建筑表面由于物理化学作用及微生物的定殖、生长和代谢活动导致退化,从而影响建筑的外观、强度和完整性。历史建筑预防性保护措施的建立需要对生物退化过程进行全面的研究,同时,混凝土建筑的拆除,积累大量的建筑垃圾需要处置,但目前对近现代混凝土质历史建筑的生物退化机理依然缺乏认识。本研究以武汉大学早期石灰混凝土建筑外墙作为研究对象,通过研究其表层物理化学性质及微生物群落演替过程,揭示其表面生物退化的特征与影响因素。并以从表面筛选到的一株高效产酸菌模拟混凝土的生物退化过程,从而为石灰混凝土建筑垃圾的处置及历史建筑的保护提供参考。主要结论如下:（1）研究了石灰混凝土的理化性质以及表面的微生物群落丰度。混凝土富含石英、方解石、白云石、白云母和钾钠长石等矿物组分,并且总碳（TC）、总有机碳（TOC）和氨氮（NH4+-N）含量较高。混凝土的粗糙表面、微裂缝和孔隙为微生物提供了沉积位点,较高的孔隙率和渗透性提供了更多可用的水分,这些物理化学性质提高了混凝土表面的生物感受性,从而导致表面细菌、真菌、蓝藻、苔藓和真核光自养生物的定殖。（2）研究了建筑表面的生物退化特征以及微生物群落的影响因素。建筑表面微生物的生长代谢活动所导致的退化产物包括石膏、一水草酸钙和碳硫硅酸钙石。微生物倾向于在气孔、微裂缝等结构损伤附近沉积并生长,并观察到各种形态生物膜和菌体在材料内部的渗透,对基质造成生物物理破坏。基质含水率和光照强度是微生物群落中蓝藻、苔藓和真核光自养生物生物量的主要限制因素,而异养微生物的丰度主要取决于基质中硝态氮（NO3--N）和总氮（TN）的含量。混凝土中较高的总碳（TC）、总有机碳（TOC）和氨氮（NH4+-N）含量主要来自于光自养微生物的积累。（3）研究了粘着剑菌处理混凝土的过程。从生物退化墙面定向筛选了一株高效产酸菌,鉴定为粘着剑菌,研究了该菌株的产酸性能,并用该菌株模拟了混凝土材料63天内的生物退化过程。该菌株在p H值为4-10范围内具有良好的生物活性和产酸性能,主要分泌的有机酸为草酸和苹果酸,培养72 h后发酵液中草酸浓度为101.24 mg·L-1,苹果酸浓度为299.66 mg·L-1。经过63天的生物退化,混凝土的重量减少了2.1%。生物退化30天时微生物成功拓殖在混凝土表面,63天时在表面形成广泛分布的生物膜。该菌株介导的生物退化过程主要是微生物分泌的草酸溶解了混凝土基体中的方解石骨料,浸出的Ca2+与草酸根形成一水草酸钙,对混凝土基体造成机械破坏。本研究对近现代混凝土质历史建筑生物退化的特征和影响因素进行了讨论,并进一步探讨了产酸菌模拟的石灰混凝土退化过程,所获得的结论有助于建筑垃圾的处置及石灰混凝土历史建筑的保护。