過(guò)量的活性氧化鈣（CaO，又稱生石灰）會(huì)通過(guò)改變環(huán)境 pH 值、釋放熱量、破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)等多重作用，對(duì)生化處理系統(tǒng)中的微生物群落造成顯著負(fù)面影響，最終導(dǎo)致處理效率下降甚至系統(tǒng)崩潰。以下從具體影響機(jī)制、群落變化特征及典型后果展開說(shuō)明：

一、核心影響機(jī)制：改變生化環(huán)境的 “致命三要素”

活性氧化鈣本身具有強(qiáng)堿性和吸水性，遇水后會(huì)迅速發(fā)生反應(yīng)：CaO + H₂O = Ca (OH)₂ + 熱量。該反應(yīng)是其危害微生物的根源，具體通過(guò)三個(gè)關(guān)鍵途徑作用：

1. 劇烈提升 pH 值，破壞微生物生存的 “酸堿平衡”

微生物（尤其是生化處理中核心的異養(yǎng)菌、硝化菌、反硝化菌等）對(duì) pH 值極其敏感，多數(shù)功能菌的適宜 pH 范圍狹窄（如硝化菌最適 pH 7.5-8.5，異養(yǎng)菌最適 pH 6.5-7.5）。

過(guò)量 CaO 生成的 Ca (OH)₂（氫氧化鈣，強(qiáng)堿性）會(huì)使生化池 pH 值急劇升至 9.5 以上，甚至超過(guò) 11：

低耐受菌直接死亡：如硝化菌（氨氮降解關(guān)鍵菌）在 pH＞9.0 時(shí)活性顯著下降，pH＞10.0 時(shí)幾乎完全失活；

細(xì)胞結(jié)構(gòu)受損：強(qiáng)堿性環(huán)境會(huì)破壞微生物細(xì)胞膜的磷脂雙分子層，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物泄漏，最終細(xì)胞裂解；

酶活性抑制：微生物代謝依賴的酶（如脫氫酶、蛋白酶）多為酸性 / 中性酶，強(qiáng)堿性會(huì)導(dǎo)致酶的空間結(jié)構(gòu)變性（如氫鍵斷裂），失去催化功能，代謝過(guò)程停滯。

2. 釋放大量熱量，引發(fā) “熱沖擊”

CaO 與水反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，1mol CaO 反應(yīng)可釋放約 65.2kJ 熱量。若過(guò)量投加，會(huì)導(dǎo)致生化池水溫短時(shí)間內(nèi)升高（可能超過(guò) 40℃）：

微生物（尤其是中溫菌，適宜溫度 15-35℃）對(duì)溫度驟變耐受差，高溫會(huì)加速細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)變性，導(dǎo)致活菌數(shù)量驟降；

水溫升高還會(huì)降低水中溶解氧（DO）含量，進(jìn)一步加劇好氧微生物（如降解 COD 的異養(yǎng)菌）的缺氧脅迫，形成 “熱 + 缺氧” 雙重危害。

3. 高濃度鈣離子的 “滲透壓與沉積脅迫”

反應(yīng)生成的 Ca (OH)₂會(huì)解離出大量 Ca²⁺，若濃度超過(guò)微生物耐受閾值（通常生化系統(tǒng)中 Ca²⁺適宜濃度＜200mg/L）：

滲透壓失衡：細(xì)胞外高濃度 Ca²⁺會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)水分向外滲透，造成細(xì)胞脫水、皺縮，影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（如葡萄糖、氨基酸）的跨膜運(yùn)輸；

沉積堵塞：Ca²⁺易與生化系統(tǒng)中的碳酸根（CO₃²⁻）、磷酸根（PO₄³⁻）結(jié)合，生成碳酸鈣（CaCO₃）、磷酸鈣（Ca₃(PO₄)₂）等不溶性沉淀，這些沉淀會(huì)附著在微生物細(xì)胞膜表面，堵塞細(xì)胞呼吸和物質(zhì)交換的通道；同時(shí)沉淀還可能包裹生物膜，導(dǎo)致生物膜脫落、活性降低。

三、對(duì)生化處理系統(tǒng)的典型后果

微生物群落的破壞會(huì)直接導(dǎo)致生化處理功能失效，具體表現(xiàn)為：

處理效率崩潰：氨氮、總氮、COD 等污染物的去除率大幅下降，出水指標(biāo)遠(yuǎn)超排放標(biāo)準(zhǔn)（如氨氮出水＞15mg/L，COD＞500mg/L）；

污泥系統(tǒng)惡化：活性污泥發(fā)生 “解體”，出現(xiàn) “跑泥” 現(xiàn)象（二沉池出水渾濁），污泥回流系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行；

系統(tǒng)恢復(fù)困難：即使后續(xù)通過(guò)加酸（如鹽酸、硫酸）調(diào)節(jié) pH 至正常范圍，因功能菌（尤其是硝化菌）繁殖速度慢（世代周期約 10-20 天），系統(tǒng)通常需要數(shù)周甚至數(shù)月才能恢復(fù)，期間需額外投加菌種、營(yíng)養(yǎng)劑（如葡萄糖、尿素），成本極高。