碳酸鹽礦化菌研究.pdf

1、自然界中某些微生物可以通過(guò)其自身的生命活動(dòng)，與周?chē)h(huán)境介質(zhì)之間不斷發(fā)生酶化作用，逐漸礦化形成一種膠結(jié)物質(zhì)——方解石。再經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)時(shí)期的累積，最終可以將自然界中沉積的疏松碎屑物質(zhì)膠結(jié)形成堅(jiān)硬的巖石。本研究將此類(lèi)菌種命名為碳酸鹽礦化菌。 受此自然現(xiàn)象啟發(fā)，如果尋找到此類(lèi)碳酸鹽礦化菌，并提供其充分適宜的生存、繁殖和活化反應(yīng)條件，加速其的酶化作用，快速沉積制備出CaCO<,3>，就可以人為地通過(guò)微生物在較短時(shí)間內(nèi)將石質(zhì)材料膠結(jié)起來(lái)，應(yīng)用于

2、重大建筑工程和重要?dú)v史建筑物裂縫的修復(fù)，再生混凝土的膠結(jié)，乃至污水處理中重金屬離子的沉淀分離。 本研究根據(jù)碳酸鹽礦化菌的關(guān)鍵酶化特性，對(duì)菌株的選取開(kāi)展了大量預(yù)研工作，最終從國(guó)外菌種保藏中心購(gòu)回菌株A，對(duì)其的生理生化特性、個(gè)體生長(zhǎng)特征、群體生長(zhǎng)與繁殖規(guī)律、增量繁殖技術(shù)及保藏方法開(kāi)展了較為細(xì)致的研究。研究證實(shí)菌株A具備碳酸鹽礦化菌的關(guān)鍵酶化特性，生長(zhǎng)繁殖較快，屬嗜溫型菌種，環(huán)境生長(zhǎng)條件以pH=8.0為宜，但是在強(qiáng)堿環(huán)境中依然能顯示出

3、較強(qiáng)的生命活力。 在研究菌株A的生理生化特性與環(huán)境影響因素的基礎(chǔ)上，本研究利用碳酸鹽礦化菌——菌株A生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中產(chǎn)生的酶化作用，適時(shí)引入Ca<'2+>，24h內(nèi)順利沉積出直徑小于10μm肺的球形CaCO<,3>，經(jīng)XRD分析證實(shí)為方解石晶型。改變?nèi)舾森h(huán)境反應(yīng)條件，如pH、溫度、底物、培養(yǎng)基、Ca<'2+>源、Ca<'2+>濃度及摻入時(shí)機(jī)等，CaCO<,3>結(jié)晶形態(tài)和顆粒形貌均發(fā)生不同程度的改變。 此外，本研究還利用人工