stringtranslate.com

Микробиологически индуцированное осаждение кальцита

Микробиологически индуцированное осаждение карбоната кальция (MICP) — это биогеохимический процесс, который вызывает осаждение карбоната кальция в почвенной матрице. [1] Биоминерализация в форме осаждения карбоната кальция может быть прослежена до докембрийского периода. [2] Карбонат кальция может осаждаться в трех полиморфных формах, которые в порядке их обычной устойчивости — кальцит , арагонит и ватерит . [3] Основными группами микроорганизмов, которые могут вызывать осаждение карбоната, являются фотосинтетические микроорганизмы, такие как цианобактерии и микроводоросли ; сульфатвосстанавливающие бактерии ; и некоторые виды микроорганизмов, участвующих в азотном цикле . [4] Было выявлено несколько механизмов, с помощью которых бактерии могут вызывать осаждение карбоната кальция, включая гидролиз мочевины, денитрификацию , производство сульфата и восстановление железа. [5] Были выявлены два различных пути, или автотрофный и гетеротрофный пути, посредством которых производится карбонат кальция. Существует три автотрофных пути, которые все приводят к истощению углекислого газа и благоприятствуют осаждению карбоната кальция. [6] В гетеротрофном пути могут быть задействованы два метаболических цикла: азотный цикл и серный цикл . [7] Было предложено несколько применений этого процесса, таких как устранение трещин и предотвращение коррозии в бетоне, [8] [9] [10 ] [ 11] [12] [13] [14] [15] [16] биозатирка, [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] секвестрация радионуклидов и тяжелых металлов . [25] [26] [27] [28] [29] [30] [ чрезмерное цитирование ]

Метаболические пути

Автотрофный путь

Все три основных вида бактерий, которые участвуют в автотрофном производстве карбоната, получают углерод из газообразного или растворенного диоксида углерода. [31] Эти пути включают неметилотрофный метаногенез , аноксигенный фотосинтез и оксигенный фотосинтез . Неметилотрофный метаногенез осуществляется метаногенными архебактериями , которые используют CO 2 и H 2 в анаэробиозе для получения CH 4 . [31]

Гетеротрофный путь

Могут иметь место два отдельных и часто сопутствующих гетеротрофных пути, которые приводят к осаждению карбоната кальция, включая активный и пассивный карбонатогенез. Во время активного карбонатогенеза частицы карбоната производятся ионными обменами через клеточную мембрану [32] путем активации кальциевых и/или магниевых ионных насосов или каналов, вероятно, связанных с производством карбонатных ионов. [31] Во время пассивного карбонатогенеза могут быть задействованы два метаболических цикла, азотный цикл и серный цикл . В азотном цикле могут быть задействованы три различных пути: аммонификация аминокислот, диссимиляционное восстановление нитрата и деградация мочевины или мочевой кислоты. [8] [33] В серном цикле бактерии следуют диссимиляционному восстановлению сульфата. [31]

Уреолиз или деградация мочевины

Микробная уреаза катализирует гидролиз мочевины до аммония и карбоната. [20] Один моль мочевины гидролизуется внутриклеточно до 1 моля аммиака и 1 моля карбаминовой кислоты (1), которая спонтанно гидролизуется с образованием дополнительного 1 моля аммиака и угольной кислоты (2). [7] [34]

CO(NH 2 ) 2 + H 2 O → NH 2 COOH + NH 3 (1)
NH 2 COOH + H 2 O → NH 3 + H 2 CO 3 (2)

Аммоний и угольная кислота образуют в воде бикарбонат и 2 моля аммония и гидроксид-ионов (3 и 4).

2NH 3 + 2H 2 O ↔ 2NH + 4 +2OH − (3)
Ч 2 СО 3 ↔ HCO − 3 + H + (4)

Образование гидроксид-ионов приводит к повышению pH [35], что в свою очередь может сместить равновесие бикарбоната, что приводит к образованию карбонат-ионов (5).

