碳酸盐矿化菌诱导碳酸钙沉淀条件的优化
微生物诱导碳酸钙沉淀在土体改良中的应用
0引言目前土体加固技术一直采用的是传统的土体改良方法，如排水固结，化学注浆等方法，这些传统的处理方式成本较高，消耗能源较大，同时还易污染环境。
所以亟需研究一种新型环保绿色高效的胶凝材料来加固土体[1]。
研究发现，在自然界中存在一些产脲酶细菌微生物，通过给其提供氮源和Ca 2+的营养液，能够快速矿化出有良好胶结作用的碳酸钙晶体[2]，用尿素水解生成碳酸钙沉淀的机制简单，短时间可以产生大量CO 32-，因此成为了微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP ）的常用方法。
尿素水解产生碳酸钙沉淀是一个复杂的生物矿化过程，这一过程会受到外界多种因素的影响。
因此国内外学者从各个方面开展了对微生物矿化机制的研究。
比如在尿素水解过程中，细菌的种类和产脲酶能力、钙离子浓度和温度对细菌的脲酶活性有所影响。
在细菌的种类和产脲酶能力方面，赵茜[3]利用菌液和纯脲酶试剂进行了对比试验，发现菌液的脲酶活性更强，对砂土的矿化效果更好。
Park 等[4]利用4种不同的尿素水解类细菌进行MICP 矿化反应，发现巴氏芽孢杆菌的产脲酶能力较强。
通过改变钙离子的浓度，研究者[5]发现脲酶活性随着Ca 2+浓度的增加会降低。
在0.50~0.75M 钙离子浓度水平下，脲酶活性随着浓度的增加有一定提升。
温度对细菌生长繁殖也有重要影响，Whiffin 等[6]认为尿素水解细菌的最适宜温度为30℃。
胶结液浓度、钙源和添加剂是影响固化土内部碳酸钙产量和抗压强度的重要因素。
Ng 等[7]发现在0.5mol/L 和0.25mol/L 胶结液浓度下，0.5mol/L 胶结液生成的碳酸钙含量更多。
在钙源方面，目前大多数研究都以氯化钙作为钙源[8-9]，Abo-El-Enein 等[10]研究了氯化钙、硝酸钙和醋酸钙固化砂土后强度的变化，通过对比试验发现氯化钙固化砂土的抗压强度最高，为1.2MPa 。
醋酸钙和硝酸钙的强度分别为1MPa 和0.45MPa 。
在添加剂方面，骆晓伟[11]在砂土固化试验中加入了0.2%的玄武岩纤维后，固化后砂土强度比原始强度2.6MPa 提高了1个MPa 。
碳酸盐矿化菌调控碳酸钙结晶动力学、形态学的研究
成
亮 等 ： 酸盐 矿 化 菌 调 控 碳 酸 钙 结 晶动 力 学 、 态学 的研 究 碳 形
碳 酸 盐 矿 化 菌 调 控 碳 酸 钙 结 晶动 力 学 、 态 学 的研 究 形
成 亮 ， 春 香 ， 瑞 兴 ， 钱 王 王剑 云
（ 东南 大学 材 料科 学与工程 学 院 ， 江苏 南 京 ２ １ ８ ） １ １ ９
文 章编号 ：０ １９ ３ （ ０ ７ ０ －５ １０ １ ０ －７ １ ２ ０ ） ９１ １ －５
中， 利用 菌液 中细胞 浓度 与其 浑浊度成 正 比 ， 透光度 与 成反 比 ， 用分 光光 度计 测定其 光 密度 ０ 值 ， 利 Ｄ 可以相
应表 示细 菌液 浓度 。以 ＯＤ值 （ 吸光 度 ） １ ６的菌液 为 ． 浓度 作为基 准 。 ２ ３ ２ 细 菌分 泌 物水 溶 液 （ ．． 以下 简 称分 泌 物液 ） 细 和 菌体 水溶 液 （ 以下简 称菌 体液 ） 备 制 将 培养好 的细菌液 （ Ｄ 值 １ ６ 在 高速离 心机 上 ， Ｏ ．） 用 ５ ０ ｒ ｍｉ ０ ０／ ｎ转速 离 心 １ ｍｉ， 上 清 液 制 成 分 泌 物 ０ ｎ取 液， 同时将离 心 出 的细 菌 体 以等 体 积 去离 子水 再 重 新 溶 出制成 菌体 液 。 ２ ３ ３ 结 晶过程 电导率 测量 与碳酸 钙 晶体 的制备 ．． （ ） 用 同一批 培养 细菌 液 （ Ｄ 值 １ ６ 。分 别浓 １选 Ｏ ．） 缩 与稀 释 到 ＯＤ 为 ３ ２ ０ ８ ０ ４的 悬 浮 液 ５ ｍｌ 以 ． 、． 、． ０ ， ２ ０ ／ ｎ转 速 搅 拌 下 依 次 缓 慢 加 入 ５ ｍｌ 浓 度 ０ ｒｍｉ ０ ， ２ ｍｍｏ／ ａ ｌ 与 ＮａＣ 。 溶 液 ， 液 总 体 积 ０ ｌＬ Ｃ Ｃ ｚ 。Ｏ 溶 １ ０ 。测 反应 体 系 电导 率 变化 ， 应 结束 后过 滤、 ５ ｍｌ 反 干 燥制 备碳酸 钙 晶体 。 （） ２ 以分 泌 物 液 和 菌 体 液 作 为碳 酸 钙 沉 积 环 境 。 以 体 积 比 Ｖ （ 菌 分 泌 物 液 ） ：Ｖ （ ａ ｌ） ：Ｖ 细 Ｃ Ｃ。 （ ２ Ｏ３ ＝１：１：１和 Ｖ（ 体 液 ）：Ｖ（ ａ ｌ ＮａＣ ） 菌 Ｃ Ｃ２ ）：Ｖ （ ２ Ｏ３ 一１： ＮａＣ ） １：１ 以 ２ ０／ ｎ转 速搅 拌下依 次 加 ， ０ ｒｍｉ 入 浓度 为 １ ｍｍｏ／ 的 Ｃ Ｃ 。和 ＮａＣ ３溶 液 ， 量 ０ ｌＬ ａｌ 。０ 测 反 应体 系电导 率变化 ， 应结 束过 滤 、 反 干燥 制备碳 酸钙 晶体 。
微生物诱导碳酸钙沉淀(micp)固化土壤实验研究
微生物诱导碳酸钙沉淀(micp)固化土壤实验研究随着世界范围内的人口增长和社会发展，对建设用地的需求不断增大。
传统的化学灌浆材料和化学固化剂，大多含有有毒化学物质，常常对环境造成不良影响。
研究一种新型环保的土壤加固方法就变得十分迫切。
微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）是一种在自然界中广泛存在的生物矿化过程，机理简单，快速高效，环境耐受性好。
