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沙漠微生物矿化覆膜及其稳定性的现场试验研究
被引量：
54
1
作者
李驰
王硕
+2 位作者
王燕星
高瑜
斯日古楞
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期1291-1298,共8页
将微生物诱导矿化技术应用于原位沙漠覆膜的形成,使得流动沙丘经结皮固定而成为半固定、固定沙丘,从根本上阻断沙尘暴的源头。在内蒙古乌兰布和沙漠腹地选择两个微生物矿化试验区域(TP1和TP3),分别用于两种不同矿化菌种诱导生成碳酸钙...
将微生物诱导矿化技术应用于原位沙漠覆膜的形成,使得流动沙丘经结皮固定而成为半固定、固定沙丘,从根本上阻断沙尘暴的源头。在内蒙古乌兰布和沙漠腹地选择两个微生物矿化试验区域(TP1和TP3),分别用于两种不同矿化菌种诱导生成碳酸钙覆膜。研究沙漠微生物矿化覆膜的现场试验方法及工艺,对原位矿化覆膜的强度及其在沙漠环境中的长期稳定性进行跟踪检测。采用沙漠土中自行提取的葡萄球菌和传统的巴氏芽孢杆菌两种不同的微生物矿化菌种,通过现场贯入试验检测7、14、28、60、210 d后矿化覆膜沿深度发展的贯入阻力,并将覆膜厚度为2 cm处的平均贯入阻力换算成覆膜层强度,总结覆膜强度随时间的发展变化规律。现场观测结果显示,不同微生物菌种诱导生成的矿化覆膜均在试验的第4天开始形成,到第7天覆膜层具有稳定的强度和厚度,现场检测覆膜的平均厚度为2.0～2.5cm,经自源葡萄球菌诱导生成的矿化覆膜(TP1)的强度是巴氏芽孢杆菌诱导生成的矿化覆膜(TP3)强度的1.05倍。当经历冬春交替后覆膜层强度都有不同程度的降低,明显地TP3较TP1区域表面剥落更为严重,第210天检测TP3的平均厚度为0.7～1.0 cm,覆膜强度较第7天时降低19%,覆膜内碳酸钙含量较第7天检测时降低15%～30%。而TP1在第210天时的强度较第7天时强度降低仅2%。因此,微生物诱导矿化技术可以应用于沙漠原位覆膜的形成,且沙漠自源葡萄球菌经诱导生成的矿化覆膜层具有更好的强度表现和稳定性。
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关键词
微生物诱导矿化技术
葡萄球菌
长期稳定性
沙漠
矿
化
覆膜
现场试验
在线阅读
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职称材料
MICP矿化产物中钙离子利用率的影响因素及微观物相分析
被引量：
6
2
作者
段宇
徐国宾
+1 位作者
杨德锋
闫玥
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期2306-2313,共8页
钙离子利用率是微生物诱导碳酸钙沉积矿化技术中一项重要指标和参数,待矿化钙离子能否参与到矿化反应和如何被利用是这项技术的关键。本文借助紫外线吸光度法、电导率法和EDTA滴定法等技术手段,分析了待胶结菌液浓度和脲酶活性的时变规...
