基于MICP法的巴氏生孢八叠球菌固化镉污染土的试验研究

摘要

以重金属污染土的治理为背景，通过毒性浸出、无侧限抗压强度、土柱淋滤试验并结合镉形态分析等其他微观测试方法，探讨了Ca²⁺的添加、Cd²⁺浓度、养护时间等因素对驯化巴氏生孢八叠球菌固化镉污染土特性的影响.结果表明：Ca²⁺对固化土中Cd²⁺浸出特性影响显著，不添加Ca²⁺时，当尿素浓度为0.5 mol·L^-1，固化土的Cd²⁺浸出质量浓度(0.42～5.64 mg·L^-1)最低；添加Ca²⁺后，Cd²⁺浸出浓度略有增大，胶结液中尿素和Ca²⁺浓度均为0.5 mol·L^-1时，Cd²⁺的固化效果较好.延长养护时间，固化后土体的抗压强度增加，Cd²⁺浸出浓度降低且固化效果提高；增大Cd²⁺浓度，固化后土体的抗压强度降低，Cd²⁺浸出浓度提高；添加Ca²⁺有助于增强镉污染土的固化效果，在养护时间为28 d时，当Cd²⁺浓度为100 mg·kg^-1时，添加Ca²⁺的试样强度达到312 kPa，相较于未添加Ca²⁺试样强度（234 kPa）提升了33.3%；当Cd²⁺浓度增大至1600 mg·kg^-1时，添加Ca²⁺的试样强度达到269 kPa，相较于未添加Ca²⁺试样强度提升了57.3%，试样的浸出浓度降低了15.4%；经淋滤后，添加Ca²⁺的试样滤出液中Cd²⁺浓度始终低于未添加Ca²⁺试样.固化后土中弱酸可提取态镉向可还原态镉和残渣态镉转变，添加Ca²⁺进一步降低弱酸可提取态镉所占比例，减小了Cd²⁺的迁移能力.

关键词

微生物诱导碳酸盐沉淀 / 镉 / 污染土 / 巴氏生孢八叠球菌 / 固化

基金资助

国家自然科学基金资助项目（42107174）