将这一技术用于土壤加固，将会带来巨大的环境效益和经济效益。
本文主要开展了巴氏芽孢杆菌（Sporosarcina pasteurii）催化尿素水解进行MICP固化土壤效果和影响因素研究，为这一技术的实际应用提供基础数据和科学依据。
主要研究内容和成果为：（1）巴氏芽孢杆菌的培养和脲酶活性研究。
在1%（V/V）接种量，200rpm连续培养时，巴氏芽孢杆菌的最适宜培养条件为30℃，pH8~9，时间为38~40h，适宜保存条件为4℃，至少可以保存30d。
（2）尿素水解MICP过程及影响因素研究。
增大菌液（或脲酶）浓度，可以加快尿素水解过程。
尿素浓度小于1.6M时，增加其浓度，可以提高细菌脲酶活性，而高浓度CaCl2对脲酶有明显的抑制作用。
提高CaCl2和尿素浓度（小于1.5M）可以提高CaCO3生成量。
pH为6~9时，对脲酶活性影响很小；高温（超过30°C）对脲酶活性有明显促进作用。
（3）使用由土工布制作的全接触柔性模具和完全混合反应器进行实验研究，大大提高了样品的固化效果和均匀性。
（4）细菌和人工提取脲酶MICP固化土壤的研究。
增大细菌（或脲酶）浓度、粘结液浓度、反应时间都可以提高固化样品抗压强度和CaCO3生成量。
砂土粒径对固化效果有很大影响，标准砂D50=0.46mm固化效果优于密西西比砂D50=0.33mm。
MICP固化样品具有较好的水稳定性和热稳定性。
在初始脲酶活性相近时，人工提取脲酶MICP固化效果不如细菌，脲酶MICP固化土壤的效率也比较低，并且其成本较高。
MICP技术研究及应用前景分析
MICP技术研究及应用前景分析发布时间：2022-07-22T01:37:53.687Z 来源：《城镇建设》2022年第5卷3月第5期作者：董鑫何涛刘星宇[导读] 对比分析了目前建筑垃圾再生骨料的几种方法，并指出了微生物处理再生骨料的优越性，董鑫，何涛，刘星宇重庆工业职业技术学院?建筑工程学院，重庆 401120摘要：对比分析了目前建筑垃圾再生骨料的几种方法，并指出了微生物处理再生骨料的优越性，并以微生物诱导碳酸钙沉淀技术（MICP）为例进行了分析。
微生物诱导碳酸钙沉淀技术（MICP）作为一种新兴的再生骨料改性方法实验室研究阶段技术已经比较成熟，应用到工程前景十分广阔。
关键词：再生骨料、MICP、强化方法一．引言据统计，我国每年产生近 2000万吨废弃混凝土，预计排放量增量还将以10%的速度上升。
为遵从绿色建材可持续发展理念，目前多采用的方法是将废弃混凝土破碎制得再生骨料。
与天然骨料相比，再生骨料存在物理性能较差、孔隙率高和多害孔比例大等问题，进而影响再生骨料性能。
由于建筑垃圾性能指标比较差，无法直接用于建筑工程实际，需要进一步加工何处理。
目前市场上出现了几种建筑垃圾再生骨料处理方式，主要以建筑垃圾再生骨料机械强化法、建筑垃圾再生骨料化学强化法[1]。
物理增强法利用采用机械的方式来改善骨料，改方法没有从根本上改变再生骨料的内部结构，仅仅通过挤压得方式增加骨料密度何粘结性，导致处理后的再生骨料强度提高有限，基本不能满足施工现场要求；化学强化法是利用化学元素配比形成的化学浆液，改变再生骨料内部结果，从而使再生骨料的性能得到改善。
该方法能较大程度提高再生骨料强度，也能满足工程实际需求，但存在成本高、污染大、不环保等问题；微生物强化法是将特殊微生物配置为菌液之后浸泡再生骨料，微生物进入到再生骨料内部形成碳酸钙使再生骨料混凝土强度更高，拥有更强的抗压能力，在力学性能上更加优异。
上述三种方法为目前建立垃圾再生骨料强化处理的方法，从上述分析可知，微生物方法在再生骨料强化方法具有明显的优越性。
微生物诱导碳酸盐岩沉淀过程及作用机理
微生物诱导碳酸盐岩沉淀过程及作用机理高旭波;潘振东;龚培俐;江玉;李成城;李鸿煜【期刊名称】《中国岩溶》【年(卷),期】2022(41)3【摘要】微生物诱导碳酸钙沉淀(microbially induced calcium carbonate precipitation,MICP)是一种在自然界中广泛存在的生物矿化过程。
由于MICP具有反应速度快、环境条件要求低、应用范围广、温室气体减排效应显著等特点,在地质、土木、水利、环境多个领域中广泛推广应用。
文章在分析国内外相关研究成果的基础上,归纳整理出反硝化过程、硫酸盐还原作用、尿素分解作用等多种微生物诱导下碳酸钙矿化途径和作用机制。
以尿素分解菌为代表,重点讨论微生物诱导碳酸盐沉淀过程中pH、温度、离子浓度等环境因素对生成矿物晶型晶貌等方面的影响,总结了MICP的环境应用机制,即环境中的重金属元素通过替换作用替换矿化矿物中的Ca^(2+)或CO^(2-)_(3)从而被固定。
MICP作为一种简单高效的地质环境过程,在生态环境修复领域具有广阔的应用前景。
【总页数】12页(P441-452)【作者】高旭波;潘振东;龚培俐;江玉;李成城;李鸿煜【作者单位】中国地质大学(武汉)环境学院【正文语种】中文【中图分类】X141;P593【相关文献】1.微生物诱导碳酸盐沉淀及其在固定重金属领域的应用进展2.基于微生物诱导碳酸盐沉淀的微生物抑尘剂3.碳酸盐岩储集层成岩作用中"孔隙尺寸控制沉淀"研究进展、地质意义及鄂尔多斯盆地实例4.碳酸盐岩风化成土过程中的微生物作用5.微生物诱导碳酸盐沉淀在路堤边坡裂缝修复中的应用研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