HCO − 3 + H + + 2NH + 4 +2OH − ↔ CO 3 −2 + 2NH + 4 + 2H 2 O (5)

Образовавшиеся карбонат-ионы осаждаются в присутствии ионов кальция в виде кристаллов карбоната кальция (6).

Са +2 + СО 3 −2 ↔ СаСО 3 (6)

Образование монослоя кальцита еще больше увеличивает сродство бактерий к поверхности почвы, что приводит к образованию нескольких слоев кальцита.

Возможные применения

Материаловедение

MICP был описан как долгосрочный метод восстановления, который продемонстрировал высокий потенциал для цементации трещин в различных структурных образованиях, таких как гранит и бетон. [36]

Обработка бетона

Было показано, что MICP продлевает срок службы бетона за счет осаждения карбоната кальция. Карбонат кальция залечивает бетон, затвердевая на потрескавшейся поверхности бетона, имитируя процесс, при котором переломы костей в организме человека залечиваются остеобластными клетками, которые минерализуются для восстановления кости. [36] В настоящее время изучаются два метода: инъекция бактерий, осаждающих карбонат кальция. [12] [13] [37] [38] и применение бактерий и питательных веществ в качестве поверхностной обработки. [10] [39] [40] Сообщалось об увеличении прочности и долговечности цементного раствора и бетона, обработанных MICP. [40] [41]

Сборные материалы (плитка, кирпич и т.д.)

Архитектор Джинджер Криг Досьер выиграла конкурс дизайна Metropolis Next Generation 2010 за свою работу по использованию осаждения кальцита, вызванного микробами, для производства кирпичей с одновременным снижением выбросов углекислого газа. [42] С тех пор она основала Biomason, Inc., компанию, которая использует микроорганизмы и химические процессы для производства строительных материалов.

Наполнители для резины, пластмасс и чернил

Метод MICP может быть применен для производства материала, который может быть использован в качестве наполнителя в резине и пластике , флуоресцентных частиц в чернилах для канцелярских принадлежностей и флуоресцентного маркера для биохимических исследований, таких как вестерн-блот . [43]

Предотвращение разжижения

Микробно-индуцированное осаждение карбоната кальция было предложено в качестве альтернативного метода цементации для улучшения свойств потенциально разжижаемого песка . [1] [18] [20] [21] [22] Сообщалось об увеличении прочности на сдвиг, прочности на сжатие, жесткости и сопротивления разжижению из-за осаждения карбоната кальция в результате микробной активности. [19] [20] [22] [24] Увеличение прочности почвы от MICP является результатом связывания зерен и увеличения плотности почвы. [44] Исследования показали линейную зависимость между количеством осаждения карбоната и увеличением прочности и пористости. [24] [44] [45] Также наблюдалось 90%-ное снижение пористости в почве, обработанной MICP. [24] Световая микроскопия показала, что повышение механической прочности сцементированного песчаного материала вызвано в основном точечными контактами кристаллов карбоната кальция и соседних зерен песка. [46]

Эксперименты с одномерными колонками позволили контролировать прогрессирование обработки посредством изменения химии поровой жидкости. [1] [18] [24] [47] Испытания на трехосное сжатие необработанного и биоцементированного песка Оттавы показали увеличение прочности на сдвиг в 1,8 раза. [48] Изменения pH и концентрации мочевины, аммония, кальция и карбоната кальция в поровой жидкости с расстоянием от точки инъекции в экспериментах с 5-метровой колонкой показали, что бактериальная активность привела к успешному гидролизу мочевины, повышению pH и осаждению кальцита. [24] Однако такая активность снижалась по мере увеличения расстояния от точки инъекции. Измерения скорости сдвиговой волны показали, что существует положительная корреляция между скоростью сдвиговой волны и количеством осажденного кальцита. [49]

