本书从矿山露天环境粉尘污染治理的紧迫性入手，以发展经济、高效、绿色抑尘技术和方法为切入点，通过阐述微生物诱导碳酸钙沉淀技术的应用现状，分析矿山抑尘技术特点，针对微生物抑尘剂的抑尘机理进行了深入研究。全书共5章，主要内容包括：微生物抑尘剂的可行性研究、微生物抑尘剂菌种的筛选及驯化、微生物抑尘剂性能优化、微生物抑尘剂的抑尘机理、问题与展望。

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1999-2003,山东农业大学，农学学士 2003-2006，中国科学院大学，理学硕士 2010-2013年中国矿业大学，工学博士2017年~今，山东科技大学，教授安全技术及工程1. 煤自燃逐级氧化与危险区域精准辨识理论及高效防控方法，山东省自然科学奖二等奖， 2022年，排名第1； 2.煤自燃智能监测预警装备与高效防控关键技术及应用，山东省技术发明奖二等奖，2023，排名第1； 2. 防治煤炭自燃的绿色高效防灭火材料的研发与工程应用，中国煤炭工业科学技术奖一等奖， 2018年，排名第1； 3.安全环保型矿用高分子材料的研发与工程化应用，重庆市科技进步二等奖， 2021年，排名第2；（本书依托项目） 4. 老矿井全空间灾害防治新技术研究及应用，中国职业安全健康协会科学技术一等奖， 2019年，排名第3；（本书依托项目） 5. 深部综放工作面瓦斯与火耦合灾害协同防控技术研究，中国煤炭工业协会科学技术奖三等奖， 2016年，排名第4。国家注册安全工程师、山东省应急管理厅安全生产专家

目录
序
前言
第1章 微生物抑尘剂的可行性研究 1
1.1 微生物矿化 2
1.1.1 微生物矿化模式 2
1.1.2 MICP途径及其矿化机理 3
1.1.3 MICP过程的主要影响因素 6
1.2 MICP技术在不同领域中的应用 11
1.2.1 土壤固结 11
1.2.2 混凝土裂缝修复 12
1.2.3 重金属污染治理 13
1.2.4 碳封存 14
1.3 微生物抑尘剂在粉尘防治领域的可行性 15
1.3.1 煤矿粉尘特征 15
1.3.2 微生物抑尘剂对不同变质程度煤尘的抑尘性能 19
1.3.3 微生物抑尘剂对不同煤土比混合粉尘抑尘性能的影响 23
1.4 本章小结 27
第2章 微生物抑尘剂菌种的筛选及驯化 29
2.1 纯培养产脲酶菌 29
2.1.1 纯培养产脲酶菌的筛选 29
2.1.2 纯培养产脲酶菌的生长特征 31
2.1.3 纯培养产脲酶菌的脲酶活性 32
2.1.4 纯培养产脲酶菌的矿化特征 33
2.2 产脲酶菌株的复配 37
2.2.1 复配产脲酶菌的生长特征 38
2.2.2 复配产脲酶菌的脲酶活性特征 39
2.2.3 复配产脲酶菌的矿化特征 40
2.3 产脲酶菌群 43
2.3.1 产脲酶菌群的脲酶活性特征 43
2.3.2 产脲酶菌群活性的稳定性 44
2.3.3 产脲酶菌群的矿化特征 45
2.4 本章小结 47
第3章 微生物抑尘剂性能优化 48
3.1 营养液的优化 48
3.1.1 单因素优化 48
3.1.2 多因素优化 56
3.2 胶结液的优化 59
3.2.1 钙源的优化 59
3.2.2 表面活性剂的优化 61
3.2.3 外源物质的优化 73
3.3 施用方法的优化 75
3.4 本章小结 77
第4章 微生物抑尘剂的抑尘机理 78
4.1 微生物抑尘剂在粉尘中的入渗 78
4.1.1 入渗特征 78
4.1.2 入渗深度和截留量 80
4.1.3 菌液入渗湿润锋和煤尘柱含水率 81
4.1.4 入渗率拟合分析 82
4.1.5 入渗深度拟合分析 83
4.1.6 微生物抑尘剂抑尘性能与入渗特征的关系 84
4.2 微生物抑尘剂在粉尘上的吸附 86
4.2.1 煤尘粒径和质量对微生物吸附的影响 86
4.2.2 吸附等温线分析 87
4.2.3 煤尘对微生物的吸附机制 88
4.2.4 煤尘对微生物的吸附特征与抑尘性能的相关性 90
4.3 微生物抑尘剂对粉尘的固结特征 91
4.3.1 微观形貌分析 91
4.3.2 固结体的孔隙特征和斥水性 97
4.3.3 矿化产物生长分析 101
4.4 微生物作用机制 105
4.4.1 微生物对表面活性剂的响应 106
4.4.2 复配微生物对钙源类型的响应 111
4.4.3 微生物群落功能基因分析 113
4.5 本章小结 115
第5章 问题与展望 117
5.1 MICP的副产物与胶结均匀性问题 117
5.1.1 氨逸散问题与对策 117
5.1.2 胶结均匀性问题与对策 121
5.2 MICP技术的机制探究问题 124
5.2.1 微流控技术 125
5.2.2 基因表征手段 127
5.3 MICP技术的成本问题 128
5.3.1 原材料成本与解决措施 128
5.3.2 应用成本 131
5.4 碳排放和能源消耗问题与对策 133
5.4.1 寻找替代钙源和尿素 135
5.4.2 转变MICP路线 136
5.5 本章小结 137
附录 139
附1.1 材料 139
附1.2 研究方法 139
附1.2.1 产脲酶菌的筛选、鉴定与保存 139
附1.2.2 产脲酶微生物的生长与酶活 142
附1.2.3 矿化性能表征 143
附1.2.4 微生物抑尘剂在粉尘中的入渗 147
附1.2.5 微生物抑尘剂在粉尘(煤尘)上的吸附 149
附1.2.6 工业CT测试 152
参考文献 155