ارزیابی کارایی رسوب میکروبی کربنات برای تثبیت شن های روان

فرسایش بادی یکی از عوامل اصلی در تخریب خاک و محیط زیست و همچنین آلودگی هوا در مناطق خشک و نیمه خشک است. با توجه به هزینه­های زیاد استفاده از مالچ­های نفتی و همچنین اثرات مخرب محیط زیستی این نوع مالچ­ها، در تحقیق حاضر، اثر فرآیند ترسیب میکروبی کربنات کلسیم (MICP) به عنوان یک روش بیولوژیک سبز و سازگار با محیط زیست جهت کنترل فرسایش بادی و تثبیت شن­های روان مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور با استفاده از یک دستگاه تونل باد، فرسایش نمونه­های سیمانی شده بیولوژیکی در طیفی از سرعت­های مختلف باد در دامنه­ی ۱۰ تا ۵۵ کیلومتر بر ساعت در ارتفاع ۱۰ سانتی­متری از کف تونل شبیه­سازی گردید. نتایج نشان داد که در تمامی سرعت­های باد تیمار MICP در مقایسه با نمونه­های شاهد کاهش معنی­داری در مقدار فرسایش خاک ایجاد کرده است. با این حال تاثیر MICP در سرعت­های بالا بسیار چشمگیر بود به طوری که شار تلفات خاک در تیمار شاهد و تیمار MICP در سرعت ۵۵ کیلومتر در ساعت به ترتیب ۲۴۰ در مقابل ۱۳/۲ کیلوگرم بر مترمربع بر ساعت بود. نتایج آزمایش مقاومت فروروی نشان داد که کاربرد MICP تا حدود ۳ برابر سبب افزایش مقاومت فروروی لایه­ی سطحی نمونه­ها شده است که نشان­دهنده تشکیل لایه مقاوم سطحی بر روی نمونه­های سیمانی شده است. بررسی رسوبات کربنات کلسیم با استفاده از آنالیز XRD و SEM نیز نشان داد رسوبات کربنات کلسیم بیشتر به شکل کریستال­های واتریت می­باشد که به صورت یک پل ارتباطی سبب اتصال ذرات سست ماسه به یکدیگر شده و مقاومت آن­ها را در مقابل تنش برشی باد افزایش می­دهد.

کلیدواژه ها:

سیمان بیولوژیکی ، MICP ، کنترل فرسایش بادی ، مقاومت فروروی