文献综述（或调研报告）：
摘要：钢渣建材制品固碳是对钢渣制品进行碳酸化处理，使CO2与钢渣制品中的部分矿物相发生反应，在增强钢渣制品自身强度、体积稳定性、耐久性等性能的同时，达到固碳环保、以废治废目的的技术。微生物在这一过程中能起到催化作用，是一项有前景的可持续发展技术。本文综述了CO2和钢渣在建材行业的应用、钢渣固碳的工艺和机理、微生物催化作用的机理等方面的研究进展，并对钢渣固碳技术的未来发展进行了展望。
关键词：微生物；钢渣；二氧化碳；固碳；
1 引言
随着经济的不断发展，资源的开发利用与环境保护之间的矛盾日益激化，温室效应、雾霾、沙尘暴等恶劣的环境问题正给人们的生存与发展带来极大的挑战。国家发改委于2016年2月23日发文称：“lsquo;十三五rsquo;时期是我国全面建成小康社会的决胜阶段，也是实现我国2020年、2030年控制温室气体排放行动目标的关键时期[1]。”除了温室气体，大量工业固体废物的产生与堆放也会造成大量土地资源的浪费和污染。如何通过科技的发展减少这些环境有害物质的排放或增加回收利用的比例，是人类发展到当前阶段亟待解决的问题。
人类大量使用化石能源产生了大量温室气体，其中排放量最大的是二氧化碳（CO2），对全球气候变暖贡献最大。目前全世界每年向大气中排放二氧化碳340亿吨，人工利用量不足10亿吨。我国2018年二氧化碳排放量约100亿吨，超过欧盟和美国的总和，人均排放也超过欧盟。目前面临的国际减排压力巨大，严重制约了我国未来的发展空间。除了从源头上减少排放，二氧化碳的捕获与封存技术（Carbon Capture and Storage，CCS）发展较为迅速，但是如何避免已封存的二氧化碳再次逃逸到大气中以及降低技术推广使用的成本问题一直是推进该技术发展所面临的挑战[2]。
钢渣是炼钢过程产生的工业副产物。据悉，我国2017年全国冶金产生的钢渣共计1.08亿吨，同比增长300万吨，但综合利用率仅有30%左右，虽较去年提高了5%，但与国外先进水平相比仍存在较大差距（美国、日本等早在上世纪对钢渣的处理就已达到了排用平衡，综合利用率达100%，欧洲各产钢大国也很重视钢渣的处理，综合利用率达65%）。
钢渣按照产生于不同的炉型可分为转炉渣、平炉渣、电炉渣。B.Mason等提出了钢渣碱度[CaO/(SiO2 P2O5)][3]的概念，将钢渣分为低碱度渣（碱度＜1.8）、中碱度渣（1.8le;碱度le;2.4）和高碱度渣（碱度＞2.4），是如今应用最广泛的分类。钢渣外表呈灰褐色，颗粒棱角分明，结构致密，硬度较大，易磨性差[4]。大多数钢渣的主要化学组成包括CaO、MgO、SiO2和FeO，然而各成分的含量随原料及工艺的差别变化较大[5]。钢渣的矿物组成主要包括硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、铁铝酸四钙（C4AF）、铁酸二钙（C2F）及固溶体（RO）相[5]，此外还含有少量游离氧化钙（f-CaO）和游离氧化镁（f-MgO）。
本课题主要研究利用工业三废之一的钢渣在微生物催化作用下吸收、固结CO2，提升钢渣制品性能，拓展钢渣回收利用的途径，以废治废，对CO2和钢渣的减排与综合利用具有非常重要的理论意义和实用价值。
2 国内外钢渣在建材行业的应用现状
钢渣的矿物组成与水泥熟料相近，但由于以下一些原因制约了钢渣在建材方向的应用：硅酸盐矿物含量低，且颗粒粗大，结晶良好，水化活性较低[3, 4, 6]；铁含量高，密度大，硬度大，易磨性差，粉磨生产成本高，经济效益差； f-CaO和f-MgO水化生成Ca(OH)2和Mg(OH)2，体积膨胀分别为97.8%和148%，易造成及钢渣制品的开裂破坏[7]；含有的P2O5优先与CaO及SiO2反应生成纳盖斯密特石（7CaO· P2O5·2 SiO2）[8]。
目前，除了用作铺路或回填材料（日本利用陈化后的钢渣填海，实现了人造陆地[9]）以外，钢渣在建材方向的应用主要包括以下几个方面：
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