Одним из первых патентов на улучшение грунта с помощью MICP был патент «Микробная биоцементация» Университета Мердока (Австралия). [50] Крупномасштабные испытания (100 м3 ) показали, что во время обработки наблюдалось значительное увеличение скорости сдвиговой волны. [23] Первоначально MICP был испытан и разработан для подземного применения в водонасыщенном грунте, требующем насосов для инъекций и добычи. Недавняя работа [51] продемонстрировала, что поверхностная фильтрация или орошение также возможны и фактически обеспечивают большую прочность на количество предоставленного кальцита, поскольку кристаллы легче образуются в точках соединения между частицами песка, по которым просачивается вода. [52]

Преимущества MICP для предотвращения разжижения

MICP имеет потенциал стать экономически эффективной и экологичной альтернативой традиционным методам стабилизации грунтов, таким как химическая заливка, которая обычно подразумевает инъекцию синтетических материалов в грунт. Эти синтетические добавки обычно дороги и могут создавать экологическую опасность, изменяя pH и загрязняя грунты и грунтовые воды. За исключением силиката натрия, все традиционные химические добавки токсичны. Грунты, спроектированные с помощью MICP, отвечают требованиям экологичного строительства, поскольку этот процесс оказывает минимальное воздействие на грунт и окружающую среду. [44]

Возможные ограничения MICP как метода цементирования

Обработка MICP может быть ограничена глубокой почвой из-за ограничений роста и движения бактерий в подпочве. MICP может быть ограничена почвами, содержащими ограниченное количество мелких частиц из-за сокращения порового пространства в мелких почвах. Исходя из размера микроорганизмов, применимость биоцементации ограничена почвами GW, GP, SW, SP, ML и органическими почвами. [53] Бактерии не должны проникать через поровые каналы размером менее приблизительно 0,4 мкм. В целом было обнаружено, что микробное изобилие увеличивается с увеличением размера частиц. [54] С другой стороны, мелкие частицы могут обеспечивать более благоприятные места зародышеобразования для осаждения карбоната кальция, поскольку минералогия зерен может напрямую влиять на термодинамику реакции осаждения в системе. [22] Обитаемые поры и проходимые поровые каналы были обнаружены в грубых отложениях и некоторых глинистых отложениях на небольшой глубине. В глинистой почве бактерии способны переориентировать и перемещать частицы глины при низком ограничивающем напряжении (на небольшой глубине). Однако неспособность производить эти перестройки при высоком ограничивающем напряжении ограничивает бактериальную активность на больших глубинах. Кроме того, взаимодействие осадка и клеток может вызвать прокол или разрыв клеточной мембраны. Аналогично, на больших глубинах частицы ила и песка могут раздавливаться и вызывать сокращение порового пространства, снижая биологическую активность. На бактериальную активность также влияют такие проблемы, как хищничество, конкуренция, pH, температура и доступность питательных веществ. [55] Эти факторы могут способствовать снижению популяции бактерий. Многие из этих ограничений можно преодолеть с помощью MICP посредством биостимуляции — процесса, посредством которого местные уреолитические почвенные бактерии обогащаются in situ. [55] Этот метод не всегда возможен, поскольку не все местные почвы имеют достаточно уреолитических бактерий для достижения успешного MICP. [44]

Очистка от загрязнения тяжелыми металлами и радионуклидами

MICP является перспективной технологией, которая может быть использована для сдерживания различных загрязняющих веществ и тяжелых металлов. Доступность свинца в почве может быть снижена за счет его хелатирования с продуктом MICP, который является механизмом, ответственным за иммобилизацию свинца. [56] MICP также может быть применен для достижения секвестрации тяжелых металлов и радионуклидов. Индуцированное микробами осаждение карбоната кальция радионуклидов и загрязняющих металлов в кальцит является конкурентной реакцией совместного осаждения, в которой подходящие двухвалентные катионы включаются в решетку кальцита . [57] [58] Было показано, что европий , трехвалентный лантаноид , который использовался в качестве гомолога для трехвалентных актинидов , таких как Pu(III) , Am(III) и Cm(III) , включается в фазу кальцита, заменяя Ca(II), а также в низкосимметричный сайт в биоминерале. [59]

