土中已有细菌对MICP固化砂土的影响开题报告

1. 研究目的与意义

对于中国而言，每年约1000万人从乡村转移至全国各大城市，基础设施的需求显得越来越突出。然而，基础设施的新建或扩建很大程度上会受限于其下地基土的工程性。同时，诸如全球变暖所引起的海平面上升此类环境问题也在逐渐压缩人类的生存空间。研究新型环境友好的土壤加固技术具有重要的现实意义。微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）是一种在自然界中广泛存在的生物矿化过程，具体是指特定细菌的代谢产物和周围环境中的物质合成碳酸钙的过程。微生物新陈代谢生成脲酶，脲酶水解尿素生成氨气与二氧化碳，细菌细胞膜界面处带有负电荷的有机质不断的螯合钙离子，然后与解尿素生成的碳酸根离子矿化沉积产生碳酸钙。MICP机理简单，快速高效，环境耐受性好,具有很多传统方法无法比拟的优势。将这一技术用于土壤加固，将会带来巨大的环境效益和经济效益，为我国经济的可持续发展做出重要贡献。

分别进行土壤在有菌环境下和土壤在无菌环境下对于MICP技术的影响实验，通过一系列因素的对比（PH值，Ca² 浓度，碳含量），首次分析了土壤中已有细菌对于MICP技术加固土壤效果的影响，为实际应用提供了重要参考。

2. 国内外研究现状分析

多年来，国内外研究者开始研究micp技术胶结松散砂土颗，如何有效利用micp技术胶结松散土以及固化土体，微生物诱导碳酸钙沉淀加固方式、影响因素、加固效果等。

1973年eboquet等人从土壤中分离出可诱导caco₃沉淀的细菌，开启了碳酸盐生物矿化机理及应用研究的新领域。

1992年kantzas应用微生物诱导碳酸钙沉积技术将松散砂颗粒成功胶结为整体，显著地降低了砂体的孔隙率和渗透系数。同年，在石油开采中，ferris等人利用微生物诱导碳酸盐沉积技术封堵砂土孔隙并降低砂土渗透性，从而提高了石油开采效率。可见，微生物诱导碳酸钙沉淀技术在在胶结松散砂颗粒、石油开采方面得以应用。此外，随着该技术的发展，并逐步应用于各相关领域，如污水处理、石材裂缝修复等。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

分别进行土壤在有菌环境下和土壤在无菌环境下，通过ph值，ca² 浓度，碳含量的对比，分析micp技术加固土壤效果。

计划：

4. 研究创新点

分别进行土壤在有菌环境下和土壤在无菌环境下对于MICP技术的影响实验，通过一系列因素的对比（PH值，Ca² 浓度，碳含量），首次分析了土壤中已有细菌对于MICP技术加固土壤效果的影响，为实际应用提供了重要参考。