微生物介导碳酸盐/磷酸盐沉淀技术修复铅(Pb)污染地下水和黄土的影响机理研究 被引量：2

1

作者 秦鹏 郑文杰 +3 位作者 薛中飞 王琳 吕鑫江 何文杰 《土木工程学报》 北大核心 2025年第1期101-110,125,共11页

中国西北金属矿藏开发利用虽加速当地经济发展,然而不当的含铅(Pb)废水处置将导致场地污染,对周边生态环境和人类健康造成极大威胁。该研究分别探究了微生物介导碳酸盐沉淀(MICP)技术和微生物介导磷酸盐沉淀(MIPP)技术修复铅污染地下水... 中国西北金属矿藏开发利用虽加速当地经济发展,然而不当的含铅(Pb)废水处置将导致场地污染,对周边生态环境和人类健康造成极大威胁。该研究分别探究了微生物介导碳酸盐沉淀(MICP)技术和微生物介导磷酸盐沉淀(MIPP)技术修复铅污染地下水和黄土的潜力,并对二者修复效率和内在影响机理进行深入分析。试验结果发现,巴氏芽孢八叠球菌在酸性条件解脲能力较差导致尿素水解程度较低,得到的修复效率仅为10.82%,且矿化产物碳酸铅(PbCO3)和碱式碳酸铅(Pb3(CO3)2(OH)2)化学稳定性低;而巨大芽孢杆菌在酸性条件下表现出较强的解磷能力,仍可以得到80%以上的修复效率,且矿化产物磷氯铅矿(Pb5(PO4)3Cl)化学稳定性高,微观试验识别的矿化产物是以细菌为成核位点的共沉淀结构(Ca2Pb3(PO4)3Cl矿物与磷酸盐矿物),降低了Pb2+再次迁移扩散的概率。铅污染黄土修复试验中,巨大芽孢杆菌得到修复效率较高且赋存形态主要为铁锰氧化态Pb,相较巴氏芽孢八叠球菌修复后的碳酸盐结合态Pb具有更高的化学稳定性和更低的生态毒性。 展开更多

关键词 微生物介导碳酸盐沉淀(micp) 微生物介导磷酸盐沉淀(MIPP) 铅污染地下水 铅污染黄土 修复效率

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微生物诱导碳酸钙沉淀加固黄土影响因素试验研究 被引量：2

2

作者 赵天宇 安亮 +2 位作者 谌文武 王迎春 李论基 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第4期1620-1627,共8页

微生物诱导碳酸钙沉淀(microbial induced calcium carbonate precipitation, MICP)技术是新兴的岩土工程绿色加固技术,在黄土边坡加固方面具有良好的应用前景。MICP加固黄土受多种因素影响,除了外界环境、材料特性和加固方式等因素外,... 微生物诱导碳酸钙沉淀(microbial induced calcium carbonate precipitation, MICP)技术是新兴的岩土工程绿色加固技术,在黄土边坡加固方面具有良好的应用前景。MICP加固黄土受多种因素影响,除了外界环境、材料特性和加固方式等因素外,钙源、胶结液浓度、养护龄期和养护方式等对微生物加固黄土也起着决定性作用。以陇西地区黄土为研究对象,采用巴氏芽孢杆菌诱导碳酸钙沉淀技术固化黄土试样,开展不同钙源、胶结液浓度、养护龄期和养护方式条件下MICP固化黄土试样抗剪强度对比试验研究。结果表明:钙源为氯化钙,胶结液浓度1.0 mol/L且试样养护7 d条件下,MICP技术对黄土试样的加固效果更好,与素黄土相比,黏聚力和内摩擦角分别提高了4.95和1.34倍。研究成果对黄土高原地区的路基加固和边坡治理等具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 微生物诱导碳酸钙沉淀(micp) 微生物 黄土加固 钙源 胶结液浓度 养护龄期

