王燕星
- 作品数：4 被引量：21H指数：3
- 供职机构：内蒙古工业大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金内蒙古自治区自然科学基金内蒙古自治区科技计划项目更多>>
- 相关领域：建筑科学环境科学与工程更多>>
- MICP技术联合多孔硅吸附材料对锌铅复合污染土固化/稳定化修复的试验研究被引量：12
- 2022年
- 近年来,工业和科技的快速发展使得重金属污染土固化/稳定化的修复研究成为热点。运用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术联合吸附材料对锌铅复合重金属污染土进行固化/稳定化的修复,通过无侧限抗压强度试验、毒性浸出试验,评价处理前后污染土的固化效果与重金属的稳定化效果,结合扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等检测手段,揭示MICP技术处理锌铅重金属污染土的修复机制。研究结果表明,采用MICP技术对锌铅重金属污染土进行固化/稳定化之后,可以有效降低污染土中有害重金属的浸出性。当矿化时间为10d时,试样无侧限抗压强度为942.5k Pa;铅的浸出浓度为4.20mg/L,比未处理时降低了44.81%;锌的浸出浓度为4.31mg/L,比未处理时降低了46.19%,效果显著。在此基础上,添加10%的多孔硅吸附材料后,试样无侧限抗压强度可达到1 021 kPa,强度提高了8.3%;铅的浸出浓度为2.45mg/L,与未经处理时相比,降幅达到了67.81%,与单纯MICP方法处理时相比,铅浸出浓度被二次降低了41.67%;锌的浸出浓度仅为2.93 mg/L,与未经处理时相比,降幅达到了63.4%,与单纯MICP方法处理时相比,浸出浓度被二次降低了31.9%。多孔硅吸附材料的添加明显提升了MICP技术对锌铅复合重金属污染土的修复效果,由于多孔硅吸附材料对重金属离子的固定与吸附,污染土中重金属的浸出浓度减小,同时,吸附材料还可以作为碳酸钙晶体沉积的核位点,加速矿化反应。该研究提出了处理重金属污染土的新技术并揭示了其修复机制,为MICP技术联合多孔硅吸附材料对现场锌铅复合重金属污染土的修复与应用提供了理论与试验依据。
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- 微生物诱导矿化材料的耐腐蚀性能试验研究被引量：4
- 2016年
- 本文通过电子显微镜扫描试验对新型微生物矿化材料的固化机理进行研究,并通过岩土力学试验对微生物诱导矿化材料的耐酸碱侵蚀能力进行试验评价。试验结果表明该材料在经历酸碱腐蚀过程中并没有改变其破坏形式,当酸碱腐蚀溶液浓度为4g/L时,7天腐蚀后,试样的酸碱腐蚀速度分别为0.25MPa/d和0.02MPa/d,表明试样抗碱腐蚀能力强于抗酸腐蚀能力,试验结果证实微生物诱导矿化材料是一种耐碱而不耐酸侵蚀的材料。
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- 黄河流域内蒙古段砒砂岩风化土微生物矿化改良的试验研究被引量：4
- 2022年
- 砒砂岩,一种在黄河中上游广泛分布的特殊岩石,是由砂页岩和泥质砂岩组成的岩石互层,由于成岩程度低、沙粒间胶结程度差、结构强度低,且含有大量黏土矿物,其抗侵蚀能力弱,遇风成沙、遇水成泥,是“泥沙入黄”的重要来源。基于微生物诱导碳酸钙沉积(microbially induced carbonate precipitation,MICP)技术对砒砂岩风化土进行改良加固,以矿化后试样获得良好的强度为目标,结合物性及孔隙结构分析,对含有大量细粒土的砒砂岩风化土进行微生物矿化改良试验的最优方案设计。试验方案中设置12种工况,通过菌液浓度、菌液与胶结液用量比、钙尿摩尔比3个控制要素,对经微生物诱导沉积的碳酸钙晶体的晶型、形貌和尺寸进行人为调控。试验结果表明,当微生物矿化试验中尿素消耗量为0.4 mol时,采用菌液浓度OD_(600)值为1.2、菌液与胶结液用量比为1:20、钙尿摩尔比为1:1的试验方案,经微生物诱导的碳酸钙晶体以20~30μm的“方解石-球霰石团聚体”的晶型被沉积,并填充于砒砂岩风化土的孔隙中,使得砒砂岩风化土密实度提高,矿化后试样的孔隙度减小了62.4%,抗蚀能力得到增强。改良后的试样表现出良好的强度特性,无侧限抗压强度达到了1.0 MPa。由于微生物诱导的碳酸钙晶体的填充和胶结作用,浸水饱和后试样的强度尚保留43.6%,很好地解决了砒砂岩遇水溃散的问题。研究结果拓展了MICP技术在含有大量细粒土的混合土加固中的应用,为改良后砒砂岩风化土的工程推广应用提供了理论基础和试验依据。
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- 关键词：砒砂岩孔隙特征
- 低磁场核磁共振测定盐环境下微生物诱导碳酸钙沉积固化材料的孔隙结构被引量：2
- 2020年
- 微生物矿化岩土材料是利用微生物新陈代谢中的矿化行为来诱导生成碳酸钙沉淀,填充岩土材料孔隙、胶结基质颗粒而形成的一种类岩石的新型绿色土工材料。通过核磁共振方法得到了不同类型溶液环境下不同干湿循环周期后材料的孔径分布曲线,分析了不同大小孔径的变化与孔隙度之间的联系,研究了这种材料在盐环境下经历多次干湿循环后微观孔结构的变化规律。研究结果表明:当盐蚀和干湿作用共同作用时,材料会发生破坏,表现为颗粒剥落和流失,且复合盐的情况会加剧这种破坏。矿化材料在经历盐蚀-干湿作用侵蚀的过程中,孔隙度与材料破坏剥落的程度相关,并且内部不同孔隙的孔径分布量随着循环周期的增加持续变化,矿化材料中大孔(100~1000μm)的孔径分布量最多,且随着循环周期的增加而不断增多;微孔(<1μm)的累积变化与表征材料破坏程度的孔隙度呈显著相关性。研究成果从微观孔隙结构变化的角度,为微生物矿化岩土材料在盐环境的工程应用提供了参考依据。
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