Микробиологически индуцированное осаждение кальцита
Часть серии, посвященной |
Биоминерализация |
---|
![]() |
Микробиологически индуцированное осаждение карбоната кальция (MICP) — это биогеохимический процесс, который вызывает осаждение карбоната кальция в матрице почвы. [ 1 ] Биоминерализация в виде осаждения карбоната кальция восходит к докембрийскому периоду. [ 2 ] Карбонат кальция может быть осаждён в трёх полиморфных формах, которые в порядке их обычной стабильности представляют собой кальцит , арагонит и ватерит . [ 3 ] Основными группами микроорганизмов, которые могут вызывать осаждение карбонатов, являются фотосинтезирующие микроорганизмы, такие как цианобактерии и микроводоросли ; сульфатредуцирующие бактерии ; и некоторые виды микроорганизмов, участвующих в круговороте азота . [ 4 ] Было идентифицировано несколько механизмов, с помощью которых бактерии могут вызывать осаждение карбоната кальция, включая гидролиз мочевины, денитрификацию , продукцию сульфата и восстановление железа. [ 5 ] Были идентифицированы два разных пути, автотрофный и гетеротрофный, посредством которых образуется карбонат кальция. Существует три автотрофных пути, каждый из которых приводит к истощению углекислого газа и способствует осаждению карбоната кальция. [ 6 ] В гетеротрофном пути могут участвовать два метаболических цикла: цикл азота и цикл серы . [ 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
[ редактировать ]Автотрофный путь
[ редактировать ]Все три основных вида бактерий, участвующих в автотрофном производстве карбоната, получают углерод из газообразного или растворенного углекислого газа. [ 31 ] Эти пути включают неметилотрофный метаногенез , аноксигенный фотосинтез и оксигенный фотосинтез . Неметилотрофный метаногенез осуществляется метаногенными архебактериями , которые в анаэробиозе используют CO 2 и H 2 с образованием CH 4 . [ 31 ]
Гетеротрофный путь
[ редактировать ]Могут возникнуть два отдельных и часто одновременно совпадающих гетеротрофных пути, которые приводят к осаждению карбоната кальция, включая активный и пассивный карбонатогенез. Во время активного карбонатогенеза частицы карбоната образуются путем ионного обмена через клеточную мембрану. [ 32 ] путем активации кальциевых и/или магниевых ионных насосов или каналов, вероятно, в сочетании с выработкой карбонат-ионов. [ 31 ] Во время пассивного карбонатогенеза могут участвовать два метаболических цикла: цикл азота и цикл серы . В азотном цикле могут участвовать три различных пути: аммонификация аминокислот, диссимиляционное восстановление нитратов и деградация мочевины или мочевой кислоты. [ 8 ] [ 33 ] В круговороте серы бактерии следуют диссимиляционному восстановлению сульфата. [ 31 ]
Уреолиз или деградация мочевины
[ редактировать ]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 самопроизвольно гидролизуется с образованием еще по 1 молю 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 по 2 моля ионов аммония и гидроксида (3 и 4).
- 2NH 3 + 2H 2 O ↔ 2NH + 4 +2ОН − (3)
- H 2 CO 3 ↔ HCO − 3 + Ч + (4)
Производство гидроксид-ионов приводит к увеличению pH, [ 35 ] что, в свою очередь, может сместить бикарбонатное равновесие, что приведет к образованию карбонат-ионов (5)
- ОЗС − 3 + Ч + + 2НХ + 4 +2ОН − ↔ CO ↔CO3 −2 + 2НХ + 4 + 2Н 2 О (5)
Образовавшиеся карбонат-ионы осаждаются в присутствии ионов кальция в виде кристаллов карбоната кальция (6).
- Что +2 + СО3 −2 ↔ СаСО 3 (6)
Образование монослоя кальцита еще больше увеличивает сродство бактерий к поверхности почвы, что приводит к образованию нескольких слоев кальцита.