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微生物诱导碳酸钙沉淀加固热带土质边坡现场试验研究

3

作者 刘静 王昊 +2 位作者 杨鑫 苏进臣 张友良 《岩土力学》 北大核心 2025年第S1期343-353,共11页

热带土质边坡在极端天气下,极易产生崩塌、滑坡等地质灾害,因此,考虑采用微生物诱导碳酸钙沉淀(microbial induced calcium carbonate precipitation,简称MICP)的方式,达到绿色生态的治理目的。将巴氏芽孢杆菌扩大化培养后,采用滴灌和... 热带土质边坡在极端天气下,极易产生崩塌、滑坡等地质灾害,因此,考虑采用微生物诱导碳酸钙沉淀(microbial induced calcium carbonate precipitation,简称MICP)的方式,达到绿色生态的治理目的。将巴氏芽孢杆菌扩大化培养后,采用滴灌和喷灌相结合的方式对热带土质边坡进行现场加固处理,从宏观、微观、原位试验和室内试验多个角度探究了其对热带土质边坡典型黄黏土的加固效果与固化机制。在对不同MICP菌液用量的边坡完成现场加固后,分别进行了后续各项试验。其中,原位试验包括回弹试验、贯入试验;室内试验包括碳酸钙生成量、无侧限抗压试验、直接剪切试验、渗透试验以及扫描电镜(scanning electron microscope,简称SEM)和能谱仪(energy dispersive spectrometer,简称EDS)观测。结果表明:(1)经过加固后的土体表面强度与贯入强度均有明显提高,且随菌液用量的增多而增高,但同时强度呈现出离散性,即加固具有不均匀性;(2)土体的抗压强度特性也得到一定改善,在中等加固强度时各项抗压强度特性指标增幅最大,变化最明显;(3)随着菌液用量的提高,抗剪强度也逐渐增强,内摩擦角和黏聚力均有所上升,最终起到有效的固结作用;(4)在抗渗性能方面,渗透系数的降低幅度最大为63.5%,削弱了雨水冲刷对边坡的破坏;(5)通过SEM-EDS联合技术观测得出了碳酸钙晶体对土颗粒的3种具体加固形式,并通过定量分析进行了论证。因此,MICP处理能够明显提高黏土的各项强度性能,且能够有效增强边坡的稳定性。 展开更多

关键词 微生物诱导碳酸钙沉淀(micp) 无侧限抗压试验 直接剪切试验 微观观测分析

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低pH值下微生物诱导碳酸盐沉淀加固尾矿砂试验研究 被引量：3

4

作者 赖永明 俞缙 +3 位作者 刘士雨 蔡燕燕 涂兵雄 刘谦 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1583-1596,共14页

开展低pH值下微生物诱导碳酸盐沉淀(microbially induced carbonate precipitation,简称MICP)加固尾矿砂试验,研究了菌液浓度、pH值对碳酸钙生成量和絮凝滞后期的影响。采用渗透性、保水性、抗雨滴侵蚀、抗风蚀、贯入度试验评价该方法... 开展低pH值下微生物诱导碳酸盐沉淀(microbially induced carbonate precipitation,简称MICP)加固尾矿砂试验,研究了菌液浓度、pH值对碳酸钙生成量和絮凝滞后期的影响。采用渗透性、保水性、抗雨滴侵蚀、抗风蚀、贯入度试验评价该方法加固尾矿砂效果。通过分析pH值对脲酶活性和碳酸盐体系平衡的影响,结合扫描电子显微镜和X射线衍射试验观察尾矿砂微观结构,揭示低pH值下MICP加固尾矿砂机制。结果表明,低pH值下MICP方法可以显著提高尾矿砂力学性能,一轮喷淋处理后尾矿砂的风蚀质量为0,渗透系数最大可降低一个数量级,pH值为4的高浓度菌液处理后的尾矿砂风雨侵蚀质量也为0。低pH值暂时抑制了脲酶活性,打破了碳酸盐体系的平衡,延缓了碳酸钙的生成,使得方解石均匀填充于粒间孔隙,将尾矿砂颗粒胶结为整体。提出的尾矿库加固及尾矿砂治理新技术及其加固机制,为低pH值下MICP加固尾矿砂应用提供了理论与试验依据。 展开更多

关键词 低PH值 微生物诱导碳酸盐沉淀(micp) 尾矿砂 脲酶活性 碳酸盐体系平衡

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纳米四氧化三铁对微生物诱导碳酸钙沉淀的作用效果与机理研究 被引量：2

5

作者 李爽 黄明 +3 位作者 崔明娟 胡鑫杭 许凯 姜启武 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期76-83,共8页

