非尿素分解菌-粘質(zhì)沙雷氏菌誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀與砂柱膠結(jié)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、微生物成礦現(xiàn)象普遍存在于自然界中，特別是在地質(zhì)成巖方面。研究表明，某些巖石尤其是碳酸鹽巖的形成與微生物有著密不可分的關(guān)系?；谖⑸锍傻V現(xiàn)象的微生物加固技術(shù)就是利用微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀（Microbially Induced Calcite Precipitation，MICP）的原理，進(jìn)行巖土工程加固和修復(fù)，這是一種既經(jīng)濟(jì)高效又生態(tài)環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展新方法?，F(xiàn)有的 MICP反應(yīng)機(jī)制主要是利用尿素水解作用，但產(chǎn)生的副產(chǎn)物銨根離子，對(duì)環(huán)境具

2、有一定的危害性。因此，本文基于以乙酸鈣為底物的氧化作用反應(yīng)機(jī)制，開展了粘質(zhì)沙雷氏菌誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀研究。
　　主要研究結(jié)果如下：
　　（1）通過細(xì)菌富集與分離以及鈣化實(shí)驗(yàn)，分離出一株可利用乙酸鈣為碳源和鈣源，誘導(dǎo)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀的菌株，經(jīng) DNA測(cè)序、核糖體數(shù)據(jù)庫(kù)和BLAST比對(duì)確定為粘質(zhì)沙雷氏菌，匹配度達(dá)100％。
　?。?）通過單因素影響實(shí)驗(yàn)確定了粘質(zhì)沙雷氏菌生長(zhǎng)培養(yǎng)條件：酵母提取物濃度4%(w/v)，乙酸鈉濃度4%(

3、w/v)，溫度30℃，搖床轉(zhuǎn)速120 rpm，培養(yǎng)液初始pH值8，接種量為4%(v/v)；得到的生長(zhǎng)曲線能較好的符合龔珀茲—理查茲模型。
　?。?）由搖瓶沉淀實(shí)驗(yàn)得到粘質(zhì)沙雷氏菌在誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀時(shí)適宜的鈣濃度為0.15 mol/L，這時(shí)形成的主要礦物質(zhì)為方解石和球霰石，單位細(xì)菌濃度（OD600值）下的鈣結(jié)晶沉淀量達(dá)到859.4 mg，最佳沉淀時(shí)間為9 d。XRD和SEM結(jié)果表明沉淀中的CaCO3晶體主要為方解石和球霰石兩種形態(tài)，晶