Возможные применения
[ редактировать ]Материаловедение
[ редактировать ]Сообщается, что MICP является долгосрочным методом восстановления, который продемонстрировал высокий потенциал цементации трещин в различных структурных образованиях, таких как гранит и бетон. [ 36 ]
Обработка бетона
[ редактировать ]Было показано, что MICP продлевает срок службы бетона за счет осаждения карбоната кальция. Карбонат кальция лечит бетон, затвердевая на потрескавшейся бетонной поверхности, имитируя процесс заживления переломов костей в организме человека клетками остеобластами, которые минерализуются, чтобы реформировать кость. [ 36 ] В настоящее время изучаются два метода: введение бактерий, осаждающих карбонат кальция. [ 12 ] [ 13 ] [ 37 ] [ 38 ] и путем применения бактерий и питательных веществ в качестве обработки поверхности. [ 10 ] [ 39 ] [ 40 ] Сообщается об увеличении прочности и долговечности цементного раствора и бетона, обработанных MICP. [ 40 ] [ 41 ]
Сборные материалы (плитка, кирпич и т.д.)
[ редактировать ]Архитектор Джинджер Криг Дозье выиграла конкурс проектов Metropolis Next Generation 2010 года за свою работу по использованию осаждения кальцита, вызванного микробами, для производства кирпичей при одновременном снижении 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
[ редактировать ]Метод MICP может применяться для производства материала, который можно использовать в качестве наполнителя резины и пластмассы , флуоресцентных частиц в канцелярских чернилах и флуоресцентного маркера для биохимических применений, таких как вестерн-блоттинг . [ 43 ]
Предотвращение разжижения
[ редактировать ]Микробиологическое 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 в ограниченном пространстве, жесткости и устойчивости к разжижению из-за осаждения карбоната кальция в результате микробной активности. [ 19 ] [ 20 ] [ 22 ] [ 24 ] Увеличение прочности почвы от МИКП является результатом склеивания зерен и увеличения плотности почвы. [ 44 ] Исследования показали линейную зависимость между количеством осадков карбонатов и увеличением прочности и пористости. [ 24 ] [ 44 ] [ 45 ] В почве, обработанной MICP, также наблюдалось снижение пористости на 90%. [ 24 ] Световая микроскопия позволила предположить, что повышение механической прочности сцементированного песчаного материала происходит главным образом за счет точечных контактов кристаллов карбоната кальция и соседних зерен песка. [ 46 ]
Одномерные эксперименты на колонке позволили отслеживать ход обработки посредством изменения химического состава 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 ] Изменение pH и концентраций мочевины, аммония, кальция и карбоната кальция в поровой жидкости по мере удаления от точки закачки в экспериментах на 5-метровой колонке показали, что бактериальная активность приводила к успешному гидролизу мочевины, повышению pH и осаждению кальцита. [ 24 ] Однако такая активность снижалась по мере увеличения расстояния от точки инъекции. Измерения скорости поперечной волны показали, что существует положительная корреляция между скоростью поперечной волны и количеством осажденного кальцита. [ 49 ]
Одним из первых патентов МИКП по благоустройству земель стал патент «Микробная биоцементация» Университета Мердока (Австралия). [ 50 ] Большой масштаб (100 м 3 ) показали, что во время лечения наблюдалось значительное увеличение скорости поперечной волны. [ 23 ] Первоначально MICP был протестирован и разработан для подземного применения в водонасыщенных грунтах, где требуются нагнетательные и добывающие насосы. Недавняя работа [ 51 ] продемонстрировали, что поверхностная перколяция или орошение также возможны и фактически обеспечивают большую прочность на количество внесенного кальцита, поскольку кристаллы легче образуются в точках мостиков между частицами песка, через которые просачивается вода. [ 52 ]
Преимущества MICP для предотвращения разжижения