微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)是环境岩土工程领域一项新型的土体加固技术。微生物的生长及活性会受到外部磁场的影响,改变MICP中碳酸钙的晶型晶貌及沉淀方式,从而对碳酸钙的胶结性能产生影响。采用纳米四氧化三铁(Nano-Fe_(3)O_(4)),设计... 微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)是环境岩土工程领域一项新型的土体加固技术。微生物的生长及活性会受到外部磁场的影响,改变MICP中碳酸钙的晶型晶貌及沉淀方式,从而对碳酸钙的胶结性能产生影响。采用纳米四氧化三铁(Nano-Fe_(3)O_(4)),设计了Nano-Fe_(3)O_(4)作用下的微生物诱导碳酸钙沉淀的水溶液及MICP砂土固化试验,对比分析了Nano-Fe_(3)O_(4)含量对微生物诱导生成的碳酸钙晶体含量(CCC)、类型、比例以及MICP固化砂土力学强度等参数的影响规律,并结合扫描电镜(SEM)试验分析了溶液环境及砂柱中碳酸钙的微观形貌特征,系统归纳了Nano-Fe_(3)O_(4)对MICP的作用效果及机制。结果表明:(1)Nano-Fe_(3)O_(4)能够有效改善细菌的新陈代谢性能,显著提高细菌OD_(600)及脲酶活性;(2)溶液环境中,MICP产生的碳酸钙晶体类型以球霰石为主,含少量方解石,且Nano-Fe_(3)O_(4)含量增加能够促进球霰石的生成及增大MICP沉淀物中稳定相碳酸钙所占的比例;(3)Nano-Fe_(3)O_(4)可以显著提高MICP固化砂土的无侧限抗压强度和CCC;(4)SEM分析结果表明,溶液环境中,碳酸钙晶体以球型堆积为主,MICP固化砂柱中碳酸钙晶型随Nano-Fe_(3)O_(4)含量的增加逐渐呈菱柱状堆积。 展开更多

关键词 微生物诱导碳酸钙沉淀(micp) 纳米四氧化三铁 晶体类型与形貌 细菌脲酶活性 溶液环境 micp固化砂土

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基于微生物诱导碳酸钙沉淀技术加固珊瑚砂试验研究

6

作者 段志刚 王建平 +2 位作者 黄瀚 杨佳 丁选明 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1518-1525,共8页

微生物诱导碳酸钙沉淀技术(MICP)广泛应用于土木工程领域,为更好地了解微生物加固钙质砂场地的作用效果,本文通过采用低pH一相注浆加固的方法,开展对加固后的钙质砂场地的室内分析测试以及现场加载测试。通过钻孔取样开展了无侧限压缩... 微生物诱导碳酸钙沉淀技术(MICP)广泛应用于土木工程领域,为更好地了解微生物加固钙质砂场地的作用效果,本文通过采用低pH一相注浆加固的方法,开展对加固后的钙质砂场地的室内分析测试以及现场加载测试。通过钻孔取样开展了无侧限压缩试验、剪切波速试验以及扫描电镜试验。试验结果表明,在相同的加固条件下,碳酸钙沉淀作用形式不同将会导致较大的强度差异性;现场加载试验在微生物场地加固、养护结束后,且场地保持干燥时进行平板载荷试验,通过荷载板试验可以发现,当荷载逐渐增大时,承压板周边土开始出现裂缝延展,最终破坏时土体发生了较大的位移沉降和裂缝扩展,也证明了携带菌种现场扩培的方法在岛礁微生物加固中的可取性。 展开更多

关键词 微生物诱导碳酸钙沉淀技术(micp) 钙质砂 室内分析测试 平板载荷试验

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靶向激活产脲酶微生物联合酶诱导碳酸盐沉淀加固陆域吹填海砂试验研究 被引量：9

7

作者 曹光辉 刘士雨 +2 位作者 蔡燕燕 俞缙 孙志龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2241-2252,共12页

生物矿化加固土体方式目前呈现多样化,不同矿化方式又有其各自的局限性,酶诱导碳酸盐沉淀(EICP)缺乏成核位点,而靶向激活产脲酶微生物诱导矿化(生物刺激)加固周期较长、强度较低。针对这些问题,提出生物刺激联合EICP加固土体的矿化方法... 生物矿化加固土体方式目前呈现多样化,不同矿化方式又有其各自的局限性,酶诱导碳酸盐沉淀(EICP)缺乏成核位点,而靶向激活产脲酶微生物诱导矿化(生物刺激)加固周期较长、强度较低。针对这些问题,提出生物刺激联合EICP加固土体的矿化方法。以厦门翔安国际机场吹填海砂为试验对象,通过无侧限抗压强度测试(UCS)、碳酸钙生成量测定、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和微生物多样性检测等试验评价并分析联合方法的加固效果。结果表明:(1)生物刺激联合EICP的矿化方式得到更高的UCS,可以达到2300 kPa,大于两者单独矿化的强度之和;(2)生物刺激联合EICP的矿化方式可以促进碳酸钙沉淀生成的同时提高其分布均匀性,并优化碳酸钙的晶体结构;(3)微生物的群落分析表明,生物刺激可以高度激活产脲酶细菌,EICP对部分物种有轻微的刺激作用,生物刺激联合EICP的物种丰富程度、均匀程度则介于EICP和生物刺激之间。 展开更多

