中文摘要：

建筑文物是历史文化遗产的重要组成部分，对材料保持原貌的修复是建筑文物修复的重要内容。同时，重大工程混凝土材料的裂缝和缺陷是导致混凝土结构耐久性下降的重要因素之一。本项目旨在研究一种与无机建筑材料相容性好、耐久性高的微生物修复材料，阐明该材料制备中的生物化学机理，建立产物形成的热力学与动力学模型，为提高建筑文物和重大工程混凝土材料修复的技术水平奠定相关理论基础。主要研究内容有方解石矿化菌的培养、保

结论摘要：

本项目通过优选获取到一种适宜用于建筑材料修复并具有碳酸盐矿化特性的菌株，经过营养源和环境条件的优化，探明了目标菌株的适宜生长条件、培育方法、以及生长繁殖规律，并对其进行调控。细化研究了碳酸盐矿化菌的产酶方式、产酶条件与酶解能力，通过酶促反应米氏常数的测定，获得了多因素条件下菌株酶活、酶反应速度的影响规律与优化控制手段。探明了菌株矿化沉积碳酸钙的生物化学机理，并从结晶动力学的角度描述了碳酸盐矿化菌体系调控碳酸钙结晶生长的整个过程，证实微生物体系中分泌出的有机质担任着调控碳酸钙晶体形貌和晶型的重要作用，提出了菌株矿化沉积碳酸钙形貌、晶型、颗粒尺寸细化的调控技术手段，并大幅提高了沉积碳酸钙单位体积产率，为微生物在建筑文物和混凝土缺陷中的修复应用提供了有力的理论基础和技术支持。最终通过载体技术的应用，开发出了微生物在材料裂缝和表面缺陷中的植入技术及表面覆膜技术，在较短时间内可在材料表面形成一层与基材连接紧密地连续碳酸钙膜，裂缝中由于碳酸钙的胶结也可被致密填充，覆膜与修复防护效果显著，可适用于建筑文物和重大工程混凝土缺陷修复的需要。