
石灰,主要成分为氧化钙(生石灰)及其水合产物氢氧化钙(熟石灰),是环境工程中应用历史最悠久、范围最广泛的化学药剂之一。其环境修复价值根植于其强碱性、高反应活性以及丰富的来源。
在水环境治理方面,熟石灰是处理酸性矿山排水和工业酸性废水的利器。其投加后迅速释放的OH⁻离子,能有效中和水中的H⁺,使pH值回归中性。更为重要的是,随着pH值的升高,原本在酸性条件下溶解于水中的重金属离子(如Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺等)会形成溶度积极低的氢氧化物沉淀,从而通过后续的沉降分离被从水体中去除。此过程不仅消除了酸毒性,也根除了重金属的生态风险。
在土壤修复领域,石灰的固化/稳定化技术广泛应用于重金属污染场地的风险管控。向污染土壤中投加熟石灰,一方面通过提高土壤pH,促使重金属形成氢氧化物或碳酸盐沉淀;另一方面,生石灰水化过程中产生的热量和干燥作用能降低土壤含水率,而其长期的Pozzolanic反应则能生成胶凝物质,将土壤颗粒和污染物包裹固定,显著降低重金属的迁移性和生物可利用性。
在固体废物处理中,生石灰常用于污水处理厂污泥的“碱性稳定化”处理。大量投加生石灰可使污泥pH长期维持在12以上,结合放热反应产生的高温,能高效杀灭病原菌、寄生虫卵,实现污泥的无害化,便于后续的填埋或资源化利用。同样,在垃圾填埋场,用石灰对垃圾渗滤液进行预处理或对飞灰进行稳定化,也是常见的操作。

尽管石灰修复技术优势突出,但必须认识到其潜在的局限性。过量使用会导致土壤或水体过度碱化,影响生态系统健康;石灰的加入也引入了大量的钙离子,可能改变基质的物理化学性质。因此,未来的研究与应用将更加侧重于精准投加技术、与其他修复技术的联用,以及长期生态效应的评估。