micp技术沉淀原理
micp技术沉淀原理MICP技术是一种通过生物石灰化作用促进土壤固化的技术，可以将土壤转化为一种类似岩石的材料，从而提高其力学强度和抗渗性能。
本文将介绍MICP技术的沉淀原理，包括介绍微生物的作用、微生物代谢产物的作用、沉淀物的结构及其对土壤性质的影响等方面。
一、微生物的作用MICP技术的核心是利用细菌、真菌和藻类等微生物的作用来沉淀土壤中的钙和碳酸盐。
这些微生物可以通过分解有机物质、氧化铵和硝酸盐等方式使土壤中的钙溶解出来，并将其与土壤中存在的碳酸盐结合形成碳酸钙。
这种生物石灰化作用可以在相对较低的温度和pH值下发生，并且不需要高氧条件，因此是一种非常环保和经济的土壤固化方法。
二、微生物代谢产物的作用除了微生物直接沉淀土壤中的钙和碳酸盐以外，它们代谢产生的一些有机物质也可以促进MICP技术的发生。
某些细菌在生长过程中会释放出引起钙化作用的磷酸盐和碳酸盐，这些物质可以使土壤中的钙离子得到更好地利用。
一些微生物代谢产生的酸还可以促进碳酸钙的形成和沉淀。
这些有机物质的作用可以促进MICP技术的效果，使钙化作用更为充分。
三、沉淀物的结构及其对土壤性质的影响MICP技术通过沉淀作用将土壤中的钙和碳酸盐结合形成碳酸钙，这种碳酸钙的结构及其对土壤性质的影响非常重要。
一般来说，MICP技术沉淀的碳酸钙颗粒大小较小，矿物结构较松散，含水率较高。
这种结构的碳酸钙在土壤中具有较好的渗透性和透水性，可以增加土壤的渗透系数和减小孔隙体积，从而提高土壤的抗渗性。
碳酸钙还能够吸附一定量的有害离子，如氨氮、重金属等，从而达到除污净化的作用。
总结MICP技术的沉淀原理包括微生物的作用、微生物代谢产物的作用及沉淀物的结构及其对土壤性质的影响等方面。
这项技术不仅环保、经济，同时也可以带来一系列的优点，如提高土壤的力学强度和抗渗性能、净化土壤等，具有广泛的应用前景。
除了上述介绍的沉淀原理，MICP技术在实际应用中还需要考虑一些因素，如微生物的选取、处理过程的条件和土壤的特征等。
微生物诱导碳酸钙沉淀固化土壤实验研究
研究背景
研究背景
微生物诱导碳酸钙沉积加固砂土的研究主要涉及两个关键方面：微生物活性 和碳酸钙沉积。温度通过对这两个方面的影响进一步影响MICD过程。在本研究中， 我们通过控制温度变量，探讨其对MICD过程的影响机制。实验设计包括不同温度 条件下的MICD实验，
研究背景
并采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS）等方 法对沉积碳酸钙的成分和形貌进行分析。
内容摘要
壤的强度、稳定性和抗侵蚀性能。然而，仍需进一步研究反应条件控制、微 生物种群优化等问题。展望未来，微生物诱导固化技术的研究可拓展至其他领域， 并有望在环境工程、材料科学等领域发挥重要作用。
参考内容三
引言
引言
微生物诱导碳酸钙沉积（MICD）是一种生物地球化学过程，通过微生物活动 将碳酸盐离子转化为碳酸钙，从而对砂土进行加固。温度是影响微生物活性和化 学反应速率的重要因素之一。因此，研究温度对微生物诱导碳酸钙沉积加固砂土 的影响具有重要意义。
讨论
论
实验结果表明，温度对MICD过程的影响主要表现在以下几个方面： 1、微生物活性：温度对微生物活性的影响是显著的。在适宜的温度范围内， 随着温度的升高，微生物活性增强，从而加快了MICD过程。然而，当温度过高时， 微生物活性受到抑制，导致MICD过程减缓。
讨论
2、碳酸钙沉积速率：温度的升高促进了碳酸钙的沉积。这主要是因为高温条 件下，溶液中的碳酸盐离子扩散速度加快，有利于碳酸钙的沉积。而在较低温度 条件下，扩散速度减慢，碳酸钙沉积速率也相应减缓。
内容摘要
目前，微生物诱导固化技术已成为国内外学者的研究热点。研究表明，该技 术可有效提高岩石或土壤的强度、稳定性及抗侵蚀性能。然而，仍存在一些问题 亟待解决，如反应条件控制、微生物种群优化等。
微生物诱导碳酸钙沉淀技术及其应用发展
微生物诱导碳酸钙沉淀技术及其应用发展摘要：MICP（microbial induced calcite precipitation）即微生物诱导碳酸钙沉淀，是一种新型环保的岩土工程固化砂土技术，其作用机理简单、固化快速高效而引起广泛地关注，微生物固化技术引入到岩土工程中进行土壤加固，将会对环境带来极大的效益。
MICP也展现出在岩土工程领域应用的前沿性，这不仅仅是岩土工程技术上的创新，更是对环境保护的一种良好举措。
关键词：微生物诱导碳酸钙沉淀；国内研究现状；国外研究现状；发展前景中图分类号：T 文献标识码：A 文章编号：Summarization and application development of microbial induced calcite precipitationZeng Weihua(1、******************，Foshan City, Guangdong Province，528000)Abstract:MICP (microbial induced calcium carbonate precipitation)is a new type of environmentally friendly geotechnical engineeringsand solidification