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Struvite的形成之谜：它如何在尿液中迅速聚集？
Struvite（镁铵磷酸盐）是一种磷酸盐矿物，具有化学式：NH4MgPO4·6H2O。这种矿物在正交晶系中结晶，其颜色从白色到淡黄色或棕白色不等，结晶形式多为金字塔形或片状。它是一种较软的矿物，摩斯硬度为1.5至2，且具有低比重，约为1.7。在中性和碱性条件下，struvite的溶解度较低，但在酸性环境中易于溶解。
Struvite结晶的形成与尿液中氨产生的细菌种类有密切关系。
Struvite在尿液中形成时，主要是因为尿液感染了产生氨的微生物。这些细菌会将尿素水解成氨，进而提高尿液的pH值，使其变得偏碱性。在这样的环境中，struvite及其相伴析出的碳酸磷酸钙容易形成肾结石。
Struvite肾结石的成因
Struvite肾结石又被称为三重磷酸盐结石，因其包含碳酸磷酸钙而获名。这类结石主要在犬只的尿道中出现，偶尔也在猫和人类的尿道中发现。当尿液中的pH值上升时，struvite和碳酸磷酸钙的沉淀会导致肾结石的形成。相关的尿素水解微生物包括蛋白酶、黄单胞菌、绿脓杆菌、克雷白氏菌和葡萄球菌等。
在猫的尿中发现的蛋白质cauxin被发现可能促进了struvite结晶的形成。
即使在没有细菌感染的情况下，猫的尿液中仍会积累struvite晶体，这会导致排尿困难或尿中带血等症状。过去，猫只的struvite结石常常需要手术切除，但现在专门的酸化低镁饮食则能有效溶解无菌的struvite结石。
Struvite在其他环境中的存在
Struvite在自然界中则主要在有机物分解的环境中形成，如鸟粪沉积、玄武岩洞穴和沼泽等地。这样的情况在感染尿素酶产生细菌的人的胆囊中、废水处理中也会出现。
在废水处理过程中，struvite会形成结垢，影响系统的运作效率。
在污水处理中，struvite会造成设备堵塞，影响处理效率。为了解决这一问题，运营者可以选择更换管道，或者使用水力清洗器或机械磨碎机来清理。一些化学清洗产品被开发出来，用于去除和防止struvite的形成，降低系统的停机时间。此外，还有无需化学品的电动方法已在美国的污水处理厂中成功测试。
Struvite的农业应用
利用struvite作为农业肥料的应用可追溯到1857年。 struvite中含有磷和氮两种主要植物必需的营养成分，并且镁也是其中的一项微量元素。这使得struvite在农业中的应用具备了良好的潜力，尤其是在紧缺资源的情境下。
调整尿液pH并加入镁后，可以从尿液中生产struvite。
由于其丰富的营养成分，struvite的回收再利用在农业中看起来相当有前景。这不仅减少了废物排放，也有助于改善土壤品质。然而，当前仍需进一步的研究和试探，以充分了解struvite在实际农业操作中的功效。
整体来说，struvite的形成和聚集是由多种环境因素以及生物学因素的交互作用所驱动的。这引发了一个深思的问题：在当代社会中，我们应该如何有效地管理和利用这种微型矿物，以应对日益严峻的环境挑战呢？