MICP потенциально может стать экономичной и экологичной альтернативой традиционным методам стабилизации почвы, таким как химическое цементирование, которое обычно включает в себя закачку синтетических материалов в почву. Эти синтетические добавки, как правило, дорогостоящие и могут создавать опасность для окружающей среды, изменяя pH и загрязняя почвы и грунтовые воды. За исключением силиката натрия, все традиционные химические добавки токсичны. Почвы, спроектированные с помощью MICP, соответствуют требованиям зеленого строительства, поскольку этот процесс оказывает минимальное воздействие на почву и окружающую среду. [ 44 ]
Возможные ограничения MICP как метода цементации
[ редактировать ]Обработка MICP может быть ограничена глубокой почвой из-за ограничений роста и перемещения бактерий в недрах. MICP может быть ограничен почвами, содержащими ограниченное количество мелких частиц из-за уменьшения порового пространства в мелких почвах. В зависимости от размера микроорганизма применимость биоцементации ограничена GW, GP, SW, SP, ML и органическими почвами. [ 53 ] Ожидается, что бактерии не проникнут через отверстия пор размером менее примерно 0,4 мкм. В целом было обнаружено, что численность микроорганизмов увеличивается с увеличением размера частиц. [ 54 ] С другой стороны, мелкие частицы могут обеспечить 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 крупных осадках и некоторых глинистых отложениях на небольшой глубине. В глинистой почве бактерии способны переориентировать и перемещать глинистые частицы при небольшом удерживающем напряжении (на небольшой глубине). Однако неспособность осуществлять эти перестройки в условиях высокого ограничивающего стресса ограничивает активность бактерий на больших глубинах. Кроме того, взаимодействие осадка и клеток может привести к проколу или разрушению клеточной мембраны при растяжении. Аналогично, на больших глубинах частицы ила и песка могут дробиться и вызывать сокращение порового пространства, снижая биологическую активность. На активность бактерий также влияют такие проблемы, как хищничество, конкуренция, pH, температура и доступность питательных веществ. [ 55 ] Эти факторы могут способствовать сокращению популяции бактерий. Многие из этих ограничений можно преодолеть за счет использования MICP посредством биостимуляции – процесса, посредством которого местные уреолитические почвенные бактерии обогащаются in situ. [ 55 ] Этот метод не всегда возможен, поскольку не во всех местных почвах имеется достаточное количество уреолитических бактерий для достижения успешного MICP. [ 44 ]
Очистка от загрязнения тяжелыми металлами и радионуклидами
[ редактировать ]MICP — многообещающий метод, который можно использовать для локализации различных загрязнений и тяжелых металлов. Доступность свинца в почве может снизиться за счет его хелатирования с продуктом MICP, который является механизмом, ответственным за иммобилизацию свинца. [ 56 ] MICP также может применяться для улавливания тяжелых металлов и радионуклидов. Микробно-индуцированное осаждение карбоната кальция радионуклидов и загрязняющих металлов в кальцит представляет собой конкурентную реакцию соосаждения, в которой подходящие двухвалентные катионы включаются в решетку кальцита . [ 57 ] [ 58 ] Было показано, что европий , трехвалентный лантанид , который использовался в качестве гомолога трехвалентных актинидов , таких как Pu(III) , Am(III) и Cm(III) , также включается в фазу кальцита, замещая Ca(II). как в участке с низкой симметрией внутри биоминерала. [ 59 ]
Профилактика
[ редактировать ]Shewanella oneidensis ингибирует растворение кальцита в лабораторных условиях. [ 60 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Мортенсен, Б.М.; Хабер, MJ; ДеДжонг, Джей Ти; Каслейк, Л. Ф. Нельсон (2011). «Влияние факторов окружающей среды на микробное осаждение карбоната кальция». Журнал прикладной микробиологии . 111 (2): 338–49. дои : 10.1111/j.1365-2672.2011.05065.x . ПМИД 21624021 . S2CID 25975769 .
- ^ Эрколе, К.; Качьо, П.; Капучио, Г.; Лепиди, А. (2001). «Отложение карбоната кальция в карстовых пещерах: роль бактерий в пещере Стиффа» . Международный журнал спелеологии . 30А (1/4): 69–79. дои : 10.5038/1827-806x.30.1.6 .
- ^ Симкисс, К. (1964). «Вариации кристаллической формы карбоната кальция, осажденного из искусственной морской воды». Природа . 201 (4918): 492–493. Бибкод : 1964Natur.201..492S . дои : 10.1038/201492a0 . S2CID 4256344 .
