酶诱导与微生物诱导碳酸盐沉淀技术（EICP/MICP）在土遗址加固中的对比研究：力学性能与抗水蚀性优化

为解决土遗址加固材料在强度、抗劣化性和美学协调性方面的需求，研究人员采用酶诱导（EICP）和微生物诱导（MICP）碳酸盐沉淀技术，通过静态接触角、崩解试验和比色法等手段，系统评估了两种技术对遗址土壤的加固效果。结果表明，EICP和MICP均能显著提升土壤力学性能和水稳定性，但受有机质和可溶盐影响，MICP的抗水蚀性呈先增后降趋势。该研究为生物基材料在文化遗产保护中的应用提供了科学依据。

　　

土遗址作为人类文化遗产的重要组成部分，长期面临自然风化、水侵蚀和人为破坏的威胁。传统加固材料如有机和无机复合材料虽广泛应用，却存在耐久性差、生态风险高等缺陷。近年来，生物矿化技术——尤其是酶诱导（EICP）和微生物诱导（MICP）碳酸盐沉淀技术——因其环境友好性和可持续性备受关注。然而，现有研究多聚焦于砂土加固，对颗粒更细、孔隙更复杂的遗址土壤研究不足。为此，来自重庆建筑科学研究院的研究团队以郑州和汉城遗址土壤为对象，开展了一项开创性研究，成果发表于《Geomechanics for Energy and the Environment》。

研究采用一次性混合法，将细菌或脲酶溶液与胶结液预混后直接掺入土壤，通过无侧限抗压强度（UCS）、剪切波速、崩解时间和静态接触角等测试，对比了EICP与MICP的加固效果。关键技术包括：静态接触角测试评估疏水性，崩解试验模拟水侵蚀，比色法量化碳酸钙含量，以及SEM观察微观结构。

Changes in physical indices during curing stage
固化阶段质量损失率分析显示，胶结液浓度越高，EICP处理样本的质量损失率越低，而MICP样本因有机质干扰呈现先改善后恶化的非线性趋势。电阻率和剪切波速数据表明，EICP在低浓度下即可实现均匀矿化，而MICP需更高浓度以克服土壤异质性。

Conclusions
研究证实，EICP和MICP均能有效提升遗址土壤的UCS峰值强度和抗崩解性，但EICP对小孔隙渗透性更优，MICP则因细菌代谢产物导致后期性能衰减。微观结构显示，EICP生成的碳酸钙晶体更细小且分布均匀，而MICP易形成局部团聚。

该研究首次系统对比了两种生物矿化技术在细粒土中的应用差异，为遗址保护提供了低成本、高兼容性的解决方案。未来需进一步优化胶结液配方以平衡强度与耐久性，推动生物技术在文化遗产领域的规模化应用。