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| MICP与EICP技术在固化农田排水沟边坡土壤中的应用初探 |
| Preliminary study on the application of MICP and EICP technology in solidified farmland drainage ditch slope soil |
| 投稿时间：2025-10-14 修订日期：2026-03-05 |
| DOI： |
| 中文关键词: MICP EICP 土壤固化 碳酸钙 土壤结构 |
| 英文关键词: MICP EICP soil solidification calcium carbonate soil structure |
| 基金项目:国家自然科学基金;国家重点研发计划项目;农业水资源高效利用全国重点实验室开放研究基金项目资助 |
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| 中文摘要: |
| 【目的】针对传统农田排水沟护坡技术存在的操作复杂、维护困难、生态破坏等问题,发掘微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)和脲酶诱导碳酸钙沉淀(EICP)技术在农田排水沟护坡技术中的应用潜力。【方法】设置巴氏芽孢杆菌、脲酶、巴氏芽孢杆菌与脲酶混合液三种诱导剂,通过控制变量法开展基于MICP与EICP技术的土壤固化试验,测定分析试剂利用率、土壤CaCO3含量、土壤水分含量、土体结构力学性能、土表裂缝以及微观结构等特征,探讨不同诱导剂以及诱固比(诱导剂与固结液的体积比例)对土壤固结效果的影响。【结果】试验结果显示诱固比为1:3时,Ca2+利用率高达98%、生成的CaCO3含量最高；在不同固化时间下,巴氏芽孢杆菌菌液组的土壤裂缝数量少于脲酶、巴氏芽孢杆菌与脲酶混合液两组；本研究中,MICP与EIC术下土壤固化后产生的CaCO3为方解石,但不同诱导剂条件下的CaCO3晶体形态有所差异。【结论】综合考虑Ca2+利用率、CaCO3含量、崩解率、土壤力学性能等因素,认为MICP技术的固化效果优于EICP技术,推荐诱固比为1:3的MICP技术用于农田排水沟边坡土壤固化,本研究可为后续农田排水沟生态固化技术提供一定的科学指导。 |
| 英文摘要: |
| 其他学者前期研究未系统评估菌液与脲酶混合使用时的协同效应，且对土壤力学性能（如抗压强度、渗透性）及深层固化效果的定量分析不足，亦未考虑不同固化时间对固结效果的动态影响，因此本研究利用尿素水解后的CO32-与Ca2+反应产生CaCO3的技术，并基于初始脲酶活性相同的菌液与脲酶探究比对菌液、脲酶、菌液与脲酶混合液3种不同的诱导剂、诱导剂与固结液的不同配比对不同固化时间土壤固结效果的影响。通过分析试剂利用率、各土层的CaCO3含量、水分含量、土体结构的力学性能、土表裂缝以及微观结构等指标综合衡量不同诱导剂对排水沟坡土壤固结效果的影响，以寻求适用于排水沟边坡土体固化效果较优的诱导剂类型。 |
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