泛存在［16］，穩(wěn)定化試驗(yàn)的其他操作同2.2。

2.4 穩(wěn)定化尿液施用的鹽堿化風(fēng)險分析試驗(yàn)

為分析穩(wěn)定化尿液施用對土壤存在的潛在鹽堿化風(fēng)險，分別于土壤施用水解尿液和穩(wěn)定化尿液并開展試驗(yàn)分析。試驗(yàn)土壤為自然非鹽漬化土壤，pH 為6.2，水解尿液經(jīng)過充分水解，氨氮占總氮的比例達(dá)95%以上，穩(wěn)定化尿液Ca（OH）2投加量為5.2 g/L，無顯著的尿素水解，尿液施肥前均稀釋10 倍。水解尿液和穩(wěn)定化尿液均勻施用于土壤，施尿量分別為0.5、1.0、1.5 L/m2，同時設(shè)置施水（1.5 L/m2）的空白對照組，試驗(yàn)共計(jì)7 個處理，每個處理重復(fù)3 次，共21 個小區(qū)，每小區(qū)面積1 m2，用梅花取樣法采集0～20 cm 表層土壤，四分法取混合土樣1 kg，風(fēng)干過1 mm 篩，以1 ∶5（m/V）的比例加入水，振蕩提取，制得浸提液待測。

2.5 分析方法

尿液的pH 采用pH 計(jì)（雷磁PHS-3G，中國）測量。液體樣品取樣后，使用0.45 μm 孔徑的微濾膜過濾樣品，各項(xiàng)指標(biāo)在2 h 內(nèi)進(jìn)行分析，其中氨氮和總氮依托紫外可見智能多參數(shù)水質(zhì)測定儀（連華科技LH-3BA，北京）進(jìn)行測定，磷酸鹽采用紫外分光光度計(jì)（Hach DR3900，美國）進(jìn)行測定。土壤pH 采用pH 計(jì)（雷磁PHS-3G，中國）測定，土壤電導(dǎo)率采用電導(dǎo)率儀（雷磁DDSJ-308A）測定。

3 結(jié)果與討論

3.1 堿性穩(wěn)定化關(guān)鍵要素

3.1.1 穩(wěn)定化pH

調(diào)節(jié)pH 對尿液pH 和氨氮濃度變化的影響如圖1 所示。0～6 d 內(nèi)，不加堿的空白對照組pH 由7.2 上升至9.2，氨氮濃度由1 374 mg/L 上升至7 998 mg/L，尿液完全水解；調(diào)節(jié)尿液pH 為9.5，之后尿液pH 無明顯變化，但是0～6 d 內(nèi)氨氮濃度升高至7 590 mg/L，這表明尿液仍然迅速水解；調(diào)節(jié)尿液pH 為10.0，6 d 后pH 下降為9.5，氨氮濃度迅速升高至7 398 mg/L 并最終穩(wěn)定在8 000 mg/L左右，尿素完全水解；調(diào)節(jié)尿液pH 分別為10.5、11.5 時，pH 和氨氮濃度無明顯變化，有效抑制了尿液中尿素水解，進(jìn)而延長監(jiān)測至第263 d 時，尿液仍未水解，實(shí)現(xiàn)了長期穩(wěn)定化。

圖1 尿液堿性穩(wěn)定化中調(diào)節(jié)初始pH 后pH、氨氮濃度隨時間的變化規(guī)律Figure 1 Changes of urine pH and ammonia nitrogen concentration with time after adjusting initial pH in urine alkaline stabilization

尿液的水解與尿素水解酶有關(guān)，產(chǎn)生尿酶的微生物無處不在，當(dāng)尿液中有大量脲酶存在時，會使尿液中尿素快速水解［17］，如式（2）所示。

