摘要：
如何提高微生物抑尘剂的矿化潜力是制约MICP技术在抑尘领域发展的技术瓶颈。本文利用梯度驯化和直接驯化的方法对脲酶微生物Staphyloccocus aureus进行尿素驯化处理,分析不同驯化方式下脲酶微生物脲酶活性、矿化潜力变化,探讨不同驯化方式对菌株脲酶活性及微生物抑尘剂抑尘性能的影响。结果表明,与直接驯化相比,梯度驯化最终获得的菌株能够迅速适应尿素条件,其生长趋势更快和具有更高的脲酶活性。梯度驯化下,微生物的OD600值达到3.96,脲酶活性达到20.38 mmol·L^(-1)·min^(-1)。风蚀和雨蚀试验表明,梯度驯化下微生物抑尘剂处理的煤尘样品质量损失是直接驯化的微生物抑尘剂处理的煤尘样品质量损失的1/10,养护15天以后,间接驯化的微生物抑尘剂处理的粉尘损失量几乎为0。通过深入分析发现,梯度驯化条件下,产钙速率增长迅速,在培养的第9天即达到了较高的产钙率(93%),经XRD和SEM-EDS分析表明,两种驯化方式下均形成了碳酸钙,但区别是,梯度驯化下的微生物抑尘剂形成的碳酸钙晶粒均匀且排列紧密,主要以方解石碳酸钙为主,其粉尘固结体结构致密。而直接驯化的微生物抑尘剂形成的碳酸钙排列松散,主要以球霰石为主,粉尘固结体松散。总之,经尿素梯度驯化获得的微生物抑尘剂在脲酶活性提高、产钙速率、矿化能力、矿化产物晶型晶貌方面表现优异,从而导致抗风蚀、抗雨蚀效果优良,因此,可以作为微生物抑尘剂性能提升的一种途径。
