碳酸鹽礦化菌的分離篩選及生物注漿實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、傳統(tǒng)巖土工程加固材料的高能耗，高污染問題成為了世界各國關(guān)注的焦點(diǎn)。研發(fā)能耗低、環(huán)境友好的巖土工程加固新技術(shù)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積（MICP）技術(shù)以其環(huán)境友好、能耗低的優(yōu)點(diǎn)，成為巖土工程加固領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　本文開展了碳酸鹽礦化菌的分離篩選及生物注漿實(shí)驗(yàn)研究，取得的主要研究成果如下：
　　采用選擇性富集培養(yǎng)、平板分離的方法，從土壤中分離出5株尿素分解菌，研究了其生長特性，確定了其最適培養(yǎng)條件為：培養(yǎng)基初

2、始pH9，接種量4％，溫度35℃，搖床轉(zhuǎn)速200r/min。
　　通過對(duì)所分離菌株的脲酶活性和誘導(dǎo)礦化沉積能力的研究，篩選出了1株脲酶活性高、沉積量大的菌株。對(duì)沉積物的掃描電鏡（SEM）、能譜（EDS）和X射線衍射（XRD）檢測(cè)結(jié)果表明，其誘導(dǎo)沉積物為碳酸鈣。采用形態(tài)學(xué)、革蘭氏染色和16S rDNA序列同源性分析，確定該菌株為巴斯德芽孢桿菌。該株巴斯德芽孢桿菌在對(duì)數(shù)中后期的脲酶活性最高，單體脲酶活性達(dá)1.05mmol/(min·O

3、D)。適量的Ni2+可明顯提高脲酶活性，當(dāng)培養(yǎng)基中NiCl2含量為10mg/L，單體脲酶活性提高66%。
　　鈣源種類和濃度影響細(xì)菌誘導(dǎo)碳酸鈣沉積能力。以CaCl2和Ca(NO3)2做鈣源時(shí)，Ca2+濃度為0.5mol/L時(shí)，在48h內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生的碳酸鈣沉積量最多；Ca2+濃度相同時(shí)，混合鈣源誘導(dǎo)產(chǎn)生的碳酸鈣沉積量高于單一鈣源。
　　最后，開展了生物注漿膠結(jié)砂柱實(shí)驗(yàn)研究，在注漿12次后所有砂柱均能成型，砂柱試樣的最大單軸抗壓強(qiáng)