脲酶適宜pH 為6.8～8.7［9］，加堿提高pH 可抑制尿素酶解從而實(shí)現(xiàn)尿液的穩(wěn)定化［10，18］。本試驗(yàn)調(diào)節(jié)尿液pH≥10.5 可有效抑制尿素水解實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化，穩(wěn)定化pH 略低于Randall 等［10］的研究結(jié)果，而Simha［19］認(rèn)為尿液pH≥10 即可抑制尿素酶解，這可能是因?yàn)闇囟龋?］、尿素水解活性［20］、尿液成分［10］、堿性劑的類型［7］等存在差異，導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)尿液穩(wěn)定化的pH 略有不同。通?？梢酝ㄟ^投加過量堿性劑，以確保不同成分尿液達(dá)到穩(wěn)定化［10］，但過量加堿提高pH 不僅增加成本，且無法進(jìn)一步提高保氮效果，因此，應(yīng)保證堿性劑投加量在適宜范圍內(nèi)。

3.1.2 穩(wěn)定化溫度

不同溫度下尿液的pH 和氨氮濃度變化見圖2。-15 ℃條件下，100 d 時，空白組尿液pH 由7.6 顯著升高至8.7，氨氮濃度僅略有升高，這說明低溫可以有效抑制尿素水解，同時也說明pH 升高至約9.0 不能完全表征尿液的水解過程［1］。而當(dāng)溫度分別為5 ℃和25 ℃時，氨氮濃度迅速升高，尿素水解，溫度越高，尿素水解速度越快。

圖2 尿液堿性穩(wěn)定化不同溫度下pH 和氨氮濃度隨時間的變化規(guī)律Figure 2 Changes of urine pH and ammonia nitrogen concentration with time at different temperatures in urine alkaline stabilization

在-15 ℃下堿化pH 為11.0 時，尿液pH 和氨氮濃度基本無顯著變化，當(dāng)延長監(jiān)測至180 d 時尿液仍未水解，實(shí)現(xiàn)了尿液長期穩(wěn)定化。5 ℃時初始pH 調(diào)節(jié)為11.0 的尿液在70 d 內(nèi)基本完全水解；25 ℃時初始pH 調(diào)節(jié)為11.0 的尿液在36 d 內(nèi)基本完全水解。這表明，高寒地區(qū)的低溫有助于尿液的堿性穩(wěn)定化，原因主要是低溫度環(huán)境下微生物和酶活性會被抑制［1，21］。但是，在溫度分別為5 ℃和25 ℃時，即便初始pH 調(diào)節(jié)至11.0，尿液仍然會水解，這與3.1.1 中的結(jié)果不一致，再次表明尿液堿性穩(wěn)定化的臨界pH 可能受到其他因素影響。

3.1.3 尿素水解活性

模擬尿液中接種儲存不同時間陳尿后，尿液pH 和氨氮濃度變化如圖3 所示。無堿化時，接種儲存4 個月陳尿的尿液氨氮濃度升高最快、尿素水解活性最高（391 mg·L-1·d-1），接種儲存6 個月陳尿的尿液水解活性次之（251 mg·L-1·d-1），而接種儲存24 個月陳尿的尿液氨氮濃度沒有顯著變化，這表明此時的陳尿沒有尿素水解活性。尿液在儲存過程中微生物濃度先升高后降低，長期的腐熟肥化會有效降低尿液中的細(xì)菌總數(shù)［5］，這也導(dǎo)致了脲酶濃度降低。尿液的水解與脲酶濃度有關(guān)，脲酶濃度越高越有利于尿素的水解[20]，這是接種不同儲存時間陳尿后尿素水解活性不同的原因。尿液中尿素水解活性不同時，穩(wěn)定化效果也會受到影響。

圖3 尿液堿性穩(wěn)定化中接種不同陳尿后尿液pH 和氨氮濃度隨時間的變化規(guī)律Figure 3 Changes of urine pH and ammonia nitrogen concentration with time after inoculation of different stored urine in urine alkaline stabilization

