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微生物诱导矿化技术(MIM)是当前微生物成矿学的新应用。其基本原理是利用产脲酶的细菌水解尿素生成碳酸根和氢氧根等离子,与游离的金属离子反应生成沉淀,从而固定重金属减轻重金属污染,在土中所生成的沉淀能胶结土颗粒,改善土体的力学性质,该技术为尾矿砂的治理提供了新途径。完成的工作和取得的成果主要包括:1.利用生物化学分析方法探究了巴氏芽孢八叠球菌酶活与常温保存时间的关系。在常温保存条件下,菌液酶活先升高后降低,在54h~66h时最高,而菌液离心上清液酶活则随着时间几乎没有变化,略有上升。同时探究了Pb、Cd、Zn、Cu和Co重金属离子对于菌液酶活的影响,结果显示,重金属离子对于酶活有抑制作用,不同重金属其抑制程度不同。2.用MIM技术处理含重金属的溶液,探究溶液条件下MIM技术对于不同重金属离子的固定效果。结果表明,在此试验条件下,固定率Pb>Cd>Zn>Cu>Co,尤其是Pb和Cd,其最大固定率可达99.37%和95.52%。此外,营养盐中尿素的浓度会影响重金属的固定率。3.用MIM技术处理含重金属的尾矿砂。针对两种不同的尾矿砂,用不同的MIM方案进行处理。经MIM处理后,两种尾矿砂的P波波速和UCS均得到了提升,但是提升效果略有差异,砂性土尾矿砂的处理效果要优于粘性土尾矿砂,其中营养盐中含钙盐的方案处理后的砂样P波波速最高可达2026m/s,UCS最高可达6.86MPa。MIM技术还能减少尾矿砂中部分重金属的溶出,经处理后的浸泡Mn浓度降低了45%,Mo浓度降低了98%。4.对MIM产物碳酸钙矿物成分和微观形貌的影响因素包括工作环境、钙源种类、微量镁离子等进行了探究。试验结果表明:在溶液条件下,钙源为乙酸钙时,无论有无微量镁离子添加剂,反应产物中均无文石生成。在玻璃珠环境下,钙源为乙酸钙时,反应产物中有针状的文石生成,且单体酶活越低生成的文石越多。另额外引入微量的镁离子将有助于文石的生成和提高玻璃珠柱的单轴抗压强度。当钙源为氯化钙时,在玻璃珠环境下,无论有无微量镁离子添加剂,反应均无针状文石产生。