technology, which has attracted widespreadattention due to its simple mechanism and rapid and efficient solidification. The introduction of microbial solidificationtechnology to geotechnical engineering for soil reinforcement willbring great benefits to the environment. MICP also demonstrates the cutting-edge application in the field of geotechnical engineering, which is not only an innovation in geotechnical engineering technology, but also a good measure for environmental protection.Key words: Microorganism induced calcium carbonate precipitation; Domestic research status; Research status abroad; Developmentprospects0 引言国内经济经过多年的高速发展，摆脱贫困的同时造成了水、空气、土壤等严重污染。
微生物诱导碳酸盐沉淀去除重金属及生物脱氮特性研究
微生物诱导碳酸盐沉淀去除重金属及生物脱氮特性研究微生物诱导碳酸盐沉淀去除重金属及生物脱氮特性研究摘要：本研究旨在探究微生物诱导碳酸盐沉淀技术在去除重金属及生物脱氮过程中的应用和效果。
实验中采用微生物培养方法将特定菌株与碳酸盐源结合，并通过模拟实验评估其在重金属去除和生物脱氮方面的性能。
结果表明，该技术具有潜力用于处理含重金属废水和生物脱氮。
1. 引言重金属污染和氮污染是当前环境问题的两个主要方面。
传统处理技术如化学沉淀和生化法已被广泛应用，但存在成本高、操作复杂等问题。
近年来，微生物诱导碳酸盐沉淀技术逐渐受到关注。
该技术以微生物为催化剂，通过代谢活性可使碳酸盐沉淀产生，并与重金属形成沉淀，达到去除重金属的目的。
同时，这一过程还可以为脱氮提供碳源。
2. 实验方法2.1 微生物培养选取经过前期筛选的特定菌株，使用合适培养基培养至指定生长期。
2.2 微生物诱导碳酸盐沉淀将培养好的微生物与碳酸盐源进行接种，控制温度、pH值等条件，培养一段时间。
2.3 实验过程分别将含重金属废水和含氮废水样品与经过培养的微生物进行接触反应，同时设置对照组。
3. 结果与分析3.1 微生物诱导碳酸盐沉淀对重金属去除效果经过一定时间的培养，微生物诱导碳酸盐沉淀技术对重金属去除效果显著。
实验结果表明，在一定温度、pH范围内，微生物通过代谢排除产生的CO2使碳酸盐沉淀，进而与重金属离子形成稳定沉淀。
与对照组相比，该技术能够去除约90%以上的重金属离子。
3.2 微生物诱导碳酸盐沉淀对生物脱氮效果微生物诱导碳酸盐沉淀技术在生物脱氮方面也表现出良好的效果。
通过实验数据分析发现，该技术在摄氏25至30度、中性到微碱性条件下，可以有效利用产生的碳酸盐为反硝化作用提供碳源，从而提高脱氮效果。
与对照组相比，该技术可以将废水中氨氮浓度降低60%以上。
4. 讨论与展望本研究通过模拟实验探究了微生物诱导碳酸盐沉淀技术在去除重金属和生物脱氮方面的应用和效果。
《2024年荒漠土壤产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀固沙优化与效果分析》范文
《荒漠土壤产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀固沙优化与效果分析》篇一一、引言荒漠化是全球性的环境问题，其治理对于维护生态平衡、保护土地资源具有重要意义。
其中，沙化土地的治理是荒漠化防治的重点之一。
近年来，利用微生物技术进行固沙的研究日益增多，特别是通过荒漠土壤中的产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀以实现固沙效果。
本文将对该方法进行优化并对其效果进行分析。
二、产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀固沙技术概述产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀固沙技术是利用具有产脲酶活性的微生物，通过其在荒漠土壤中分解尿素产生氨，进而与碳酸根离子反应生成碳酸钙，实现沙土的固化。
该技术具有环保、成本低廉、操作简便等优点。
三、固沙技术优化（一）菌种筛选与优化首先，针对不同地域的荒漠土壤，筛选出具有高产脲酶活性的菌种。
同时，通过基因工程技术对筛选出的菌种进行优化，以提高其产脲酶活性和适应恶劣环境的能力。
（二）复合菌系的应用将多种具有不同功能的菌种组合成复合菌系，使其在固沙过程中发挥协同作用，提高固沙效果。
例如，引入具有解磷、解钾功能的菌种，以提高荒漠土壤的肥力。
（三）培养基质与施肥优化通过调整培养基质的营养成分，如增加有机质、微量元素等，为产脲酶菌提供良好的生长环境。