- ^ Арианти, Д.; Хандаяни, Н.А.; Хадиянто (2011). «Обзор производства биоцемента из микроводорослей». Международный журнал науки и техники . 2 (2): 30–33.
- ^ Чу, Дж.; Иванов В.; Он, Дж.; Наеими, М.; Ли, Б.; Стабников, В. (26 апреля 2012 г.). «Развитие микробной геотехнологии в Сингапуре» . Гео-Границы 2011 . стр. 4070–4078. дои : 10.1061/41165(397)416 . ISBN 9780784411650 .
- ^ Кастанье, С.; Ле Метайе-Леврель, Гаэль; Пертюизо, Жан-Пьер (1999). «Осадки карбонатов кальция и генезис известняков — взгляд микробиогеолога». Осадочная геология . 126 (1–4): 9–23. Бибкод : 1999SedG..126....9C . дои : 10.1016/s0037-0738(99)00028-7 .
- ^ Jump up to: а б Сейфан, Мостафа; Беренджян, Айдын (01.06.2019). «Микробно-индуцированное осаждение карбоната кальция: широко распространенное явление в биологическом мире». Прикладная микробиология и биотехнология . 103 (12): 4693–4708. дои : 10.1007/s00253-019-09861-5 . hdl : 10289/12913 . ISSN 1432-0614 . ПМИД 31076835 . S2CID 149445509 .
- ^ Jump up to: а б Сейфан, Мостафа; Самани, Али Хадже; Беренджян, Айдын (01 марта 2016 г.). «Биобетон: новое поколение самовосстанавливающегося бетона». Прикладная микробиология и биотехнология . 100 (6): 2591–2602. дои : 10.1007/s00253-016-7316-z . hdl : 10289/11244 . ISSN 1432-0614 . ПМИД 26825821 . S2CID 8684622 .
- ^ Сейфан, Мостафа; Сармах, Аджит К.; Эбрахиминежад, Алиреза; Гасеми, Юнес; Самани, Али Хадже; Беренджян, Айдын (01 марта 2018 г.). «Биоармированный самовосстанавливающийся бетон с использованием магнитных наночастиц оксида железа». Прикладная микробиология и биотехнология . 102 (5): 2167–2178. дои : 10.1007/s00253-018-8782-2 . ISSN 1432-0614 . ПМИД 29380030 . S2CID 46766589 .
- ^ Jump up to: а б Ачал В., Мукерджи А., Гоял С., Редди М.С. (2012). Защита железобетона от коррозии микробными кальцитовыми осадками. Журнал материалов ACI, апрель, 157–163.
- ^ Ван Титтелбум, 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 .
- ^ Jump up to: а б Виктор, В.; Джонкерс, 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 .
- ^ Jump up to: а б Банг, СС; Липперт, Джей Джей; Мулукутла, С.; Рамакришнан (2010). «Микробный кальцит, интеллектуальный наноматериал биологического происхождения для восстановления бетона» . Международный журнал умных и наноматериалов . 1 (1): 28–39. дои : 10.1080/19475411003593451 .
- ^ Джонкерс, HM; Тийссена, А.; Мюзерб, Г.; Копуроглуа, О.; Шланген, Э. (2010). «Применение бактерий в качестве самовосстанавливающегося агента для создания устойчивого бетона». Экологическая инженерия . 36 (2): 230–235. дои : 10.1016/j.ecoleng.2008.12.036 .
- ^ Рамачандран, СК; Рамакришнан, В.; Банг, СС (2001). «Оздоровление бетона микроорганизмами». Журнал материалов ACI . 98 : 3–9. дои : 10.14359/10154 .
- ^ Де Муинк, В.; Кокс, К.; Де Бели, Н.; Верстраете, В. (2008). «Бактериальное осаждение карбонатов как альтернативный метод обработки поверхности бетона». Строительство и строительные материалы . 22 (5): 875–885. дои : 10.1016/j.conbuildmat.2006.12.011 .