接種儲存4 個月陳尿時尿素水解活性最高，調(diào)節(jié)尿液pH 為11.0 無法使尿液穩(wěn)定下來，尿液在36 d 完全水解；接種儲存6 個月和24 個月陳尿時尿素水解活性相對較低，調(diào)節(jié)尿液pH 為11.0 則可使尿液穩(wěn)定下來。由于不同陳尿水解尿素的能力不同，實(shí)現(xiàn)尿液穩(wěn)定化需要達(dá)到的pH 也不同，而這尚未見到公開報道。這表明，接種尿素水解活性較高的陳尿時，需要更高的堿性pH 以達(dá)到較好的穩(wěn)定化效果。

3.2 廉價堿性穩(wěn)定化試劑的選擇與優(yōu)化

3.2.1 Ca（OH）2

利用Ca（OH）2進(jìn)行尿液堿性穩(wěn)定化處理，其效果見圖4。

圖4 采用Ca（OH）2 進(jìn)行尿液穩(wěn)定化處理時尿液pH、氨氮濃度和磷酸鹽濃度隨時間的變化Figure 4 Changes of urine pH，ammonia nitrogen concentration and phosphate concentration with time in the urine stabilization treatment by Ca（OH）2

當(dāng)尿液初始pH＞9.5 時，尿液pH 在最初16 d內(nèi)會略有下降，隨后pH 趨于穩(wěn)定，尿素水解產(chǎn)生HCO3-具有很強(qiáng)的酸堿緩沖能力，會導(dǎo)致堿性pH下降，同時，尿液中存在Ca（OH）2和HCO3-的化學(xué)反應(yīng)，如化學(xué)方程式（3）所示，反應(yīng)生成CaCO3沉淀，這可能也會降低Ca（OH）2的堿性穩(wěn)定化效果。因此考慮使用Ca（OH）2穩(wěn)定尿液時，應(yīng)加大Ca（OH）2投加量以抵消pH 的下降［22］。

Ca（OH）2+ HCO3-→CaCO3↓+ H2O + OH-（3）

當(dāng)Ca（OH）2投加量低于3.5 g/L 時，尿液在6 d內(nèi)基本水解；當(dāng)Ca（OH）2投加量為4.3 g/L 時，尿液在16 d 內(nèi)基本水解；Ca（OH）2投加量為5.2 g/L時，尿液pH 穩(wěn)定在11.0 左右，氨氮濃度沒有顯著變化，當(dāng)延長監(jiān)測至180 d 時尿液仍未水解，實(shí)現(xiàn)了尿液長期穩(wěn)定化。Randall 等［10］投加2.5 g/L Ca（OH）2即可保證尿液不水解，Riechmann 等［22］的尿液處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)尿液穩(wěn)定化的Ca（OH）2最小消耗量為6 g/L，本試驗(yàn)表明Ca（OH）2投加量為5.2 g/L 時可使尿液穩(wěn)定下來，產(chǎn)生此差異的原因可能是溫度以及尿素水解活性等因素。

尿液經(jīng)過36 d 的儲存后，投加Ca（OH）2的尿液磷酸鹽濃度顯著降低。對照組尿液磷酸鹽濃度僅略有降低，而Ca（OH）2濃度為1.7～4.3 g/L 時，磷酸鹽濃度由790 mg/L 降低至390～540 mg/L，Ca（OH）2濃度為5.2 g/L 時，磷酸鹽濃度顯著降至3.8 mg/L。加入Ca（OH）2后，尿液中原有的Ca2+、Mg2+以及新加入的Ca2+與PO43-會在堿性pH 下快速反應(yīng)形成化學(xué)沉淀，磷酸鹽被固定在羥基磷酸鈣、磷酸鈣或者鳥糞石中［23］。理論上，當(dāng)投加量為3.4 g/L 時即可有效沉淀所有磷酸鹽，但是，考慮到尿素水解產(chǎn)生的HCO3-會消耗部分Ca2+，所以4.3 g/L 的投加量時磷酸鹽去除率也僅約36.7%，而Ca（OH）2濃度達(dá)到5.2 g/L 時磷酸鹽去除率升高至約99.5%。尿液中的磷主要以溶解性PO43-形式存在，用作肥料時是速效磷，而沉淀物中的PO43-則是非溶解性的，用作肥料時可作為緩釋磷肥［10-11］。