Профилактика

Shewanella oneidensis ингибирует растворение кальцита в лабораторных условиях. [60]

Ссылки

  1. ^ abc Mortensen, BM; Haber, MJ; DeJong, JT; Caslake, LF Nelson (2011). «Влияние факторов окружающей среды на микробное осаждение карбоната кальция». Журнал прикладной микробиологии . 111 (2): 338–49. doi :10.1111/j.1365-2672.2011.05065.x. PMID  21624021. S2CID  25975769.
  2. ^ Эрколе, К.; Каччио, П.; Каппуччио, Дж.; Лепиди, А. (2001). «Отложение карбоната кальция в карстовых пещерах: роль бактерий в пещере Стиффе». Международный журнал спелеологии . 30A (1/4): 69–79. doi : 10.5038/1827-806x.30.1.6 .
  3. ^ Simkiss, K (1964). «Изменения в кристаллической форме карбоната кальция, осажденного из искусственной морской воды». Nature . 201 (4918): 492–493. Bibcode :1964Natur.201..492S. doi :10.1038/201492a0. S2CID  4256344.
  4. ^ Ариянти, Д.; Хандаяни, Н.А.; Хадиянто (2011). «Обзор производства биоцемента из микроводорослей». Международный журнал науки и техники . 2 (2): 30–33.
  5. ^ Чу, Дж.; Иванов, В.; Хе, Дж.; Наими, М.; Ли, Б.; Стабников, В. (2012-04-26). «Развитие микробной геотехнологии в Сингапуре». Geo-Frontiers 2011. стр. 4070–4078. doi :10.1061/41165(397)416. ISBN 9780784411650.
  6. ^ Кастанье, С.; Ле Метайе-Леврель, Гаэль; Пертюизо, Жан-Пьер (1999). «Осаждение карбонатов кальция и генезис известняка — точка зрения микробиогеолога». Sedimentary Geology . 126 (1–4): 9–23. Bibcode : 1999SedG..126....9C. doi : 10.1016/s0037-0738(99)00028-7.
  7. ^ ab Seifan, Mostafa; Berenjian, Aydin (2019-06-01). «Микробно-индуцированное осаждение карбоната кальция: широко распространенное явление в биологическом мире». Applied Microbiology and Biotechnology . 103 (12): 4693–4708. doi :10.1007/s00253-019-09861-5. hdl : 10289/12913 . ISSN  1432-0614. PMID  31076835. S2CID  149445509.
  8. ^ ab Сейфан, Мостафа; Самани, Али Хаджех; Беренджян, Айдын (2016-03-01). «Биобетон: следующее поколение самовосстанавливающегося бетона». Прикладная микробиология и биотехнология . 100 (6): 2591–2602. doi :10.1007/s00253-016-7316-z. hdl : 10289/11244 . ISSN  1432-0614. PMID  26825821. S2CID  8684622.
  9. ^ Сейфан, Мостафа; Сармах, Аджит К.; Эбрахиминехад, Алиреза; Гасеми, Юнес; Самани, Али Хаджех; Беренджян, Айдын (2018-03-01). «Биоармированный самовосстанавливающийся бетон с использованием магнитных наночастиц оксида железа». Прикладная микробиология и биотехнология . 102 (5): 2167–2178. doi :10.1007/s00253-018-8782-2. ISSN  1432-0614. PMID  29380030. S2CID  46766589.
  10. ^ ab Achal, V., Mukherjee, A., Goyal, S., Reddy, MS (2012). Защита от коррозии железобетона с помощью микробного осаждения кальцита. ACI Materials Journal, апрель, 157-163.
  11. ^ Ван Титтельбум, К.; Де Бели, Н.; Де Муинк, В.; Верстраете, В. (2010). «Использование бактерий для ремонта трещин в бетоне». Исследования цемента и бетона . 40 (1): 157–166. doi :10.1016/j.cemconres.2009.08.025.
  12. ^ ab Wiktor, V.; Jonkers, HM (2011). «Количественная оценка заживления трещин в новом самовосстанавливающемся бетоне на основе бактерий». Цемент и бетонные композиты . 33 (7): 763–770. doi :10.1016/j.cemconcomp.2011.03.012.
