污水环境下硫氧化细菌对砂浆性能的影响机制

荣 辉， 刘骥伟， 马国伟， 刘志华， 杨 永

(1.天津城建大学 材料科学与工程学院, 天津 300384; 2.天津城建大学 天津市建筑绿色功能材料重点实验室, 天津 300384; 3.河北工业大学 土木与交通学院, 天津 300401)

目前污水管道和废水处理设施大部分由混凝土制成，而污水和废水中的化学离子和微生物会对混凝土造成严重的影响[1].调查发现微生物对污水管道的劣化起主导作用[2-3]，这使微生物腐蚀混凝土引起了大量学者的关注.Parker[4]和Li等[5]选用硫氧化细菌，以H2S为底物，代谢生成生物硫酸，研究了生物硫酸对混凝土性能的影响.Grengg等[6]观察了微生物在混凝土表面的分布状况，探究了微生物分布对混凝土的腐蚀影响.但污水管道中除了H2S气体外，还含有大量氧化硫磺、硫代硫酸盐等底物，而这些底物亦可被硫氧化细菌代谢[7].那么以硫代硫酸盐为底物，代谢后的产物是否仍会形成生物硫酸，从而对混凝土性能造成影响.目前虽然研究了微生物在混凝土表面分布状况对混凝土性能的影响，然而微生物附着在混凝土表面后，微生物与混凝土之间的作用机制尚不清楚.

针对上述问题，本文采用硫氧化细菌，以污水中常见的Na2S2O3为底物，设置微生物试验组和灭菌污水培养基对照组，通过对硫氧化细菌代谢过程、试件表面形貌、抗压强度和矿化产物这四者之间的关系分析，揭示硫氧化细菌对砂浆性能的影响机制.

1 试验

1.1 原材料

水泥为顺鑫水泥有限公司生产的P·O 42.5普通硅酸盐水泥.河砂……