关键词 靶向激活 酶诱导碳酸盐沉淀(EICP) 吹填海砂 加固 微生物群落

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活性生物泥诱导碳酸钙修复仿真文物砖可行性研究 被引量：1

8

作者 杨阳 张程 +5 位作者 何想 张建伟 陈育民 叶琳 武发思 张涵 《岩土力学》 北大核心 2025年第6期1777-1787,共11页

活性生物泥是基于微生物诱导碳酸钙沉淀(microbial-induced calcium carbonate precipitation,简称MICP)技术生成,由碳酸钙和嵌入其中的脲酶菌组成的具备脲酶活性的泥状混合物。提出了活性生物泥修复破损文物砖的方法,开展了仿真文物砖... 活性生物泥是基于微生物诱导碳酸钙沉淀(microbial-induced calcium carbonate precipitation,简称MICP)技术生成,由碳酸钙和嵌入其中的脲酶菌组成的具备脲酶活性的泥状混合物。提出了活性生物泥修复破损文物砖的方法,开展了仿真文物砖缺口修复的室内试验和PFC^(2D)数值模拟,研究了修复砖块的力学响应和微观结构,评估了该方法的可行性,并对修复机制和受荷破裂机制进行了分析。结果表明:活性生物泥能够对缺口仿真文物砖进行有效修复,其修复效果受养护时间和缺口深度影响。养护时间越长,缺口深度越浅,修复后试样的抗弯强度越高。修复后缺口处碳酸钙的结构分析表明:浸泡养护后的活性生物泥可形成外层和内层碳酸钙,外层碳酸钙以大小10~25μm菱形颗粒为主,而内层以5μm左右的球型颗粒为主,形成两层碳酸钙结构的原因可能由于扩散至活性生物泥内外层的钙离子和尿素浓度差异引起的。养护1、3、5 d后外层碳酸钙厚度分别为2~2.5、3~4、4~5 mm。PFC^(2D)数值试验显示内层碳酸钙的细观力学参数约为外层的0.1倍。试验和数值模拟均表明修复后仿真砖的抗弯强度增长主要由外层碳酸钙贡献。PFC^(2D)数值模拟进一步显示,修复仿真砖受弯折荷载时,裂缝从内层碳酸钙开始并逐渐扩展至整个碳酸钙层和未损伤砖体。研究不仅拓展了微生物加固技术的应用范围,也为文物砖修复提供了新的思路。 展开更多

关键词 活性生物泥 文物砖 微生物诱导碳酸钙沉淀(micp) 碳酸钙 脲酶菌

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加速微生物诱导碳酸盐沉淀过程的调控因子筛选及机理初步研究 被引量：1

9

作者 陈敏洁 曹丹 +3 位作者 李博文 庞浩 武小燕 郑春丽 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2023年第5期152-160,共9页

微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)技术被广泛应用于土壤重金属污染控制中,然而,土壤的成分会降低碳酸钙成核速率,为解决其矿化过程成核慢、矿化产物晶型不稳定等问题,选取六种调控因子:柠檬酸钠(C_(6)H_(5)Na_(3)O_(7))、氧化镁(MgO)、氯化镁... 微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)技术被广泛应用于土壤重金属污染控制中,然而,土壤的成分会降低碳酸钙成核速率,为解决其矿化过程成核慢、矿化产物晶型不稳定等问题,选取六种调控因子:柠檬酸钠(C_(6)H_(5)Na_(3)O_(7))、氧化镁(MgO)、氯化镁(MgCl_(2))、壳聚糖((C6H11NO4)n)、乙醇(C_(2)H_(5)OH)和二氧化硅(SiO_(2)),利用偏振光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及傅里叶红外光谱(FTIR)等测试手段和方法,筛选出能够加速结晶且生成沉淀量最多,对铅的去除率达到90%的调控因子柠檬酸钠(TKa)。结果表明,柠檬酸钠能稳定球霰石,加快矿化过程和增加矿化沉淀,提高重金属去除率。因此,柠檬酸钠具有提高MICP生物修复的速度,对提高MICP技术应用的效率具有重要意义。 展开更多