  13. ^ ab Bang, SS; Lippert, JJ; Mulukutla, S.; Ramakrishnan (2010). «Микробный кальцит, интеллектуальный наноматериал на биологической основе для восстановления бетона». Международный журнал интеллектуальных и наноматериалов . 1 (1): 28–39. doi : 10.1080/19475411003593451 .
  14. ^ Йонкерс, Х. М.; Тийссена, А.; Мейзерб, Г.; Копуроглуа, О.; Шланген, Э. (2010). «Применение бактерий в качестве самовосстанавливающегося агента для разработки устойчивого бетона». Экологическая инженерия . 36 (2): 230–235. doi :10.1016/j.ecoleng.2008.12.036.
  15. ^ Рамачандран, SK; Рамакришнан, V.; Банг, SS (2001). «Восстановление бетона с использованием микроорганизмов». ACI Materials Journal . 98 : 3–9. doi :10.14359/10154.
  16. ^ Де Муйнк, В.; Кокс, К.; Де Бели, Н.; Верстраете, В. (2008). «Бактериальное осаждение карбоната как альтернативная обработка поверхности бетона». Строительство и строительные материалы . 22 (5): 875–885. doi :10.1016/j.conbuildmat.2006.12.011.
  17. ^ Аль-Тавади (2011). «Уреолитические бактерии и образование карбоната кальция как механизм повышения прочности песка». Журнал передовых научных и инженерных исследований . 1 : 98–114.
  18. ^ abc Barkouki, T.; Martinez, BC; Mortensen, BM; Weathers, TS; DeJong, JT; Ginn, TR; Spycher, NF; Smith, RW; Fujita, Y. (2011). «Прямое и обратное биоопосредованное моделирование микробно-индуцированного осаждения кальцита в экспериментах с полуметровой колонкой». Транспорт в пористых средах . 90 : 23–39. doi :10.1007/s11242-011-9804-z. S2CID  140144699.
  19. ^ ab Chou, C.-W.; Seagren, EA; Aydilek, AH; Lai, M. (2011). «Биокальцификация песка посредством уреолиза». Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии . 127 (12): 1179–1189. doi :10.1061/(asce)gt.1943-5606.0000532.
  20. ^ abcd ДеЙонг, Дж. Т.; Фрицгес, М. Б.; Нюссляйн, К. (2006). «Микробная индуцированная цементация для контроля реакции песка на недренированный сдвиг». Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии . 132 (11): 1381–1392. doi :10.1061/(asce)1090-0241(2006)132:11(1381).
  21. ^ ab DeJong, JT; Morenson, BM; Martinez, BC; Nelson, DC (2010). «Био-опосредованное улучшение почвы». Экологическая инженерия . 36 (2): 197–210. doi :10.1016/j.ecoleng.2008.12.029.
  22. ^ abcd Rong, H., Qian, CX, Wang, RX (2011). Метод цементации рыхлых частиц на основе цемента на основе микробов. Science China: Technological Sciences, 54(7), 1722-1729.
  23. ^ аб Ван Пассен, Луизиана; Гоуз, Р.; ван дер Линден, TJM; ван дер Стар, WRL; ван Лоосдрехт, MCM (2010). «Количественная оценка биоопосредованного улучшения почвы путем уреолиза: крупномасштабный эксперимент по биозатирке». Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии . 136 (12): 1721–1728. дои : 10.1061/(asce)gt.1943-5606.0000382.
  24. ^ abcdef Whiffin, VS; van Paassen, LA; Harkes, MP (2007). «Микробное осаждение карбонатов как метод улучшения почвы». Geomicrobiology Journal . 24 (5): 417–423. doi :10.1080/01490450701436505. S2CID  85253161.