钙离子利用率是微生物诱导碳酸钙沉积矿化技术中一项重要指标和参数,待矿化钙离子能否参与到矿化反应和如何被利用是这项技术的关键。本文借助紫外线吸光度法、电导率法和EDTA滴定法等技术手段,分析了待胶结菌液浓度和脲酶活性的时变规律,阐述了不同胶结配比对矿化反应过程中钙离子利用率的影响。结果表明:在胶结过程中,细菌的浓度和脲酶活性会逐渐降低;在合理浓度范围内,钙离子利用率随菌液浓度以及胶结液浓度的增大而提高,最高可达99.73%。进而通过X射线衍射、扫描电镜检测来揭示矿化产物的形成机理,分析得出:球霰状碳酸钙晶体是钙离子在有机质的调控下依托细菌表面的成核位点富集矿化而成,矿化产物中碳酸钙晶体尺寸大小和形态受菌液和胶结液配比浓度的影响。本研究对于微生物诱导矿化反应生成碳酸钙在工程材料领域的应用具有一定的参考价值。
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关键词
微生物
诱导
碳酸钙
矿
化
沉淀
技术
钙离子利用率
时变规律
微观结构
物相分析
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职称材料
题名
沙漠微生物矿化覆膜及其稳定性的现场试验研究
被引量：
54
1
作者
李驰
王硕
王燕星
高瑜
斯日古楞
机构
内蒙古工业大学土木工程学院
内蒙古工业大学理学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期1291-1298,共8页
基金
国家自然科学基金(No.51668050)
内蒙自治区科技计划(No.20140155)
内蒙自然科学基金(No.2014MS0105)~~
文摘
将微生物诱导矿化技术应用于原位沙漠覆膜的形成,使得流动沙丘经结皮固定而成为半固定、固定沙丘,从根本上阻断沙尘暴的源头。在内蒙古乌兰布和沙漠腹地选择两个微生物矿化试验区域(TP1和TP3),分别用于两种不同矿化菌种诱导生成碳酸钙覆膜。研究沙漠微生物矿化覆膜的现场试验方法及工艺,对原位矿化覆膜的强度及其在沙漠环境中的长期稳定性进行跟踪检测。采用沙漠土中自行提取的葡萄球菌和传统的巴氏芽孢杆菌两种不同的微生物矿化菌种,通过现场贯入试验检测7、14、28、60、210 d后矿化覆膜沿深度发展的贯入阻力,并将覆膜厚度为2 cm处的平均贯入阻力换算成覆膜层强度,总结覆膜强度随时间的发展变化规律。现场观测结果显示,不同微生物菌种诱导生成的矿化覆膜均在试验的第4天开始形成,到第7天覆膜层具有稳定的强度和厚度,现场检测覆膜的平均厚度为2.0～2.5cm,经自源葡萄球菌诱导生成的矿化覆膜(TP1)的强度是巴氏芽孢杆菌诱导生成的矿化覆膜(TP3)强度的1.05倍。当经历冬春交替后覆膜层强度都有不同程度的降低,明显地TP3较TP1区域表面剥落更为严重,第210天检测TP3的平均厚度为0.7～1.0 cm,覆膜强度较第7天时降低19%,覆膜内碳酸钙含量较第7天检测时降低15%～30%。而TP1在第210天时的强度较第7天时强度降低仅2%。因此,微生物诱导矿化技术可以应用于沙漠原位覆膜的形成,且沙漠自源葡萄球菌经诱导生成的矿化覆膜层具有更好的强度表现和稳定性。
关键词
微生物诱导矿化技术
葡萄球菌
长期稳定性
沙漠
矿
化
覆膜
现场试验
Keywords
microbial induced calcite precipitation(MICP)technology
Staphylococcus
long-term stability
bio-mineralization crust
field-scale test
分类号
TU472 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
MICP矿化产物中钙离子利用率的影响因素及微观物相分析
被引量：
6
2
作者
段宇
徐国宾
杨德锋
闫玥
机构
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
河北工程大学水利水电学院
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期2306-2313,共8页
基金
国家自然科学基金(51709198)
天津市自然科学基金(16JCQNJC07900)
文摘
钙离子利用率是微生物诱导碳酸钙沉积矿化技术中一项重要指标和参数,待矿化钙离子能否参与到矿化反应和如何被利用是这项技术的关键。本文借助紫外线吸光度法、电导率法和EDTA滴定法等技术手段,分析了待胶结菌液浓度和脲酶活性的时变规律,阐述了不同胶结配比对矿化反应过程中钙离子利用率的影响。结果表明:在胶结过程中,细菌的浓度和脲酶活性会逐渐降低;在合理浓度范围内,钙离子利用率随菌液浓度以及胶结液浓度的增大而提高,最高可达99.73%。进而通过X射线衍射、扫描电镜检测来揭示矿化产物的形成机理,分析得出:球霰状碳酸钙晶体是钙离子在有机质的调控下依托细菌表面的成核位点富集矿化而成,矿化产物中碳酸钙晶体尺寸大小和形态受菌液和胶结液配比浓度的影响。本研究对于微生物诱导矿化反应生成碳酸钙在工程材料领域的应用具有一定的参考价值。
关键词
微生物
诱导
碳酸钙
矿
化
沉淀
技术
钙离子利用率
时变规律
微观结构
物相分析
Keywords
microbial induced carbonate precipitation(MICP)
utilization rate of calcium ion
timedependent deformation
microstructure
phase analysis
分类号
TU59 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
沙漠微生物矿化覆膜及其稳定性的现场试验研究
李驰
王硕
王燕星
高瑜
斯日古楞
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
54
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
MICP矿化产物中钙离子利用率的影响因素及微观物相分析
段宇
徐国宾
杨德锋
闫玥
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
6
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职称材料
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