- ^ Аль-Тавади (2011). «Уреолитические бактерии и образование карбоната кальция как механизм повышения прочности песка». Журнал передовой науки и инженерных исследований . 1 : 98–114.
- ^ Jump up to: а б с Баркуки, Т.; Мартинес, Британская Колумбия; Мортенсен, Б.М.; Уэзерс, Т.С.; ДеДжонг, Джей Ти; Джинн, ТР; Спайчер, Северная Каролина; Смит, RW; Фудзита, Ю. (2011). «Прямое и обратное биоопосредованное моделирование микробиологического осаждения кальцита в экспериментах с полуметровой колонной». Транспорт в пористых средах . 90 : 23–39. дои : 10.1007/s11242-011-9804-z . S2CID 140144699 .
- ^ Jump up to: а б Чжоу, К.-В.; Сигрен, Э.А.; Айдилек, А.Х.; Лай, М. (2011). «Биокальцификация песка посредством уреолиза». Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии . 127 (12): 1179–1189. дои : 10.1061/(asce)gt.1943-5606.0000532 .
- ^ Jump up to: а б с д ДеДжонг, Джей Ти; Фрицгес, МБ; Нюссляйн, К. (2006). «Микробная цементация для контроля реакции песка на недренированный сдвиг». Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии . 132 (11): 1381–1392. дои : 10.1061/(asce)1090-0241(2006)132:11(1381) .
- ^ Jump up to: а б ДеДжонг, Джей Ти; Моренсон, Б.М.; Мартинес, Британская Колумбия; Нельсон, округ Колумбия (2010). «Биоопосредованное улучшение почвы». Экологическая инженерия . 36 (2): 197–210. дои : 10.1016/j.ecoleng.2008.12.029 .
- ^ Jump up to: а б с д Ронг, Х., Цянь, CX, Ван, RX (2011). Способ цементации сыпучих частиц на основе цемента на микробной основе. Наука Китая: Технологические науки, 54 (7), 1722–1729.
- ^ Jump up to: а б 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 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Уиффин, В.С.; ван Пассен, Луизиана; Харкс, член парламента (2007). «Микробное карбонатное осаждение как метод улучшения почвы». Геомикробиологический журнал . 24 (5): 417–423. дои : 10.1080/01490450701436505 . S2CID 85253161 .
- ^ Сейфан, Мостафа; Беренджян, Айдын (01 ноября 2018 г.). «Применение микробиологически индуцированного осаждения карбоната кальция при разработке биосамовосстанавливающегося бетона». Всемирный журнал микробиологии и биотехнологии . 34 (11): 168. doi : 10.1007/s11274-018-2552-2 . ISSN 1573-0972 . ПМИД 30387067 . S2CID 53295171 .
- ^ Фудзита, Ю.; Редден, Джорджия; Ингрэм, Дж. К.; Кортес, ММ; Феррис, ФГ; Смит, RW (2004). «Включение стронция в кальцит, образующийся в результате бактериального уреолиза» . Geochimica et Cosmochimica Acta . 68 (15): 3261–3270. Бибкод : 2004GeCoA..68.3261F . дои : 10.1016/j.gca.2003.12.018 .
- ^ Курти, Э (1999). «Соосаждение радионуклидов с кальцитом: оценка коэффициентов распределения на основе обзора лабораторных исследований и геохимических данных». Прикладная геохимия . 14 (4): 433–445. Бибкод : 1999ApGC...14..433C . дои : 10.1016/s0883-2927(98)00065-1 .
- ^ 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 .
- ^ Пингитор, Невада; Истман, член парламента (1986). «Соосаждение Ср. 2+ и кальцит при 25°C и 1 атм». Geochimica et Cosmochimica Acta . 50 (10): 2195–2203. doi : 10.1016/0016-7037(86)90074-8 .
- ^ 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 .
- ^ Jump up to: а б с д Райдинг, Э.; Аврамик, С.М., ред. (2000). Микробные осадки .
- ^ 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 .