  25. ^ Сейфан, Мостафа; Беренджян, Айдын (2018-11-01). «Применение осаждения карбоната кальция, вызванного микробами, при проектировании биосамовосстанавливающегося бетона». Всемирный журнал микробиологии и биотехнологии . 34 (11): 168. doi :10.1007/s11274-018-2552-2. ISSN  1573-0972. PMID  30387067. S2CID  53295171.
  26. ^ Фудзита, Y.; Редден, GD; Ингрэм, JC; Кортес, MM; Феррис, FG; Смит, RW (2004). «Включение стронция в кальцит, образующийся при бактериальном уреолизе». Geochimica et Cosmochimica Acta . 68 (15): 3261–3270. Bibcode : 2004GeCoA..68.3261F. doi : 10.1016/j.gca.2003.12.018.
  27. ^ Курти, Э. (1999). «Совместное осаждение радионуклидов с кальцитом: оценка коэффициентов распределения на основе обзора лабораторных исследований и геохимических данных». Прикладная геохимия . 14 (4): 433–445. Bibcode : 1999ApGC...14..433C. doi : 10.1016/s0883-2927(98)00065-1.
  28. ^ Захара, Дж. М.; Коуэн, CE; Реш, Коннектикут (1991). «Сорбция двухвалентных металлов на кальците». Geochimica et Cosmochimica Acta . 55 (6): 1549–1562. Бибкод : 1991GeCoA..55.1549Z. дои : 10.1016/0016-7037(91)90127-q.
  29. ^ Пингитор, Северная Каролина; Истман, член парламента (1986). «Соосаждение Sr 2+ и кальцита при 25°С и 1 атм». Geochimica et Cosmochimica Acta . 50 (10): 2195–2203. дои : 10.1016/0016-7037(86)90074-8.
  30. ^ Ходадади Тирколаи, Х.; Кавазанджян Э.; ван Паассен, Л.; ДеДжонг, Дж. (2017). Материалы для биозатирки: обзор . ASCE Grouting 2017. стр. 1–12. дои : 10.1061/9780784480793.001. ISBN 9780784480793.
  31. ^ abcd Райдинг, Э.; Аврамик, С.М., ред. (2000). Микробные отложения .
  32. ^ Чу, Цзянь; Иванов Владимир; Наеими, Марьям; Стабников Виктор; Лю, Хань-Лонг (01 апреля 2014 г.). «Оптимизация кальциевого биозасорения и биоцементации песка». Акта Геотехника . 9 (2): 277–285. дои : 10.1007/s11440-013-0278-8. hdl : 10220/39693 . ISSN  1861-1133. S2CID  73640508.
  33. ^ Монти, CLV, Босенс, DWJ, Бриджес, PH, Пратт, BR (ред.) (1995). Карбонатные грязевые холмы: их происхождение и эволюция. Wiley-Blackwell
  34. ^ Хаммес, Ф.; Сека, А.; де Книф, С.; Верстраете, В. (2003). «Новый подход к удалению кальция из промышленных сточных вод, богатых кальцием». Water Research . 37 (3): 699–704. Bibcode : 2003WatRe..37..699H. doi : 10.1016/s0043-1354(02)00308-1. PMID  12688705.
  35. ^ Сейфан, Мостафа; Самани, Али Хаджех; Беренджян, Айдин (2017-04-01). «Новое понимание роли pH и аэрации в бактериальном производстве карбоната кальция (CaCO3)». Прикладная микробиология и биотехнология . 101 (8): 3131–3142. doi :10.1007/s00253-017-8109-8. hdl : 10289/11243 . ISSN  1432-0614. PMID  28091788. S2CID  22539692.
  36. ^ ab Джагадиша Кумар, БГ; Прабхакара, Р.; Пушпа, Х. (2013). «Биоминерализация карбоната кальция различными бактериальными штаммами и их применение при устранении трещин в бетоне». Международный журнал достижений в области инженерии и технологий . 6 (1): 202–213.
  37. ^ Ачал, В.; Мукерджи, А.; Басу, П. К.; Редди, М. С. (2009). «Улучшение штамма Sporosarcina pasteurii для повышения продукции уреазы и кальцита». Журнал промышленной микробиологии и биотехнологии . 36 (7): 981–988. doi : 10.1007/s10295-009-0578-z . PMID  19408027. S2CID  29667294.