关键词 微生物诱导的碳酸钙沉淀(micp) 成核 柠檬酸钠 CaCO_(3) 重金属

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微生物诱导碳酸盐沉淀及在重金属修复中的应用 被引量：6

10

作者 易德伟 张文超 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期87-92,共6页

工业化和人口增长增加了环境中重金属的释放和积累,长期暴露于这些环境下会导致癌症等相关疾病,因此,寻找能够有效修复环境中重金属污染、降低它们在环境中的流动性和生物毒性的方法显得十分重要。微生物诱导碳酸盐沉淀作为潜在的生物... 工业化和人口增长增加了环境中重金属的释放和积累,长期暴露于这些环境下会导致癌症等相关疾病,因此,寻找能够有效修复环境中重金属污染、降低它们在环境中的流动性和生物毒性的方法显得十分重要。微生物诱导碳酸盐沉淀作为潜在的生物修复技术,已经被广泛研究。该文总结了不同代谢途径下微生物诱导碳酸盐沉淀的机理,综述了微生物诱导碳酸盐沉淀在重金属修复领域的研究进展,讨论了该技术的进一步研究重点,对推动微生物诱导碳酸盐沉淀在重金属修复领域的应用具有积极意义。 展开更多

关键词 微生物诱导碳酸盐沉淀 生物修复 重金属

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碳酸酐酶增强微生物矿化固土效果的试验研究 被引量：6

11

作者 刘鹏 曹源兴 +1 位作者 程钰 白云波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2554-2564,共11页

为了提升微生物固化砂土的效果,从自然界微生物主动参与碳循环、激发碳化现象中得到启发,利用碳酸酐酶(carbonic anhydrase,简称CA)能显著提高CO_(2)水合反应速率(提高108倍),促进脲酶(urease,简称UA)分解尿素生成的CO_(2)迅速水合形成... 为了提升微生物固化砂土的效果,从自然界微生物主动参与碳循环、激发碳化现象中得到启发,利用碳酸酐酶(carbonic anhydrase,简称CA)能显著提高CO_(2)水合反应速率(提高108倍),促进脲酶(urease,简称UA)分解尿素生成的CO_(2)迅速水合形成大量CO_(3)^(2-)的特性,设计并进行了碳酸酐酶增强微生物矿化固化砂土试验,综合宏观物理力学试验和微细观检测,系统分析了碳酸酐酶对微生物固化砂土的增强效果及增强机制。结果表明:(1)碳酸酐酶能够显著提高砂土微生物加固过程中的胶结物产量,碳酸酐酶菌掺量在4%左右达到最佳,与常规微生物诱导碳酸盐沉淀(microbial-induced carbonate precipitation,简称MICP)相比,胶结物生成量提高了105.3%。(2)碳酸酐酶的掺入提高了固化体的抗压强度和抵抗变形能力,在0.25%~4.00%掺量范围内,固化土样的无侧限抗压强度随碳酸酐酶菌掺量的增加而增大。当掺量为4.00%时固化土样的强度达到1.915 MPa,为常规MICP固化试样强度的8.54倍。(3)碳酸酐酶没有改变MICP过程的产物,仍是方解石。但在添加了CA后,方解石的晶粒尺寸更大,六面体形状更规范,力学性能也更好。(4)在MICP过程中,脲酶和碳酸酐酶相互协同沉淀碳酸钙固化砂土。碳酸酐酶可以显著加速脲酶分解尿素生成的CO_(2)水合并形成HCO_(3-)和CO_(3)^(2-)的速率,为矿化物沉降提供更有利的条件。 展开更多

关键词 碳酸酐酶 微生物诱导碳酸盐沉淀(micp) 矿化 脲酶 水合反应 力学性能

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微生物诱导碳酸钙沉淀改性膨胀土试验研究 被引量：17

12

作者 喻成成 卢正 +2 位作者 姚海林 刘杰 詹永祥 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期157-163,172,共8页

微生物诱导碳酸钙沉淀(microbial induced calcite precipitation,简称MICP)技术可能是有助于解决膨胀土胀缩行为的一种潜在方法。用细菌浓度和脲酶活性作为控制指标,研究了在不同培养条件下的巴氏芽孢杆菌的生长特性,确定了最有利于细... 微生物诱导碳酸钙沉淀(microbial induced calcite precipitation,简称MICP)技术可能是有助于解决膨胀土胀缩行为的一种潜在方法。用细菌浓度和脲酶活性作为控制指标,研究了在不同培养条件下的巴氏芽孢杆菌的生长特性,确定了最有利于细菌生长的温度、pH和摇床震荡速率。用MICP技术对两种不同的膨胀土进行处治,通过比较处治前后土样的自由膨胀率、无荷膨胀率、黏聚力、内摩擦角以及抗剪强度等物理力学指标,验证处治效果,从微观角度解释了改性膨胀土的作用机制。结果表明:培养温度为30℃、pH为7、摇床震荡速率为200 r/min时,最适宜细菌生长。MICP处治后的膨胀土自由膨胀率和无荷膨胀率均有明显下降,黏聚力、内摩擦角以及抗剪强度均有明显增强,MICP过程中生成的碳酸钙起到了孔隙填充和土颗粒胶结作用,同时钙离子对低价阳离子的置换和碳酸钙对土颗粒的包裹效应,共同作用改善了膨胀土特性。研究可为微生物处治膨胀土技术和工程应用提供参考。 展开更多