同时，根据荒漠土壤的实际情况，合理施肥，提高土壤肥力，为固沙提供更好的基础。
四、效果分析（一）固沙效果评价经过优化的产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀固沙技术，在实验区域取得了显著的固沙效果。
与对照组相比，处理组的沙土表面结皮更加紧密，风蚀程度明显降低。
此外，固定后的沙土具有较强的抗雨水冲刷能力，能有效防止水土流失。
（二）土壤性质改善通过该技术，荒漠土壤的pH值、有机质含量、氮、磷、钾等营养元素含量均有所提高。
这表明该技术不仅能有效固沙，还能改善土壤性质，为植被恢复提供良好的基础。
（三）生态效益分析该技术的应用，有助于提高荒漠地区的植被覆盖率，改善生态环境。
同时，通过固沙减少风蚀扬尘，对改善区域气候具有积极意义。
此外，该技术还能为当地畜牧业提供饲料资源，具有较高的生态效益和经济效益。
《2024年荒漠土壤产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀固沙优化与效果分析》范文
《荒漠土壤产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀固沙优化与效果分析》篇一一、引言随着环境问题日益严峻，沙漠化逐渐成为世界性的重大难题。
沙化的土壤由于缺少稳定因素，不仅影响到农作物的种植与生态环境保护，也危及了人民的生活和生命安全。
鉴于此，探索固沙的新技术及新方法尤为重要。
本篇文章即着眼于利用荒漠土壤中产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀进行固沙的优化与效果分析，以期为沙漠治理提供新的思路与方向。
二、产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀固沙技术概述产脲酶菌是一种能够在荒漠土壤中生存并产生脲酶的微生物。
通过其产生的脲酶催化尿素分解，生成氨和二氧化碳，其中二氧化碳与荒漠土壤中的钙离子结合，形成碳酸钙沉淀。
这种碳酸钙沉淀具有较好的粘结性，能够有效地固定沙粒，从而起到固沙作用。
三、固沙技术优化（一）菌种选育与培养针对荒漠土壤环境特点，选育耐盐碱、耐干旱的产脲酶菌种。
通过优化培养基配方和培养条件，提高菌种的生长速度和产脲酶量。
（二）诱导条件优化通过调整尿素添加量、诱导时间等因素，优化碳酸钙的生成量及分布情况，以达到最佳的固沙效果。
（三）与其他固沙技术的结合将产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀技术与植物固沙、机械固沙等技术相结合，形成综合固沙技术体系，提高固沙效果。
四、效果分析（一）固沙效果评价经过实践验证，优化后的产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀技术在固沙方面具有明显的效果。
该方法不仅能够快速稳定流沙，有效阻止沙尘暴的发生，还能够改善土壤环境，提高土壤的保水能力。
（二）与传统固沙技术对比分析与传统的机械固沙、植物固沙等方法相比，产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀技术具有成本低、操作简便、不破坏土壤结构等优点。
同时，该技术能够充分利用荒漠土壤中的微生物资源，实现生态治理与环境保护的有机结合。
（三）长期效果预测经过长期观察发现，经过优化的产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀技术在固沙方面具有较好的稳定性。
随着技术的不断完善和推广应用，该技术有望在沙漠治理中发挥更大的作用。
五、结论本文通过对荒漠土壤产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀固沙技术的优化与效果分析，证明了该技术在固沙方面的可行性和有效性。
微生物诱导碳酸钙沉淀的原理
微生物诱导碳酸钙沉淀的原理一、引言微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）是一种自然现象，也是近年来环境工程和生物技术领域研究的热点。
这种过程是由微生物通过分泌酸性物质，与环境中的碳酸盐发生反应，生成碳酸钙沉淀的过程。
这一过程在地质、水处理、生物医学等领域具有重要的应用价值。
本文将深入探讨微生物诱导碳酸钙沉淀的原理及其应用。
二、微生物诱导碳酸钙沉淀的原理微生物诱导碳酸钙沉淀的过程可以分为三个阶段：微生物分泌酸性物质、酸性物质与碳酸盐反应、碳酸钙沉淀的形成。
1. 微生物分泌酸性物质在这一阶段，某些微生物通过厌氧或兼性厌氧代谢产生酸性物质，如乳酸、乙酸和丙酸等。
这些酸性物质能够降低环境pH值，为碳酸钙沉淀创造适宜的条件。
2. 酸性物质与碳酸盐反应在酸性条件下，环境中的碳酸盐离子（如Ca2+、Mg2+）会与HCO3-或CO32-反应，生成碳酸钙或碳酸镁沉淀。
这个过程受到pH值、碳酸盐浓度、微生物种类和数量等多种因素的影响。
3. 碳酸钙沉淀的形成随着反应的进行，越来越多的碳酸钙沉淀会形成并沉积在微生物周围，形成一种称为“生物矿化”的现象。
这个过程可以形成具有特定形态和结构的碳酸钙沉淀，如球形、管状和纤维状等。
三、影响微生物诱导碳酸钙沉淀的因素影响微生物诱导碳酸钙沉淀的因素包括pH值、温度、盐度、有机物浓度和微生物种类等。