3.2.2 CaO

利用CaO 進(jìn)行尿液堿性穩(wěn)定化，其處理效果見圖5。

圖5 采用CaO 進(jìn)行尿液穩(wěn)定化處理時尿液pH、氨氮濃度和磷酸鹽濃度隨時間的變化Figure 5 Changes of urine pH，ammonia nitrogen concentration and phosphate concentration with time in the urine stabilization treatment by CaO

對照組尿液pH 由7.8 升高至9.4，26 d 時氨氮濃度達(dá)到最大值，尿液完全水解。CaO 投加量為2.6 g/L 和3.5 g/L 的尿液體系pH 最終趨于9.5，11 d時氨氮濃度達(dá)到最大值，尿液完全水解。CaO 投加量為4.3 g/L 時，尿液體系pH 最終趨于9.7，26 d時氨氮濃度達(dá)到7 470 mg/L，尿液基本完全水解。CaO 投加量為5.2 g/L 和6.0 g/L 時，尿液pH 分別穩(wěn)定在11.1 和12.1，氨氮濃度無變化，當(dāng)延長監(jiān)測至180 d 時尿液仍未水解，實(shí)現(xiàn)了尿液長期穩(wěn)定化。CaO 與Ca（OH）2的尿液堿性穩(wěn)定化效果基本一致，主要原因是CaO 與H2O 反應(yīng)生成Ca（OH）2，體系最終仍是以Ca（OH）2作為堿性劑穩(wěn)定尿液。

尿液經(jīng)過41 d 的儲存后，對照組尿液磷酸鹽濃度基本無變化，CaO 投加量≤4.3 g/L 時，尿液未穩(wěn)定下來，磷酸鹽濃度由769 mg/L 降低至395～480 mg/L；CaO 投加量≥5.2 g/L 時，尿液穩(wěn)定下來，溶液中磷酸鹽濃度≤10 mg/L，幾乎全部以沉淀形式存在，與投加Ca（OH）2結(jié)果基本一致。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，可以綜合考慮當(dāng)?shù)卦牧铣杀緳?quán)衡堿性試劑的選用。

3.2.3 草木灰

向尿液中投加不同量草木灰，尿液堿性穩(wěn)定化效果見圖6。

圖6 采用草木灰進(jìn)行尿液穩(wěn)定化處理時尿液pH、氨氮濃度和磷酸鹽濃度隨時間的變化Figure 6 Changes of urine pH，ammonia nitrogen concentration and phosphate concentration with time in the urine stabilization treatment by plant ash

草木灰添加量≤130 g/L 時，尿液在16 d 基本完全水解；草木灰添加量≥220 g/L 時，尿液0～3 d 不水解，隨后pH 由10.2～10.9 降為9.6～10.1，氨氮濃度緩慢升高，在26 d 基本完全水解；經(jīng)過36 d 存儲，對照組尿液水解后氨氮濃度最高可達(dá)8 273 mg/L，而添加草木灰組尿液水解后氨氮濃度最高為6 456～7 425 mg/L；草木灰投加量越大、尿液水解越慢、水解后尿液氨氮濃度越低，添加草木灰組尿液磷酸鹽濃度降低至100 mg/L 以下，這是因?yàn)椴菽净翌w粒具有吸附特性，能夠減緩總磷的流失［24］，可用作吸附劑去除胺、有機(jī)磷酸、鹽等［25］，因此，尿液中氨氮和磷酸鹽濃度均較對照組低。