关键词 微生物诱导碳酸钙沉淀(micp) 膨胀土 膨胀率 强度

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微生物矿化修复岩石裂隙抗剪性能的开度影响研究

13

作者 吴焕然 章月 +1 位作者 肖杨 刘汉龙 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期633-640,F0002,共9页

微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)技术作为一种低碳环保的加固方法,在岩石裂隙修复领域具有巨大的应用潜力.然而,现有研究主要集中在技术可行性验证与整体效果评估,针对特定参数条件下修复机制的研究相对匮乏,特别是裂隙开度对MICP修复效果... 微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)技术作为一种低碳环保的加固方法,在岩石裂隙修复领域具有巨大的应用潜力.然而,现有研究主要集中在技术可行性验证与整体效果评估,针对特定参数条件下修复机制的研究相对匮乏,特别是裂隙开度对MICP修复效果的定量影响规律尚未得到充分研究.本研究通过质量增量测试、直剪试验、三维激光扫描和扫描电镜观测,探究了开度对MICP修复岩石裂隙抗剪性能的影响.结果表明:MICP处理可显著提升岩石裂隙的抗剪性能,碳酸钙生成量随裂隙开度增加显著上升,而填充度随开度增加呈先增后减的趋势,在中等开度范围(0.50 mm~2.00 mm)内呈最优水平.抗剪强度随裂隙开度增加呈先增后减的趋势,在1.00 mm开度处达峰值604 kPa.微观结构分析揭示了碳酸钙形态及MICP胶结模式的演化规律:小开度(0.25 mm)下碳酸钙为无定性形态,与岩石界面呈良好的“点-面”胶结;中等开度(0.50~2.00 mm)下碳酸钙呈高强度的方解石晶体,与岩石界面呈紧密的“面-面”胶结;大开度下碳酸钙以球霰石为主,与岩石界面呈松散的“点-面”胶结.基于试验结果,阐明了裂隙开度通过影响微生物活动空间和碳酸钙沉淀分布特性,进而影响MICP修复效果的调控机制,为MICP技术在岩体加固工程中的优化应用提供了理论依据和技术指导. 展开更多

关键词 微生物诱导碳酸盐沉淀 裂隙开度 抗剪性能 裂隙修复

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微生物加固含细粒土砂动孔压模型研究

14

作者 唐译 蔡世兴 蔡正银 《岩土力学》 北大核心 2025年第10期3187-3196,共10页

在波浪、地震等动力荷载作用下,含细粒土砂地基中产生的超静孔隙水压力难以消散,易诱发土体液化。微生物诱导碳酸盐沉淀(microbially induced carbonate precipitation,简称MICP)技术是一种新兴的地基抗液化加固技术。通过开展轴向-扭... 在波浪、地震等动力荷载作用下,含细粒土砂地基中产生的超静孔隙水压力难以消散,易诱发土体液化。微生物诱导碳酸盐沉淀(microbially induced carbonate precipitation,简称MICP)技术是一种新兴的地基抗液化加固技术。通过开展轴向-扭剪耦合循环剪切荷载作用下MICP加固饱和含细粒土砂的不排水空心圆柱扭剪试验,探究不同影响因素下MICP加固饱和含细粒土砂动孔压发展规律。研究结果表明:MICP加固含细粒土砂的动孔压发展模式主要可分为A型、B型和C型,动孔压曲线随着MICP加固轮次、循环阻抗应力比和相对密实度的增大逐渐由A型向C型过渡。基于试验结果,提出了一种适用于MICP加固含细粒土砂的修正动孔压应力模型,将试验结果与已发表文献的试验数据进行对比,验证了该模型在预测效果和适用性方面的优越性。研究成果可为MICP加固土体动力稳定性分析及抗液化加固方案的制定和优化提供依据。 展开更多

