微生物与黏土矿物对碳酸盐矿物沉淀的影响OA北大核心

为分析微生物和黏土矿物对碳酸盐矿物沉淀量、矿物类型和机制等方面的影响,本文选取可诱导白云石沉淀的枝芽孢菌和伊利石作为外源因子,在模拟适合枝芽孢菌生存的海洋溶液中开展了碳酸盐矿物诱导沉淀实验。实验中使用Mg^(2+)/Ca^(2+)=8的营养肉汤培养液,在30℃的恒温箱中,设置了1、3、5、10、15天的不等培养期,培养结束后采样、测量pH值和Mg^(2+)、Ca^(2+)浓度,并收集沉淀物进行扫描电镜观察(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射分析(XRD),观察了不同沉淀体系对碳酸盐矿物沉淀的影响。实验结果表明,微生物沉淀体系下的沉淀物种类较多,包括高镁方解石和微米级原白云石矿物,而在黏土矿物沉淀体系下,沉淀物主要表现为高镁方解石、方解石和纳米级原白云石。在共同沉淀体系中,多项测试分析的结果更贴近黏土矿物体系,沉淀物主要为方解石和白云石纳米球集合体,说明黏土矿物不利于促进微生物诱导形成碳酸盐矿物。在微生物适宜的环境中,枝芽孢菌对碳酸盐矿物沉淀数量和速率的影响比伊利石大,可能与微生物能够不断向溶液中提供碳酸根离子,从而加速碳酸盐矿物沉淀有关。