其中，pH值是最重要的影响因素之一。
在适宜的pH值范围内，MICP 过程能够顺利进行；而在过酸或过碱的环境中，这一过程可能会受到抑制。
四、微生物诱导碳酸钙沉淀的应用微生物诱导碳酸钙沉淀在地质、水处理和生物医学等领域具有广泛的应用价值。
例如，在石油工业中，可以利用MICP技术提高油藏的采收率；在土壤修复中，可以用于重金属污染土壤的治理；在生物医学中，可以用于骨骼缺损的修复以及牙科美容等领域。
五、结论微生物诱导碳酸钙沉淀作为一种自然现象和新兴技术，在多个领域具有重要的应用价值。
深入了解其原理和应用，有助于进一步拓展其在环境保护、资源利用和生物医学等领域的应用前景。
岩土工程中的微生物诱导碳酸钙沉淀技术研究
岩土工程中的微生物诱导碳酸钙沉淀技术研究摘要：通过对岩土工程中的微生物诱导碳酸钙沉淀技术的研究，分析了微生物诱导碳酸钙沉淀技术的机理、影响因素及应用范围。
试验表明，微生物诱导碳酸钙沉淀技术具有经济、环保、高效等优点。
随着城市建设和建筑业的发展，在岩土工程中应用微生物诱导碳酸钙沉淀技术是非常必要和可行的。
在岩土工程中采用微生物诱导碳酸钙沉淀技术可以解决岩土工程中出现的一些问题，如：提高土体稳定性、保护环境等。
但要真正使微生物诱导碳酸钙沉淀技术在岩土工程中得到广泛应用，还需要进一步完善和改进其工艺，同时需要建立一套微生物诱导碳酸钙沉淀技术的评价体系。
关键词：岩土工程；微生物诱导；碳酸钙沉淀技术引言碳酸钙是一种常见的矿物，在自然界中广泛存在，也是岩土工程中的主要建筑材料之一。
在混凝土、砂浆、水泥砂浆等材料中，碳酸钙作为一种重要的胶结剂，广泛应用于各种建筑材料。
然而，碳酸钙的胶结作用通常仅限于松散的砂土和砾石等非结构面，而在具有强度等级较高的岩石和混凝土中，其胶结作用十分有限。
为了克服这种局限，一些学者利用微生物诱导碳酸钙沉淀技术（MICP）来提高碳酸钙的胶结性能。
MICP技术是一种新兴的微生物诱导碳酸钙沉淀技术，是一种以微生物为催化剂和成核中心，诱导形成CaCO3晶体的方法。
本文总结了MICP技术的发展历程、基本原理、影响因素和主要应用实例等方面内容，并对其未来发展方向进行了展望。
1.发展历程微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）技术是一种在自然条件下，由特定微生物诱导形成的碳酸钙晶体，它的形成是通过生物化学过程实现的。
20世纪50年代，微生物诱导碳酸钙沉淀技术就已经出现，但一直没有引起人们的关注。
直到20世纪80年代初，一些研究者通过对微生物的培养，发现在碳酸钙晶体生长过程中存在着类似于生物膜的结构，这种结构有利于微生物对碳酸钙进行诱导成核和晶核生长。
随后，研究者们从各种土壤、岩石等样品中分离、筛选出了一些具有不同功能的微生物菌株。
微生物诱导碳酸盐岩沉淀过程及作用机理
微生物诱导碳酸盐岩沉淀过程及作用机理微生物诱导碳酸盐岩沉淀是一种由微生物活动引起的碳酸钙在地质环境中结合形成碳酸盐岩的过程。
这种作用机理在地质历史上起到了重要作用，影响了地壳的岩石组成和地球化学循环。
微生物诱导碳酸盐岩沉淀主要涉及两个过程：生物矿化和生物诱导。
生物矿化指的是微生物在生物体表面或分泌物中促进碳酸钙的结晶和沉淀。
生物诱导则是微生物通过代谢活动调节周围的溶解度，使碳酸钙溶解度降低。
这两个过程共同作用，导致碳酸钙的过饱和度增加，从而促进碳酸钙结晶沉淀。
微生物诱导碳酸盐岩沉淀机理涉及多个方面。
首先，微生物通过生成胞外多糖物质，形成胶状基质，提供了结晶核心和有机胶凝剂，从而促进碳酸钙的沉淀。
同时，这些有机物质也起到了凝胶作用，帮助维持微生物聚集体的结构。
其次，微生物还能通过改变周围环境的pH值和局部离子浓度，改变溶解度，从而影响碳酸钙的沉淀。
例如，一些微生物通过酸性代谢产生的酸性物质可以降低周围环境的pH值，促进碳酸钙的结晶沉淀。
此外，微生物还通过生物体表面的负电荷吸引阳离子，促进结晶核形成。
微生物诱导碳酸盐岩沉淀过程在地质中具有重要的作用。
首先，通过微生物作用，地壳中的碳酸钙可以形成碳酸盐岩，如石灰岩和白云岩。
这些岩石广泛分布于地球各个地区，是地质历史记录的重要标记。
其次，微生物诱导的碳酸盐岩沉淀还与全球碳循环密切相关。
微生物通过吸收二氧化碳进行代谢活动，将其转化为有机物质，并最终释放为碳酸盐岩。
这一过程对地球的温度调节、全球气候变化和碳储存具有重要意义。
综上所述，微生物诱导碳酸盐岩沉淀是一种通过微生物活动引起的碳酸钙结晶和沉淀的过程。
这种机制通过生物矿化和生物诱导来实现，涉及了微生物代谢活动、胞外物质分泌和环境调节。
微生物诱导碳酸盐岩沉淀对地壳岩石组成和地球化学循环具有重要影响，并在地质历史中发挥了重要作用。
微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)固化粗颗粒盐渍土的试验研究
微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）固化粗颗粒盐渍土的试验研究微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）固化粗颗粒盐渍土的试验研究摘要：粗颗粒盐渍土是一种常见的土壤类型，其高盐分和粗颗粒特性使其无法满足农业和建筑用地的需求。
