Aclimatação à tolerância salina de bactérias produtoras de urease para biomineralização

XIAO Zihao ,  

SUN Yajuan ,  

YANG Yang ,  

LIU Hanlong ,  

摘要

Na aplicação prática da precipitação de carbonato induzida por microrganismos (MICP), as bactérias produtoras de urease (Urease-Producing Bacteria, UPB) têm dificuldade em tolerar a solução de cimentação (Cementation Solution, CS) de alta salinidade. Aumentar a tolerância das UPB à salinidade do CS pode melhorar a eficiência do MICP e ampliar o alcance de aplicação. Para melhorar a tolerância ao sal da Bacillus pasteurii (Sporosarcina pasteurii), foi adotado um método de aclimatação com aumento gradual da concentração de sal. Testes de densidade óptica avaliaram as características de crescimento bacteriano no meio de aclimatação, constatando que a velocidade de crescimento diminuiu após a aclimatação. Através de testes de tolerância ao sal, testes de resistência à compressão não confinada e microscopia eletrônica de varredura, investigou-se a capacidade de precipitação de íons cálcio, as características de resistência das colunas de areia biocimentadas e a microestrutura das amostras reforçadas das bactérias não aclimatadas (Untamed Bacteria, UB), aclimatadas (Domesticated Bacteria, DB) e do grupo controle. Os resultados mostraram que DB pode tolerar uma concentração salina no CS aproximadamente 0,25 mol/L maior do que UB; em condições de solução de cimentação de alta concentração, a resistência à compressão não confinada das amostras tratadas com DB aumentou cerca de 2 vezes em comparação com UB, indicando maior capacidade eficiente de precipitação de íons cálcio; a proporção de cristais de carbonato de cálcio em forma de couve-flor produzidos por DB em condições de alta concentração aumentou, e este tipo cristalino geralmente traz melhores propriedades mecânicas; a aclimatação melhora eficazmente o desempenho de biomineralização das bactérias em ambientes de alta salinidade.

关键词

precipitação de carbonato induzida por microrganismos;aclimatação bacteriana;tolerância salina bacteriana;utilização de íons cálcio;resistência à compressão não confinada;concentração da solução de cimentação

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