关键词 微生物诱导碳酸盐沉淀(micp) 含细粒土砂 不排水循环扭剪试验 循环阻抗应力比 修正动孔压模型

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黄原胶联合微生物加固改善混合砂蓄水特性试验研究

15

作者 刘志 杨阳 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期49-57,共9页

随着海洋事业的发展,海岸砂土保水成为岛礁生态恢复的重要技术环节。为研究黄原胶(XG)联合微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术对石英粉-钙质砂混合砂保水性中能的影响,通过黄原胶与MICP联合处理混合砂,探讨不同黄原胶和MICP浓度下固化混合... 随着海洋事业的发展,海岸砂土保水成为岛礁生态恢复的重要技术环节。为研究黄原胶(XG)联合微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术对石英粉-钙质砂混合砂保水性中能的影响,通过黄原胶与MICP联合处理混合砂,探讨不同黄原胶和MICP浓度下固化混合砂的保水特性、体积变化特性、剪切波速变化特性和微观孔隙特性。试验结果表明,随着黄原胶含量和MICP浓度的增加,固化土的蓄水特性提升显著。与未处理砂土7 d产生72.59%的质量损失率相比,5%2.0XG-MICP固化土的质量损失率仅13.1%,约降低81.95%。7 d试验时间内,XG-MICP固化土的体积变化率小于XG固化土,XG-MICP固化土具有更高的体积稳定性。随着黄原胶浓度的增加,XG固化土的剪切波传递时间延长,剪切波速降低。相较于XG固化土,受水分含量影响,XG-MICP固化土呈现更久的剪切波传递时间和更小的剪切波速,XG-MICP样品孔隙中呈现菱形的方解石沉淀。试验验证了用黄原胶联合MICP技术改善混合砂土蓄水性的可行性,可为海岸地区的砂土改良提供参考。 展开更多

关键词 微生物诱导碳酸钙沉淀(micp) 黄原胶 混合砂 蓄水特性 剪切波速测试

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微生物诱导碳酸盐在土体加固中的应用进展 被引量：8

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作者 周应征 管大为 成亮 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期697-706,共10页

微生物矿化是近年来在土体改良工程发展起来的一个新分支,主要研究微生物活性在改善土体颗粒特性方面的应用。微生物诱导碳酸盐沉积(MICP)是实现土体生物胶结最常用的方法之一,该技术借助脲酶菌的代谢行为诱导碳酸钙,将松散的砂颗粒胶... 微生物矿化是近年来在土体改良工程发展起来的一个新分支,主要研究微生物活性在改善土体颗粒特性方面的应用。微生物诱导碳酸盐沉积(MICP)是实现土体生物胶结最常用的方法之一,该技术借助脲酶菌的代谢行为诱导碳酸钙,将松散的砂颗粒胶结成整体,从而提高了土体的力学性能。文章系统性地介绍了MICP研究中的脲酶菌矿化机理、相关处理方法、影响因素、衍生新工艺脲酶诱导碳酸盐沉积EICP及MICP技术在岩土领域的相关现场试验,并对MICP的实用性进行了总结,最后简要讨论了现研究阶段MICP工程应用所面临的挑战和潜在解决方案。 展开更多

关键词 土体改良 微生物诱导碳酸盐沉积 碳酸钙 micp EICP

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微生物固化尾矿砂注浆方法优化设计研究

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作者 陈晓波 查甫生 +1 位作者 康博 刘争宏 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期701-707,共7页

微生物注浆加固技术是近些年兴起的一项土体加固方法,对尾矿库的加固有着极佳的效果,可有效降低尾矿库溃坝的风险。由于注浆不均匀导致该技术在实际应用中发展较为缓慢。目前微生物加固技术在实验室内常用的方法有单向注浆和双向注浆,... 微生物注浆加固技术是近些年兴起的一项土体加固方法,对尾矿库的加固有着极佳的效果,可有效降低尾矿库溃坝的风险。由于注浆不均匀导致该技术在实际应用中发展较为缓慢。目前微生物加固技术在实验室内常用的方法有单向注浆和双向注浆,两者均存在固化不均匀的问题。为提高微生物加固土体的均匀性,文章提出交叉-双向注浆的方法,同时控制注浆速率;交叉注浆使细菌菌液和胶结液分别从生物柱两端进入土体中,固化生物柱中间部位;双向注浆使细菌菌液和胶结液从生物柱同一端进入土体中,固化生物柱两端。研究表明:同等注浆条件下,交叉-双向注浆法较双向注浆法制备的试样无侧限抗压强度提高了329 kPa,将砂柱中间部位碳酸钙质量分数由18.98%提高到22.08%;交叉-双向注浆过程中在菌液和胶结液注入速率分别为1.2、1.4 mL/min时,砂柱无侧限抗压强度达到最大值1211 kPa,同时砂柱中间部位碳酸钙质量分数也提高到了24.31%。 展开更多