- ^ Монти, CLV, Bosence, DWJ, Бриджес, PH, Пратт, BR (ред.) (1995). Карбонатные грязевые холмы: их происхождение и эволюция. Уайли-Блэквелл
- ^ Хаммес, Ф.; Сека, А.; де Книф, С.; Верстраете, В. (2003). «Новый подход к удалению кальция из промышленных сточных вод, богатых кальцием». Исследования воды . 37 (3): 699–704. Бибкод : 2003WatRe..37..699H . дои : 10.1016/s0043-1354(02)00308-1 . ПМИД 12688705 .
- ^ Сейфан, Мостафа; Самани, Али Хадже; Беренджян, Айдын (01 апреля 2017 г.). «Новое понимание роли pH и аэрации в бактериальном производстве карбоната кальция (CaCO3)». Прикладная микробиология и биотехнология . 101 (8): 3131–3142. дои : 10.1007/s00253-017-8109-8 . hdl : 10289/11243 . ISSN 1432-0614 . ПМИД 28091788 . S2CID 22539692 .
- ^ Jump up to: а б Джагадиша Кумар, BG; Прабхакара, Р.; Пушпа, Х. (2013). «Биоминерализация карбоната кальция различными штаммами бактерий и их применение для устранения трещин в бетоне». Международный журнал достижений в области техники и технологий . 6 (1): 202–213.
- ^ Ачал, В.; Мукерджи, А.; Басу, ПК; Редди, М.С. (2009). «Улучшение штамма Sporosarcina Pasteurii для увеличения производства уреазы и кальцита» . Журнал промышленной микробиологии и биотехнологии . 36 (7): 981–988. дои : 10.1007/s10295-009-0578-z . ПМИД 19408027 . S2CID 29667294 .
- ^ Ван, Дж. (2013). Самовосстанавливающийся бетон с помощью иммобилизованных карбонатоосаждающих бактерий. Гентский университет. Факультет инженерии и архитектуры, Гент, Бельгия
- ^ 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 .
- ^ Jump up to: а б 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 .
- ^ Редди, С.; Ачьюта Сатья, К.; Сешагири Рао, MV; Азматунниса, М. (2012). «Биологический подход к повышению прочности и долговечности бетонных конструкций». Международный журнал достижений в области техники и технологий . 4 (2): 392–399.
- ^ Сюзанна ЛаБарр (1 мая 2010 г.). «Лучший кирпич: победитель следующего поколения 2010 года» . Журнал Метрополис .
- ^ Ёсида, Н.; Хигасимура, Э.; Саэки, Ю. (2010). «Каталитическая биоминерализация флуоресцентного кальцита термофильной бактерией Geobacillus thermoflucosidasius » . Прикладная и экологическая микробиология . 76 (21): 7322–7327. Бибкод : 2010ApEnM..76.7322Y . дои : 10.1128/aem.01767-10 . ПМЦ 2976237 . ПМИД 20851984 .
- ^ Jump up to: а б с д Вскоре, Нг Вэй; Ли, Ли Мин; Кхун, Тан Чу; Линг, Хий Сью (13 января 2014 г.). «Факторы, влияющие на улучшение инженерных свойств остаточной почвы за счет микробиологического осаждения кальцита». Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии . 140 (5): 04014006. doi : 10.1061/(asce)gt.1943-5606.0001089 . S2CID 129723650 .
- ^ Ли, Мин Ли; Нг, Вэй Сун; Танака, Ясуо (1 ноября 2013 г.). «Реакция напряжения-деформации и сжимаемости биоопосредованных остаточных грунтов». Экологическая инженерия . 60 : 142–149. дои : 10.1016/j.ecoleng.2013.07.034 .
- ^ Аль-Тавади (2008). Высокопрочная in-situ биоцементация почвы кальцитом, осаждающим локально изолированные уреолитические бактерии (кандидатская диссертация). Университет Мердока, Западная Австралия.
- ^ Аль-Кабани, Ахмед; Сога, Кеничи; Сантамарина, Карлос (август 2012 г.). «Факторы, влияющие на эффективность микробиологического осаждения кальцита». Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии . 138 (8): 992–1001. дои : 10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0000666 .