  38. ^ Ван, Дж. (2013). Самовосстанавливающийся бетон с помощью иммобилизованных карбонатоосаждающих бактерий. Гентский университет. Факультет инженерии и архитектуры, Гент, Бельгия
  39. ^ Де Муинк, В.; Деброуэр, Д.; Белие, Н.; Верстраете, В. (2008). «Бактериальное осаждение карбонатов повышает долговечность вяжущих материалов». Исследования цемента и бетона . 38 (7): 1005–1014. doi : 10.1016/j.cemconres.2008.03.005.
  40. ^ Аб Берг, Джон Милан ван дер; Милевич, Боян; Шовлянский, Оля; Вучетич, Снежана; Марков, Синиша; Раногаец, Джонхауа; Брас, Ана (10 июля 2020 г.). «Предварительный подход к биологическому восстановлению поверхности цементных растворов для структурного ремонта». Строительство и строительные материалы . 248 : 118557. doi : 10.1016/j.conbuildmat.2020.118557. ISSN  0950-0618. S2CID  216414601.
  41. ^ Редди, С.; Ачьюта Сатья, К.; Сешагири Рао, М. В.; Азматунниса, М. (2012). «Биологический подход к повышению прочности и долговечности бетонных конструкций». Международный журнал достижений в области инженерии и технологий . 4 (2): 392–399.
  42. ↑ Сюзанна Лабарр (1 мая 2010 г.). «Лучший кирпич: победитель следующего поколения 2010 года». Журнал Metropolis .
  43. ^ Yoshida, N.; Higashimura, E.; Saeki, Y. (2010). «Каталитическая биоминерализация флуоресцентного кальцита термофильной бактерией Geobacillus thermoglucosidasius». Applied and Environmental Microbiology . 76 (21): 7322–7327. Bibcode : 2010ApEnM..76.7322Y. doi : 10.1128/aem.01767-10. PMC 2976237. PMID  20851984 . 
  44. ^ abcd Сун, Нг Вэй; Ли, Ли Мин; Кхун, Тан Чу; Линг, Хий Сью (2014-01-13). "Факторы, влияющие на улучшение инженерных свойств остаточного грунта посредством осаждения кальцита, вызванного микробами". Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии . 140 (5): 04014006. doi :10.1061/(asce)gt.1943-5606.0001089. S2CID  129723650.
  45. ^ Ли, Мин Ли; Нг, Вэй Сун; Танака, Ясуо (2013-11-01). «Реакции на напряжение-деформацию и сжимаемость биомедиаторных остаточных почв». Экологическая инженерия . 60 : 142–149. doi :10.1016/j.ecoleng.2013.07.034.
  46. ^ Аль-Тавади (2008). Высокопрочная in-situ биоцементация почвы кальцитом, осаждающим локально изолированные уреолитические бактерии (диссертация на степень доктора философии). Университет Мердока, Западная Австралия.
  47. ^ Аль-Кабани, Ахмед; Сога, Кеничи; Сантамарина, Карлос (август 2012 г.). «Факторы, влияющие на эффективность осаждения кальцита микробного происхождения». Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии . 138 (8): 992–1001. doi :10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0000666.
  48. ^ Tagliaferri, F.; Waller, J.; Ando, ​​E.; Hall, SA; Viggiani, G.; Besuelle, P.; DeJong, JT (2011). «Наблюдение процессов локализации деформации в биоцементированном песке с использованием рентгеновской визуализации» (PDF) . Granular Matter . 13 (3): 247–250. doi :10.1007/s10035-011-0257-4. S2CID  121636099.
