2025
04.01
近年来,微生物诱导矿化(Microbially Induced Calcite Precipitation, MICP)技术逐渐成为地下水与环境科学交叉领域的研究热点。MICP技术可通过微生物代谢活动调控溶液中钙离子与碳酸根离子的结合,进而在孔隙内部或表面形成碳酸钙沉淀。该技术与传统物理或化学反应驱动的沉积方式相比,在时间尺度上具有良好的可控性,且呈现出空间分布的高度异质性,能够在纳米至微米尺度对孔隙结构进行精细调控,并显著改变介质的孔隙度、渗透率及力学性能,也因此MICP技术广泛被应用于土体加固、渗漏控制、污染土修复和地质灾害防治等领域。我们窦智教授课题组与意大利米兰理工大学Alberto Guadagnini院士合作,系统研究了流速和细菌密度对饱和多孔介质中生物矿化过程的孔隙尺度影响机制。该研究基于低场核磁共振技术(Low-Field Nuclear Magnetic Resonance, LF-NMR),分析了三维孔隙空间生物矿化的孔径选择过程,揭示了孔径依赖的矿化沉淀规律,建立了孔隙特征变化速率与矿化效率的时间均量化关系,同时,创新性地提出“效率增强数”,用于表征特定孔径区间的