关键词 微生物诱导碳酸钙沉淀(micp) 尾矿砂 交叉注浆 双向注浆 无侧限抗压强度 碳酸钙质量分数

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微生物诱导碳酸钙沉淀固结黄河泥沙试验研究 被引量：8

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作者 景天宇 姜晗琳 李振山 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第11期11-16,共6页

采用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术,以具有较高脲酶活性的巴氏芽孢杆菌制备微生物菌液,并辅以尿素和钙盐的水溶液对黄河泥沙样品进行灌浆固结试验,研究固结条件、颗粒类型对固结效果的影响,结果表明:MICP可以把泥沙颗粒黏结成型;泥沙... 采用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术,以具有较高脲酶活性的巴氏芽孢杆菌制备微生物菌液,并辅以尿素和钙盐的水溶液对黄河泥沙样品进行灌浆固结试验,研究固结条件、颗粒类型对固结效果的影响,结果表明:MICP可以把泥沙颗粒黏结成型;泥沙的无侧限抗压强度为0.23~2.30 MPa,中沙的无侧限抗压强度为0.38~3.01 MPa;相同固结条件泥沙的无侧限抗压强度为中沙强度的76%,泥沙抗剪强度为中沙强度的48%;泥沙软化系数为32%;固结后仍存在强度分布不均匀和水稳定度不足等问题。 展开更多

关键词 泥沙资源化利用 颗粒固结 微生物诱导碳酸钙沉淀(micp) 巴氏芽孢杆菌 黄河下游

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微生物矿化裂隙岩体加固及其应用研究进展

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作者 李作勇 吴创周 +2 位作者 何稼 成亮 张丰收 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第11期2336-2351,共16页

为了推动微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)技术在裂隙岩体加固中的工程应用,介绍了该技术的主要影响因素,归纳分析典型应用实例,探讨当前面临的技术挑战.MICP技术在提高裂隙岩体强度与降低渗透性方面表现显著,其加固效果受注浆溶液、环境条... 为了推动微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)技术在裂隙岩体加固中的工程应用,介绍了该技术的主要影响因素,归纳分析典型应用实例,探讨当前面临的技术挑战.MICP技术在提高裂隙岩体强度与降低渗透性方面表现显著,其加固效果受注浆溶液、环境条件、裂隙特征及注浆工艺等因素共同影响.结合当前研究,总结了MICP技术在二氧化碳地质封存、尾矿治理、石质文物保护及石油开采等领域的应用现状,讨论了该技术在沉积均匀性、长期稳定性和经济性方面的挑战.未来的研究应结合室内与现场试验,优化菌株性能与注浆工艺,降低成本,并开发精确的多场耦合模型,以推动MICP技术在复杂地质条件下的实际应用. 展开更多

关键词 微生物诱导碳酸盐沉淀(micp) 裂隙岩体加固 裂隙封堵 注浆技术

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微生物诱导碳酸钙沉淀胶结加固泥岩试验研究 被引量：14

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作者 王绪民 崔芮 王铖 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第25期10372-10378,共7页

在水环境作用下,泥岩容易发生软化、崩解等现象。应用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术处理重塑泥岩试样,研究了试样颗粒粒径、制备方式及MICP处理方式对碳酸钙沉淀物的影响,探讨了MICP方法治理泥岩稳定性的可行性。基于X射线衍射(XRD)... 在水环境作用下,泥岩容易发生软化、崩解等现象。应用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术处理重塑泥岩试样,研究了试样颗粒粒径、制备方式及MICP处理方式对碳酸钙沉淀物的影响,探讨了MICP方法治理泥岩稳定性的可行性。基于X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)、直接剪切等试验测试胶结试样,分析了胶结试样微观结构及力学性能的变化。结果表明,选用直径为0.25~1 mm的20 g重塑泥岩制备环刀样,在相同浓度营养盐条件下采用一次浸泡菌液的方式可以在试样中形成方解石型碳酸钙晶体;碳酸钙晶体沉积在颗粒接触处或填充在孔隙中形成“胶结桥”,产生胶结效果而增强试样的力学性能;不同垂直压力下胶结试样强度逐渐增加而趋于稳定值,表现为应变硬化的特征,黏聚力与内摩擦角分别提高288%、8.66%,说明微生物胶结泥岩具有较好的应用价值。 展开更多

关键词 微生物诱导碳酸钙沉淀(micp) 重塑泥岩 物理力学指标 微观结构

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