近日，《科学进展》杂志上发表的一项研究指出，通过特定技术处理废水以提高其碱度，可以显著增强二氧化碳的封存能力，为应对气候变化提供了新的思路。

二氧化碳去除(CDR)策略旨在从空气中捕获二氧化碳并实现持久储存，以抵消温室气体水平的上升。其中，海洋碱度增强(OAE)作为一种前沿方法，通过使用碱性矿物处理废水，在废水排入海洋前提升其碱度，从而降低海水的酸性，促进海洋对空气中二氧化碳的吸收。

研究团队发现，当二氧化碳溶解在海水中时，会形成碳酸，进而分解成氢离子和碳酸氢根离子，增加水的酸度。而OAE技术通过添加碱性矿物，有效中和了这些氢离子，降低了海水的酸性，使海洋能够吸收更多的二氧化碳。据研究人员估算，OAE技术每年可能在全球范围内帮助封存约18太克(18万亿克)的二氧化碳。

在废水处理中应用OAE技术，一种常见做法是将废水处理厂改造为碱化工厂。这种方法不仅有助于改善沿海地区的二氧化碳吸收，还能缓解未经处理的废水倾倒导致的海洋酸化问题。

尽管已有研究采用碱性材料处理废水以实现特定目标，如使用白云石回收磷、使用碱性硅酸盐矿物捕获二氧化碳等，但大多数基于废水的OAE研究仍集中在厌氧或无氧环境中。此外，关于OAE在废水处理中碱度增强和稳定碳储存方面的表现，人们的了解仍有限。

为了填补这一研究空白，本研究团队在模拟城市废水中添加了不同数量的富含橄榄石的岩石，并在常温有氧条件下用生物活性污泥进行处理。实验结果显示，添加橄榄石显著提高了废水的总碱度，并促进了二氧化碳以溶解无机碳(DIC)的形式被废水捕获。此外，在经过好氧处理的废水中，橄榄石溶解产生的碱化速度比海水快约20.5倍。

基于海洋附近污水处理厂的数据，研究团队估算出基于沿海污水的OAE全球碳封存潜力约为每年18.8±6.0太克二氧化碳。这一发现表明，北纬20°至60°之间的区域，包括欧盟、美国和中国等经济体，蕴藏着巨大的碳封存潜力。

研究人员强调，他们的研究结果展示了污水处理厂在增强海洋碱度、促进碳封存方面的重要作用，为缓解气候问题和改善水质带来了双重益处。这一发现有望推动更多关于OAE技术的研究和应用，为应对全球气候变化提供新的解决方案。

更多信息：Li-wen Zheng 等，《废水处理通过增强海洋碱度实现碳封存的潜力》，《科学进展》(2025)。