碳酸鹽礦化菌研究.pdf

1、自然界中某些微生物可以通過其自身的生命活動，與周圍環(huán)境介質之間不斷發(fā)生酶化作用，逐漸礦化形成一種膠結物質——方解石。再經(jīng)過漫長時期的累積，最終可以將自然界中沉積的疏松碎屑物質膠結形成堅硬的巖石。本研究將此類菌種命名為碳酸鹽礦化菌。 受此自然現(xiàn)象啟發(fā)，如果尋找到此類碳酸鹽礦化菌，并提供其充分適宜的生存、繁殖和活化反應條件，加速其的酶化作用，快速沉積制備出CaCO<,3>，就可以人為地通過微生物在較短時間內將石質材料膠結起來，應用于

2、重大建筑工程和重要歷史建筑物裂縫的修復，再生混凝土的膠結，乃至污水處理中重金屬離子的沉淀分離。 本研究根據(jù)碳酸鹽礦化菌的關鍵酶化特性，對菌株的選取開展了大量預研工作，最終從國外菌種保藏中心購回菌株A，對其的生理生化特性、個體生長特征、群體生長與繁殖規(guī)律、增量繁殖技術及保藏方法開展了較為細致的研究。研究證實菌株A具備碳酸鹽礦化菌的關鍵酶化特性，生長繁殖較快，屬嗜溫型菌種，環(huán)境生長條件以pH=8.0為宜，但是在強堿環(huán)境中依然能顯示出

3、較強的生命活力。 在研究菌株A的生理生化特性與環(huán)境影響因素的基礎上，本研究利用碳酸鹽礦化菌——菌株A生長繁殖過程中產(chǎn)生的酶化作用，適時引入Ca<'2+>，24h內順利沉積出直徑小于10μm肺的球形CaCO<,3>，經(jīng)XRD分析證實為方解石晶型。改變若干環(huán)境反應條件，如pH、溫度、底物、培養(yǎng)基、Ca<'2+>源、Ca<'2+>濃度及摻入時機等，CaCO<,3>結晶形態(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