- ^ Тальяферри, Ф.; Уоллер, Дж.; Андо, Э.; Холл, ЮАР; Виджиани, Г.; Бесюэль, П.; ДеДжонг, Джей Ти (2011). «Наблюдение процессов локализации деформации в биоцементированном песке с помощью рентгеновской визуализации» (PDF) . Гранулированная материя . 13 (3): 247–250. дои : 10.1007/s10035-011-0257-4 . S2CID 121636099 .
- ^ Вейл, М.Х., ДеДжонг, Дж.Т., Мартинес, Б.К., Мортенсен, Б.М., Уоллер, Дж.Т. (2012). Сейсмические измерения и измерения удельного сопротивления для мониторинга в реальном времени микробно-индуцированных осадков кальцита в песке. ASTM J. Geotech. Тестирование, в печати.
- ^ Кучарски, Э.С., Корд-Рувиш, Р., Уиффин, В.С., Аль-Тавади, SMJ (2006). Микробная биоцементация, Мировой патент. WO/2006/066326, июнь. 29.
- ^ Ченг, Л.; Корд-Рувиш, Р. (2012). «Цементация почвы in situ уреолитическими бактериями путем поверхностной просачивания» . Экологическая инженерия . 42 : 64–72. дои : 10.1016/j.ecoleng.2012.01.013 .
- ^ Ченг, Л.; Корд-Рувиш, Р.; Шахин, Массачусетс (2013). «Цементация песчаного грунта путем микробиологического осаждения кальцита различной степени насыщения» . Канадский геотехнический журнал . 50 (1): 81–90. дои : 10.1139/cgj-2012-0023 . hdl : 20.500.11937/33429 . S2CID 128482595 .
- ^ Митчелл, Дж. К.; Сантамарина, JC (2005). «Биологические соображения в геотехнической инженерии». Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии . 131 (10): 1222–1233. дои : 10.1061/(asce)1090-0241(2005)131:10(1222) .
- ^ Ребата-Ланда, В.; Сантамарина, JC (2006). «Механические пределы микробной активности в глубоких отложениях». Геохимия, геофизика, геосистемы . 7 (11): 1–12. Бибкод : 2006GGG.....711006R . CiteSeerX 10.1.1.652.6863 . дои : 10.1029/2006gc001355 . S2CID 129846326 .
- ^ Jump up to: а б Бербанк, Малькольм; 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. дои : 10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0000781 .
- ^ Ачал, Вареньям; Пан, Сянлян; Чжан, Даоюн; Фу, Цинлун (2012). «Биоремедиация загрязненной свинцом почвы на основе микробиологически индуцированного осаждения кальцита». Журнал микробиологии и биотехнологии . 22 (2): 244–247. дои : 10.4014/jmb.1108.08033 . ПМИД 22370357 . S2CID 30168684 .
- ^ Хамдан, Н., Кавазанджян-младший Э., Риттманн, Б.Е. (2011). Связывание радионуклидов и металлических примесей посредством микробиологического осаждения карбонатов. Геотехническая конференция Pan-Am CGS
- ^ Ли, Л.; Цянь, CX; Ченг, Л.; Ван, RX (2010). «Лабораторное исследование микробоиндуцирующей обработки осадка CdCO 3 в Cd 2+ загрязненная почва». Journal of Soils and Sediments . 10 (2): 248–254. doi : 10.1007/s11368-009-0089-6 . S2CID 97718866 .
- ^ Джонстон, Эрик; Хофманн, Саша; Черкук, Андреа; Шмидт, Мориц (2016). «Исследование взаимодействия Eu3+ с микробно-индуцированными осадками карбоната кальция с использованием TRLFS». Экологические науки и технологии . 50 (22): 12411–12420. дои : 10.1021/acs.est.6b03434 . ПМИД 27766852 .
- ^ Андреа Ринальди (7 ноября 2006 г.). «Спасение хрупкого наследия. Биотехнологии и микробиология все чаще используются для сохранения и восстановления мирового культурного наследия» . Отчеты ЭМБО . 7 (11): 1075–1079. дои : 10.1038/sj.embor.7400844 . ПМЦ 1679785 . ПМИД 17077862 .