加入大量草木灰無法使尿液穩(wěn)定下來，且尿液中加入草木灰增加了尿液體積，尿液變得黏稠，需要增強(qiáng)攪拌力度以使尿液混勻。雖然加入大量草木灰后尿液3 d 內(nèi)不水解，但后期尿液全部啟動水解，這是因?yàn)椴菽净业闹饕煞质荎2CO3［26］，具有酸堿性緩沖能力，使得初始pH 下降，從而解除了高堿性的尿液穩(wěn)定化效果。已有研究通過草木灰干燥尿液，獲得氮含量7.8%的固體干燥產(chǎn)品［12］，但本研究利用草木灰未達(dá)到穩(wěn)定尿液的效果，這表明使用草木灰作為堿性穩(wěn)定化試劑時需要考慮灰分性質(zhì)，并考察長期穩(wěn)定化效果。

3.3 穩(wěn)定化尿液施用對土壤鹽堿化的影響

在0～1.5 L/m2的施尿量下，水解尿液和穩(wěn)定化尿液對土壤的影響如圖7 所示。

圖7 不同尿液和施尿量對土壤pH 和電導(dǎo)率的影響Figure 7 Effects of different urine and urine application volumes on pH and electrical conductivity of soil

土壤pH 在不同施肥處理下差異不顯著（P＞0.05），可能是因?yàn)橥寥谰哂休^強(qiáng)的酸堿緩沖能力。施水土壤的電導(dǎo)率降低，施用1.0、1.5 L/m2水解尿液時土壤電導(dǎo)率顯著升高69.88%和131.11%（P＜0.05），施用1.5 L/m2穩(wěn)定化尿液土壤電導(dǎo)率顯著升高98.07%（P＜0.05），施尿土壤電導(dǎo)率隨施尿量增加而升高，且施水解尿液土壤電導(dǎo)率增加值比施穩(wěn)定化尿液時更大。穩(wěn)定化尿液投加了Ca（OH）2，生成沉淀物，導(dǎo)致尿液電導(dǎo)率下降，也因此，施用穩(wěn)定化尿液后，土壤電導(dǎo)率反而比施用水解尿液時要低。Richert 等[27]編制的《尿液農(nóng)用實(shí)踐導(dǎo)則》指出，尿液施肥過程中每次施用量一般低于1.5 L/m2，并指出這個施用量不會導(dǎo)致土壤鹽堿化。這也說明，施用同等量的穩(wěn)定化尿液也不會導(dǎo)致土壤鹽堿化，但是考慮到施用尿液量較大時土壤電導(dǎo)率會升高，這意味著土壤鹽化風(fēng)險增加，應(yīng)少量多次施肥，以有效控制鹽化風(fēng)險。

4 結(jié)論

1）調(diào)節(jié)尿液pH≥10.5、降低溫度均可有效抑制尿液中尿素水解，尿液在263 d 內(nèi)pH 和氨氮濃度均無變化，可以實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定化。尿液中尿素水解活性強(qiáng)時，需提高pH 以抑制尿素的酶解。

2）Ca（OH）2投加量為5.2 g/L 時，可以在180 d有效抑制尿液中尿素水解實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化，與CaO 的尿液堿性穩(wěn)定化效果基本一致，考慮到尿液成分和儲存環(huán)境差異，堿性穩(wěn)定化試劑的投加量略有不同，應(yīng)保證尿液穩(wěn)定化過程中體系pH≥10.5。與草木灰相比，Ca（OH）2與CaO 更適用于尿液的長期穩(wěn)定化。

3）當(dāng)尿液施用量低于1.5 L/m2時，相比施用水解尿液，施用穩(wěn)定化尿液帶來的土壤鹽堿化風(fēng)險更低，但為防止土壤鹽堿化，應(yīng)少量多次施肥，合理掌握施肥量。