“持久性有机污染物”因其高毒性、生物蓄积性和难降解性，成为水处理领域的顽固堡垒。“声化学”作为一种新兴的“高级氧化技术”，利用超声波的空化效应产生极端物理化学条件来降解污染物。研究发现，在声化学反应体系中引入“石灰石”颗粒，能显著增强其“空化效应”并对POPs的降解产生独特的催化作用。
超声波在水中传播时，会产生周期性的压缩和膨胀，形成微小的气泡并瞬间崩溃，此即“空化效应”。气泡崩溃的瞬间，会产生局部高达5000K的高温和1000个大气压的高压，并生成·OH等强氧化性自由基。
“石灰石”颗粒的加入，可以从多个维度强化这一过程：
- 增加成核位点：石灰石颗粒为空化气泡的形成提供了大量的异相成核位点，增加了空化事件的发生频率和密度。
- 热点效应：颗粒的存在可能改变空化气泡的动力学行为，使其在颗粒表面或附近崩溃，将能量更集中地释放，产生更强烈的局部热点和更强的冲击波。
- 界面催化反应：在空化产生的极端条件下，石灰石颗粒表面可能被活化，产生缺陷或活性位点，其本身或其溶出的钙离子可能参与并催化自由基的生成链式反应，或者直接与污染物分子发生界面反应。
- pH缓冲与协同：石灰石的溶解对体系pH有缓冲作用，而pH值对声化学降解速率有重要影响。维持在最适pH范围，可以优化自由基的生成和污染物的存在形态，从而协同提升降解效率。
实验研究表明，在石灰石存在的声化学体系中，对多种POPs（如多氯联苯、杀虫剂）的降解速率和矿化程度均有显著提升。这为开发一种高效、无二次污染的POPs深度处理技术提供了新思路。尽管机理尚待完全阐明，但石灰石作为地球上最丰富的矿物之一，其在声化学领域展现出的这种“助纣为虐”（帮助消灭污染物）的催化效应，无疑具有巨大的成本优势和广阔的工程化应用前景。