  49. ^ Weil, MH, DeJong, JT, Martinez, BC, Mortensen, BM, Waller, JT (2012). Сейсмические и резистивные измерения для мониторинга в реальном времени микробно-индуцированного осаждения кальцита в песке. ASTM J. Geotech. Тестирование, в печати.
  50. ^ Кучарски, ES, Корд-Рувиш, R., Уиффин, VS, Аль-Тавади, SMJ (2006). Микробная биоцементация, Всемирный патент. WO/2006/066326, 29 июня.
  51. ^ Ченг, Л.; Корд-Рувиш, Р. (2012). «Цементация почвы in situ с помощью уреолитических бактерий путем поверхностной перколяции». Экологическая инженерия . 42 : 64–72. doi :10.1016/j.ecoleng.2012.01.013.
  52. ^ Ченг, Л.; Корд-Рувиш, Р.; Шахин, МА (2013). «Цементация песчаной почвы микробно-индуцированным осаждением кальцита при различных степенях насыщения». Канадский геотехнический журнал . 50 (1): 81–90. doi : 10.1139/cgj-2012-0023. hdl : 20.500.11937/33429 . S2CID  128482595.
  53. ^ Митчелл, Дж. К.; Сантамарина, Дж. К. (2005). «Биологические аспекты геотехнической инженерии». Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии . 131 (10): 1222–1233. doi :10.1061/(asce)1090-0241(2005)131:10(1222).
  54. ^ Ребата-Ланда, В.; Сантамарина, Дж. К. (2006). «Механические пределы микробной активности в глубоких отложениях». Геохимия, геофизика, геосистемы . 7 (11): 1–12. Bibcode :2006GGG.....711006R. CiteSeerX 10.1.1.652.6863 . doi :10.1029/2006gc001355. S2CID  129846326. 
  55. ^ ab Бербанк, Малкольм; Уивер, Томас; Уильямс, Барбара; Кроуфорд, Рональд (июнь 2013 г.). «Геотехнические испытания песков после биоиндуцированного осаждения кальцита, катализируемого местными бактериями». Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии . 139 (6): 928–936. doi :10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0000781.
  56. ^ Ачал, Вареньям; Пан, Сянлян; Чжан, Даоюн; Фу, Цинлун (2012). «Биоремедиация почвы, загрязненной свинцом, на основе осаждения кальцита, вызванного микробами». Журнал микробиологии и биотехнологии . 22 (2): 244–247. doi :10.4014/jmb.1108.08033. PMID  22370357. S2CID  30168684.
  57. ^ Хамдан, Н., Кавазанджян, младший Э., Риттманн, Б. Э. (2011). Секвестрация радионуклидов и металлических загрязнителей посредством микробиологически-индуцированного карбонатного осаждения. Панамериканская геотехническая конференция CGS
  58. ^ Ли, Л.; Цянь, CX; Чэн, Л.; Ван, RX (2010). «Лабораторное исследование обработки осадка CdCO 3 , вызывающего появление микробов, в почве, загрязненной Cd 2+ ». Журнал почв и осадков . 10 (2): 248–254. doi :10.1007/s11368-009-0089-6. S2CID  97718866.
  59. ^ Джонстон, Эрик; Хофманн, Саша; Черкук, Андреа; Шмидт, Мориц (2016). «Изучение взаимодействия Eu3+ с микробно-индуцированными осадками карбоната кальция с использованием TRLFS». Environmental Science and Technology . 50 (22): 12411–12420. doi :10.1021/acs.est.6b03434. PMID  27766852.
  60. ↑ Андреа Ринальди (7 ноября 2006 г.). «Спасение хрупкого наследия. Биотехнология и микробиология все чаще используются для сохранения и восстановления мирового культурного наследия». EMBO Reports . 7 (11): 1075–1079. doi :10.1038/sj.embor.7400844. PMC 1679785. PMID  17077862 .