本文以微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）技术为研究对象，探讨了其对粗颗粒盐渍土固化效果的影响。
通过室内试验，结合X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等技术手段分析了MICP对盐渍土微观结构和力学性质的改善。
结果表明，MICP技术可显著降低盐渍土中的盐分含量，并形成坚固耐久的钙碳酸盐结构，从而提高盐渍土的强度和稳定性。
本研究为粗颗粒盐渍土的治理提供了新的思路和方法。
1. 引言随着工业化和城市化进程的加快，土地资源的有效利用变得日益重要。
然而，盐渍土地的存在严重制约了土地的可利用性，因此，探索一种有效的方式来治理盐渍土地势在必行。
微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）技术因其独特的优势在土壤改良领域引起了广泛关注。
本研究旨在探讨MICP技术在粗颗粒盐渍土固化中的应用潜力。
2. 实验方法2.1 样品采集与处理从盐碱地区采集了典型的粗颗粒盐渍土样品。
样品经过初步处理后，按照一定比例与微生物溶液混合，并进行充分搅拌，以促进微生物在土壤中的分散。
2.2 微生物培养与悬浮液制备培养盘菌（Bacillus mucilaginosus）是一种常用的MICP微生物。
通过在含有适宜营养物质的培养基中培养培养盘菌，得到高浓度的微生物悬浮液。
2.3 实验设计和处理将实验样品分为对照组和MICP处理组。
对照组样品不添加微生物悬浮液，MICP处理组样品添加一定比例的微生物悬浮液。
经过一段时间的培养和反应，样品收集。
3. 结果与分析3.1 盐分含量分析通过离心法和电导率测定法等技术手段，对MICP处理后的样品进行盐分含量分析。
结果显示，MICP处理组的盐分含量相对较低，说明MICP技术能够有效降低盐渍土中的盐分含量。
3.2 微观结构分析通过X射线衍射（XRD）技术对样品的晶体结构进行分析。
碳酸盐矿化细菌产生碳酸钙胶结—固化铀尾矿渣研究
碳酸盐矿化细菌产生碳酸钙胶结—固化铀尾矿渣研究雷佳;蒋伟言;邱天力;胡佐文;段涛;竹文坤【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2016(000)008【摘要】传统铀尾矿渣的处理方法存在高能耗、高排放、对周边环境影响大、维护费用高等问题,为此,考察了巴氏芽孢杆菌诱导沉积碳酸钙对铀尾矿渣的胶结效果.结果表明:添加巴氏芽孢杆菌可以有效胶结铀尾矿渣;菌液对粗粒铀尾矿渣的胶结效果好于对细粒的胶结效果;胶结后的铀尾矿渣间隙中填充的CaCO3形成大小不一的球状聚集体,属方解石类型.对胶结体进行抗压强度测定表明:随着胶结时间的延长,胶结体的抗压强度逐渐提高;生物法胶结的砂柱受到压缩时,是从两端起逐步被破坏;粗砂形成的胶结体的抗压强度明显高于细砂,装填高度越高抗压强度越强,碳纳米管的加入可以显著提高胶结体的抗压强度.【总页数】6页(P174-179)【作者】雷佳;蒋伟言;邱天力;胡佐文;段涛;竹文坤【作者单位】核废物与环境安全国防重点学科实验室,四川绵阳621010;核废物与环境安全国防重点学科实验室,四川绵阳621010;核废物与环境安全国防重点学科实验室,四川绵阳621010;中国工程物理研究院,四川绵阳621900;核废物与环境安全国防重点学科实验室,四川绵阳621010;核废物与环境安全国防重点学科实验室,四川绵阳621010【正文语种】中文【中图分类】TD926.4【相关文献】1.碳酸盐矿化菌调控碳酸钙结晶动力学、形态学的研究 [J], 成亮;钱春香;王瑞兴;王剑云2.碳酸盐矿化菌诱导碳酸钙沉淀条件的优化 [J], 竹文坤;罗学刚3.在碳酸盐胶结物中进行酸化与酸压裂时酸蚀孔洞产生的机理模型 [J], K．M．亨格;舒广4.耐氰碳酸盐矿化菌的筛选及原位固化氰化尾渣研究 [J], 王维大;武永明;李硕;王哲;姜庆宏;郑春丽5.微生物还原固化技术在铀尾矿(渣)渗水污染防控中的应用 [J], 孙娟;安毅夫;连国玺;高扬;杨冰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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ｐ Ｈ值、 温度、 反应物浓度和沉淀时间等 因素。由于受 诸多因素的控制， 微生物修复技术存在速度慢， 时效 陛 差等缺点。因此， 如何提高微生物沉淀碳酸钙产率 ， 是 微生物修复技术应用的关键。 对于微生物沉淀碳酸钙 外界条件优化， 在国内外的文献资料中， 尚未见这方面 详细深入的研究报道。为此， 本实验研究了外界环境
ｔｅｍａ ｐｏ ｅｔ， ｌｍｅｔ ａ ｄｓ ｕ ｔｒ ｆｈ ａｃ ｍ ａｂ ｎｔ ｒ ｈ ａｔｒ ｅ ｙｓａｎｎ ｌ ｔ ｎｍｉ ｏｃｐｃ（Ｅ ａ ｄｆ ｕｉｒ ａ ｓ ｒ ｈｒ ｌ ｒｐｒ ｅ ｎｓ ｒｃｕｅｏ ｅｃｌｉ ｃ ｏ ａ ｗｅｅｃａ ｃｅ ｚｄｂ ｎ ｉｇｅｅ ｒ ｃ ｓｏ ｉ Ｓ Ｍ） ｏｒ ｎ ｆ ｍ ｙ ｅ ｎ ｔ ｔ ｕ ｒ ｅ ｒ ｉ ｃ ｃｏ ｒ ｎ ｌ ｅｔ ｒ ｏ ｉｆ ｅ ｐｃ ｏｃｐ Ｉ ）ｅ ｅｇ ｉ ｅｓ ｅｓｅｔ ｓｏ ｙ（ＤＳ，ｈ ｒ ｌ ａｙｅ （ Ｇ） ｎ ｏ ｅ ｒｙｄｆ ａｔ ｎ（ Ｄ） Ｔ ｅｒｓｌ ｈ ｗｅ ｎｒ ｄｓｅｔ ｓｏｙ（Ｒ ， ｎｒｙｄｓ ｒｉ ｐ ｃ ｏ ｃｐ Ｅ ）ｔｅｍａ ａ ｌｚｒ Ｔ ａ ｄｐ ｗｄ ｒ ａ ｉｒｃｉ ＸＲ ． ｈ ｅｕｔ ｓｏ ｄ ｒ ａ ｒ ｐ ｖ ｒ ｎ Ｘ— ｆ ｏ ｓ
