碳酸盐岩是个巨大的碳源和钙源,在地球表面分布极广。随着近年来污水排放量的增加,对地表碳酸盐岩的溶蚀产生重大影响。为研究污水对碳酸盐岩的溶蚀作用及其环境效应,利用原子吸收分光光度计、pH计、酸滴定法、扫描电子显微镜-能量扩散X射线谱仪和X-射线粉晶衍射等,分别测定或检测反应体系中的金属离子浓度、pH值、HCO3-浓度、碳酸盐岩被溶蚀前后表面形态和组分变化等指标。研究发现,与清水处理的相比,污水(含有几种重金属离子、H2PO4-、NH4+、脲和土壤微生物等)对碳酸盐岩的溶蚀结果有显著差异,如含有重金属离子和微生物的污水对碳酸盐岩有强烈的溶蚀作用,使其释放更多的Ca和C;低浓度Pb(NO3)2溶液、微生物培养基、微生物死菌菌液、脲和草酸铵溶液对碳酸盐岩溶蚀表现为吸收CO2,而高浓度的Pb(NO3)2溶液对碳酸盐岩的溶蚀表现出释放CO2的趋势;高Cu2+浓度的CuSO4和CuCl2溶液、胶质芽孢杆菌菌液、黑曲霉菌液、胶质芽孢杆菌和黑曲霉混合活菌液及土壤微生物扩增培养液对碳酸盐岩的溶蚀表现为释放CO2;重金属盐溶液和复合污水对碳酸盐岩溶蚀后有次生矿物生成;模拟试验表明,流经岩溶区的污水对石灰岩的溶蚀作用强于对白云岩的溶蚀作用,处理两类岩石10 d之后,反应体系均表现为总C量损失等。提出用水化学性质变化、微生物作用和熵增原理等来解释污水对碳酸盐岩的溶蚀作用机制。