【摘 要】
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对于土壤重金属的修复涉及到了多个专业学科,细菌诱导的碳酸盐沉积技术（MICP）是目前微生物成矿学中的新应用。它的基本原理是通过使用能形成脲酶的菌种,促使尿素水解生成碳酸根及氢氧根等离子,和新加入的钙离子及土中游离的金属离子产生化学反应,生成碳酸盐沉淀,起到了固定土壤中重金属的目的,这项技术为污染土的修复创造了新的途径。本文选用贵阳红黏土,重金属污染离子为镉(Cd2+),微生物为巴氏芽孢杆菌巴叠球菌
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对于土壤重金属的修复涉及到了多个专业学科,细菌诱导的碳酸盐沉积技术（MICP）是目前微生物成矿学中的新应用。它的基本原理是通过使用能形成脲酶的菌种,促使尿素水解生成碳酸根及氢氧根等离子,和新加入的钙离子及土中游离的金属离子产生化学反应,生成碳酸盐沉淀,起到了固定土壤中重金属的目的,这项技术为污染土的修复创造了新的途径。本文选用贵阳红黏土,重金属污染离子为镉(Cd2+),微生物为巴氏芽孢杆菌巴叠球菌,通过室内相关土工试验,研究了不同镉离子浓度、活性炭掺量及不同养护龄期下,镉污染红黏土的物理力学特性及环境效应;通过扫描电镜和射线衍射分析了微生物对污染红黏土的固化机理。研究的主要内容及结论如下:（1）镉离子对巴氏芽孢杆菌巴叠球菌有较大的生物毒性,当镉离子浓度分别达700mg/L与1000mg/L时,细菌已经没有明显的对数生长期,细菌已经失去活性,OD值无明显变化。（2）基本物理力学试验研究表明:镉离子会降低土体的干密度,增加土体的液塑限,使得土体孔隙比增大,MICP技术宏观上使土体干密度增加,降低土体液塑限与孔隙比;随着镉离子浓度的增加,无侧限抗压强度由120.9k Pa降低到63.77k Pa,微生物固化后无侧限抗压强度增长了1.66～1.94倍,最佳养护天数为14天、活性炭掺量为10%。（3）毒性浸出试验表明:土中浸出的镉离子浓度随着镉离子含量的增大而增大,微生物固化后浓度都远小于毒性鉴别标准（GB5085.3-2007）规定的限值要求,土中镉离子浓度为100mg/kg时浸出浓度降低到0.002mg/L,符合《地表水环境质量标准》Ⅱ类标准0.005mg/L。通过BCR试验表明了MICP技术降低了土中镉离子的迁移性,试样中镉离子的形态主要由弱酸提取态向可还原态与残渣态转化。（4）扫描电镜及射线衍射试验表明:镉离子会使红黏土颗粒变得松散,孔隙逐渐变大,微生物矿化后能有效的胶结土颗粒,充填孔隙。基础沉积物在土中与菌液中成分有所不同,溶液中形成的沉积产物较复杂为Mg0.06Ca0.94CO3、Mg0.03Ca0.97CO3、Cd CO3多种混合物,在土壤中沉积产物主要为CaCO3和CdCO3。
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