温度 、Ｈ值、 ｐ 沉淀 时间、 反应物浓度和成核剂 ５ 因素 个
境下形成具有胶结作用的方解石晶体的过程 ， 微生物 本身也为这些方解石晶体提供成核位点 ［］ ４ ｏ这类碳 － ５
酸 钙晶体 由于 能与 周 围介质 起胶结作 用 ， 因而 已被应 用 于建 筑物 和 古迹 裂缝 的修 复、 沙土 的加 固、 质材 石 料 的保 护和强化 等土木工程领 域 睁 】 “。 微 生物 沉 淀碳 酸钙 过程 中， 沉淀 的碳 酸钙 晶型 、
１ ． 样ห้องสมุดไป่ตู้分析 ： ．４ ２ 对样品进行能谱 （Ｄ ） Ｅ Ｓ 分析 ； 扫描
电子 显微 镜 （Ｅ 放 大 １０ ￣１００ 的条件 下观 Ｓ Ｍ） ００ ０ 倍 ０ 察产 物 的形 貌 ； 利用 ｘ 射线 衍射 ０ ） 产物进 行 对 晶型 分析 ， ｕＫ Ｃ ａ辐射 线 ， 长为 ０１４ ５ ｎ， 电 波 ． ０６ｎ３管 ５ 压 ４．ｋ 管 电流 １０ｍＡ， 描 范 围 ３ ～８。扫 描 ０ Ｖ， ０ ０ 扫 。 ０， 步长 ０ ２ 。用 ＫＢ 压 片 ， ．。 ０ ｒ 进行 红外 光谱分析 （ ）分 Ｉ ， Ｒ
碳酸 钙是重 要的无机材 料和典 型 的生物矿 物 ， 广
泛应用于橡胶、 塑料、 造纸、 油墨、 涂料等行业 ［ １ 】 。常
用 的碳 酸钙制 备方法 可分为机 械粉碎 法、 化学 反应法 和 生物矿化 法 ［］ 生物 沉淀法 是一种新 的生物 矿 ２ ｏ微 － ３ 化 制备 方法 ， 指某 些微 生物通 过 自身 的代 谢活 动 ， 利 用 其生长过 程 中所表 达 的特殊 酶 ， 周围环境 介质不 与 断 发 生酶化 作 用而 生成 Ｃ ， Ｏ 并在 有 Ｃ ２存在 的环 ａ 十
ｔ ｅｏ ， ２ ｏ ｃ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ ５ｍｏ／ ｎ ｇ ｃ ｎ ｅ ｔａｉｎｏ ．５ｍｏ／ Ｐ ｅ ｉｉａｉｎ ｓｄｍｅ ｔ ｏ ｔｉ ｉｌ Ｏ， ｌｍ ｅ ｔ ｄａｌ ｌ ｉ ｆ３ ｄ Ｃａ ｃ ｎ ｅ ｔ ｔ ｆ １ ｌＬａ ｄＭ ｏ ｃ ｎ ｔ ｆ００ ｌ ｍ ｒ ｏ ｒ ｏ Ｌ． ｒｃｐｔｔ ｅ ｉ ｎ ｎａｎｍａｎｙＣ， Ｃａｅｅ ｎ ｓａ ｔ ｅ ｏ ｃ ｎ ｉ
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表 １ 正 交试验水 平与 因素
１ ． 菌种 制备 ： ．１ ２ 将碳酸盐矿化菌 Ａ保藏菌 种转接于 新 鲜试 管斜 面 ，０℃下培 养 ２ ； ３ ４ 保存于 ４℃冰箱 中 ｈ 备用 。从保存 的斜面培养基 中用接种 环挑取 ５环接种 于装 有 １０ ＬＬ ０ ｍ Ｂ培 养基 的 ２０ ５ ｍＬ三 角瓶 中，０℃、 ３ １０／ ｎ下振荡培养 ２ ｈ保存于 ４℃冰箱 中备 用 。 ５ ｍｉ ｒ ４，
第３卷第３ ５ 期
非金 属 矿
２ １年５ ０２ 月
白胨 ５ ／， Ｌ 尿素 ２ Ｌ Ｎ Ｃ ｇＬ ｐ ｇ ０ ／， ａ １ ，Ｈ值 ８ 。 ｇ ５门 ． ０ 其它药 品为 Ｃ Ｃ２Ｍｇ １ Ｎ Ｏ ａｌ 、 Ｃ２ ａ Ｈ和 Ｈ １ 为分 、 Ｃ， 均
析纯 。
１ 实验方 法 ． ２
摘
要
通过单 因素及正 交试验研究 了温度 、 Ｈ值 、 淀时间、 ｐ 沉 反应物浓度和成核 剂 ５ 因素对微生物诱导 Ｃ Ｃ ３ 个 ａ Ｏ 沉淀量的影响， 以期提
高微 生物沉积碳酸钙 的产率 ， 为微生物修复技术的时效性提供参考。采用 ｘ 射线粉 末衍射 （ Ｒ ） Ｘ Ｄ、 扫描 电子显微镜 （Ｅ ）傅里叶变换 红外光谱 ＳＭ 、 ｉ － 热分析仪 ｆ Ｇ 、 分析 （Ｄ ） Ｃ Ｃ ｆＴ 、 ｍ） ｒ ）能谱 Ｅ Ｓ 对 ａ Ｏ 样品形貌、 结构、 热性质 、 元素等进行表征 分析。结果表 明， 沉淀物质主要合有 Ｃ Ｏ Ｃ 元素和 、 、ａ 少量有机质， 晶型 其 形貌和堆积密度随外界条件改变而不 同。微 生物诱导 Ｃ Ｃ ３ ａ ０ 沉淀的最佳外界条件是 ：Ｈ值为 ８ Ｍ 浓度 ０ ５ ｏ Ｌ 温度 ｐ ， ． ｍ ｌ， ０ ／
种保 藏 中心） 。
形貌、 沉淀量和堆积密度等受外界条件的影响， 如环境
收 稿 日期 ：２ １ — ３ １ ０ ２ ０ ．４
基金 项 目： 国家 “ 十一五” 科技 支撑计划课题 资助 ｆ０７ ＡＢ１Ｂ ８； ２０ Ｂ ８ ０） 西 南科技 大学研究生创新基金 （０ ｃ２ ） １ｙｊ ３。 ｊ ‘ 通讯作者 ， － ｉ ｌｇ ｗｕｔ ｄ ． 。 Ｅ ｍａ ：ｘ ＠ｓ ｓ． ｕｃ ｌ ｅ ｎ
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４ ｏ℃ ， 淀 时间 ３ｄ Ｃ 浓度 １ ｍｏ／ 沉 ， ． ｌ ５ Ｌ。
关键 词
碳 酸盐矿化菌 碳酸钙
正交试验
沉淀量
中图分类号： Ｑ１ ７ 文献标识码 ： Ｔ ２． １ Ａ
文章编号： ００８ ９ （ １）３０ ０４５ １０－０８２ ２０－０ １ ） ０
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