A critical review of microbially induced carbonate precipitation for soil stabilization: The global experiences and future prospective

Microbially induced carbonate precipitation(MICP) is a new technology having the potential to induce soil stabilization and provide a green and sustainable comprehensive solution to some geotechnical engineering problems in the environment. The present article is dedicated to present a critical review of this technology and discuss its mechanisms of action and the key factors influencing its performance. The global experiences and national participation from Egypt are demonstrated, in addition t...     

枯草芽孢杆菌J530菌株的分离鉴定及其对鸡粪的氨减排作用

筛选出具有产脲酶抑制剂功能的芽孢杆菌菌株并验证其对鸡粪便氨减排的效果。采用以硫酸铵为唯一氮源的培养基,从鸡粪便中富集、分离高效利用氨氮的芽孢杆菌。利用尿素酚红培养基平板与尿素培养基摇瓶培养相结合,筛选不能利用尿素生长的菌株。通过比较各菌株发酵液对大豆脲酶的抑制率,获得对大豆脲酶抑制活性最高的菌株。分析该菌株的16SrRNA基因序列,观察其菌落菌体形态,测定其生理生化特征,以鉴定其种属。将该菌株以1.0×10⁷ CFU/g的接种量接入新鲜鸡粪,30℃静置5 d,评价对鸡粪中芽孢杆菌含量、脲酶活性、氨氮、尿素、尿酸含量、pH、氨气释放量的影响。结果表明,筛选到氨氮利用芽孢杆菌菌株共562个,其中氨氮利用率85%以上的菌株218个;初筛得到不产脲酶菌株23个;复筛得到对大豆脲酶活性抑制较强的菌株(抑制率>50%)6个,其中J530菌株抑制率达99.3%。经鉴定菌株J530为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。该菌株5d内可使鸡粪便中芽孢含量增加50.83倍(P<0.01),使鸡粪中脲酶的活性和氨氮含量分别降低83.86%(P<0.01)和44.41%(P<0.01),尿素含量和尿酸含量分别提高28.80%(P<0.05)和1.51%(P>0.05),pH降低1.15(P<0.05),5 d氨气释放量减少67.88%(P<0.01)。筛选得到了产脲酶抑制剂的枯草芽孢杆菌J530菌株,该菌株可显著降低鸡粪便氨排放。     

尕海湿地不同退化梯度土壤脲酶与蛋白酶活性时空分布特征

为探讨高寒湿地退化对土壤酶活性的影响，本文以青藏高原东缘尕海湿地未退化、轻度退化、中度退化和重度退化4种不同退化梯度的0～10、10～20和20～40 cm层土壤为研究对象，研究不同退化梯度土壤脲酶与蛋白酶活性时空变化特征。结果表明：随退化梯度加剧，土壤含水量降低，温度升高；土壤脲酶活性在0～40 cm土层中表现为随退化加剧而逐渐降低，而蛋白酶活性趋势恰好相反；除重度退化外，其他退化梯度土壤两种酶活性均随土层加深而降低；0～40 cm土层中脲酶与蛋白酶活性分别在7、8月和6、7月最高；相关性分析表明土壤脲酶活性与蛋白酶活性和温度极显著正相关(P<0.01)；土壤蛋白酶活性与微生物生物量氮极显著正相关(P<0.01)，与含水量和温度显著正相关(P<0.05)，与硝态氮显著负相关(P<0.05)。沼泽化草甸退化显著增加土壤表层脲酶活性而降低蛋白酶活性；温度对土壤脲酶与蛋白酶活性起促进作用，含水量、微生物生物量氮对土壤蛋白酶活性具有促进作用。     

不同含羧基有机酸改性尿素在石灰性潮土中的转化特征

【目的】 研究羧基与其他活性官能团组合的不同含羧基有机酸改性尿素在石灰性潮土中的转化特征,为高效氮肥的研制提供理论依据。【方法】 将柠檬酸（羧基+羟基）、腐殖酸（羧基+酚羟基/羰基/醛基等）、聚谷氨酸（羧基+氨基）和聚丙烯酸（羧基）按照0.5%添加量加入熔融尿素中制得含柠檬酸尿素（CAU）、含腐殖酸尿素（HAU）、含聚谷氨酸尿素（PGAU）和含聚丙烯酸尿素（PAAU）4种含羧基有机酸改性尿素试验产品。设置不施肥处理（CK）及施用普通尿素（U）、CAU、HAU、PGAU和PAAU处理,采用土壤培养方法研究不同含羧基有机酸改性尿素对土壤中酰胺态氮、NH₄⁺-N、NO₃^–-N含量和土壤脲酶活性的影响。并结合普通尿素和不同含羧基有机酸改性尿素的傅里叶变换红外光谱（FTIR）,从化学结构上揭示不同含羧基有机酸改性尿素对尿素转化的影响机制。【结果】 （1）与U处理相比,在6 h—2 d内4种含羧基有机酸改性尿素均能延缓尿素在土壤中的水解,HAU和PGAU处理效果较好、其土壤尿素态氮残留量平均提高22.3%和23.7%。（2）与U处理铵态氮峰值（第2天）相比,HAU处理铵态氮含量峰值推迟至第3天,在6 h—2 d内,HAU处理铵态氮含量平均降低16.9%,HAU处理在培养后期（3—14 d）可提高土壤铵态氮含量,平均提高3.2%。（3）与U处理相比,4种含羧基有机酸改性尿素在培养后期显著提高土壤NO₃^--N含量,并以HAU处理最高,平均提高17.4 mg·kg^-1。（4）与U处理相比,培养前期（1—2 d）,4种含羧基有机酸改性尿素均抑制了土壤脲酶活性,其中HAU处理抑制效果最强、脲酶活性较U处理降低30.9%,但却提高了培养后期（2—14 d）土壤脲酶活性。【结论】 含羧基有机酸改性尿素可通过抑制培养前期脲酶活性延缓尿素在土壤中的水解与转化,延缓培养中期NH₄⁺-N向NO₃^--N转化,提高培养后期土壤NO₃^--N含量,减少氮损失。以上结果的产生主要是由于羧基及其他活性官能团可以与尿素发生反应。其中羧基与多种活性官能团（酚羟基/醛基/羰基）同时存在时与尿素的反应程度最深,对尿素的缓释效果最好。