كارايي فرآيند رسوب ميكروبي كربنات كلسيم در مقاوت سطحي ماسه بادي منطقه جبل كندي

Evaluation of Efficiency of Microbial-Induced Carbonate Precipitation on Surface Strength of Jabalkandi Dune Sand

با پيشروي به سمت درياچه اروميه، فرسايش بادي خاك به وضوح ديده مي شود و كانون فعال ريزگرد در منطقه به شكل تل ماسه هاي روان، خودنمايي مي كند. فرسايش بادي از عوامل اصلي تخريب خاك و محيط زيست است. هزينه زياد مالچ هاي نفتي و آثار مخرب آنها در محيط زيست، منجر به استفاده از مواد سازگار با محيط زيست و ارزانتر شده است. در اين تحقيق، مهار فرسايش بادي با بررسي مقاومت برشي با استفاده از دستگاه برش پره اي در ماسه بادي تثبيت يافته با فرآيند رسوب ميكروبي كربنات كلسيم در منطقه جبل كندي درياچه اروميه ارزيابي گرديد. رسوب ميكروبي كربنات كلسيم، با واكنش يون كربنات توليد شده در اثر هيدروليز اوره توسط باكتري (Sporosarsina pasteurii) كشت داده شده در محيط صنعتي عصاره ذرت در حضور منبع كلسيم محلول سيمانتاسيون (كلريدكلسيم و اوره) ايجاد شد. پارامترهاي مورد بررسي شامل غلظت باكتري، زمان نگهداشت، اثر تزريق مجدد محلول باكتري و سيمانتاسيون با فاصله زماني هفت روز، تأثير شرايط محيطي بر عملكرد باكتري و ميزان مقاومت سطحي بودند. نتايج آزمايش ها نشانگر بهبود مقاومت برشي خاك نسبت به زمان بود و بيشترين مقاومت برشي برابر 0.65 كيلوگرم بر سانتيمتر مربع بدست آمد. نتايج نشان داد تزريق مجدد محلول باكتري و سيمانتاسيون تأثير چشمگيري در افزايش مقاومت نمونه ها به اندازه 60 درصد نسبت به حالت يكبار تزريق داشته است.

By approaching towards Urmia Lake, the potential source of sand dust originating from the sand dunes can be clearly observed. Wind erosion causes soil and environmental degradation. The high cost of petroleum mulches and their destructive effects on the environment have led to the use of environmentally friendly and cheaper materials. In this study, the control of surface erosion of sand dust in the Jabalkandi region has been investigated by enhancing its surface strength by microbial-induced carbonate precipitation. An aerobic sporosarcinapasteurii bacteria, which exists pervasively in natural soil deposits was utilized to control soil erosion. The industrial corn extract has been used to cultivate this bacterium. To evaluate the effect of bacteria, the undrained shear strength of the soil was measured using insitu vane shear apparatus. The evaluated parameters included the bacteria concentration, retention time, effect of double injection with 7 days delay period, effect of environmental conditions on the bacteria functionality and the rate of gain of surface strength. The results showed improvement of the soil shear strength with time. The resulted maximum soil shear strength was 0.65 kg/cm2. The results indicated that the reinjection of the bacteria solution and cementation resulted in 60 percent extra surface strength gain of the soil compared to one time injection.