بخشی از مقاله
چکیده
فرسایش خاك از جمله نگرانیهاي عمدة محیطزیستی در قرن حاضر است. این فرسایش علاوه بر فقیرنمودن خاك و تحت تأثیر قرار دادن حیات انسان، از طریق رسوب مواد در آبراههها و مخازن سدها باعث خسارتهاي زیادي میشود. با توجه به اهمیت بهسازي و جلوگیري از جابجایی ماسه - هاي روان، امروزه با تأثیرپذیري از مکانیزمهاي موجود در طبیعت و با مطالعه و ترکیب علم خاکشناسی و بیولوژي سعی میشود راهکاري مناسب جهت بهبود مقاومت خاكهاي فرسایشیافته ارائه گردد.
در پژوهش حاضر، بهمنظور بهسازي ماسههاي روان از میکروارگانیزم هوازي Sporosarsina Pasteurii - PTCC1645 - به عنوان ولیدت کننده اورهآز، براي رسوب کربنات-کلسیم و بهسازي خاك ماسهاي مربوط به تپههاي ماسه اي شهرستان اشکذر استفاده شد. نتایج حاصل از آزمایش مقاومت فشاري تک محوري، تأثیر افزودن محلول کلریدکلسیم و نیتراتکلسیم را در افزایش مقاومت فشاري تک محوري خاكهاي مورد بررسی نشان داد. بهطوري که هرکدام مقاومت متفاوتی را در خاك ایجاد نمودند.
واژگان کلیدي: اسپورسارسینا پاستوري؛ تپه ماسهاي؛ کلرید کلسیم؛ مقاومت فشاري؛ نیترات کلسیم
مقدمه
رسوب میکروبی کلسیت - MICP - روش جدیدي از بهسازي خاك است که از باکتريها جهتکنترل فرآیند شیمیایی در خاك استفاده میکند. تحقیقات اخیر براي ایجاد رسوب میکروبی کلسیت - - MICP بر روي خاك ماسهاي نشان داده است که میتوان مقاومت و سختی اینگونه خاكها را افزایش داد. MICP نتیجه هیدرولیز اوره توسط آنزیم اورهآز ترشح شده از میکروارگانیزمها میباشد. به واسطه این واکنش آنزیمی، pH خاك افزایش مییابد و کریستال سنگ آهک روي سطح ذرات و بین حفرات خاك رسوب میکند و نهایتا منجر به اتصال ذرات به یکدیگر و افزایش مقاومت برشی خاك میشود .
بررسی تأثیر سیمان میکروبی بر مقاومت ذرات ماسه، توسط محققین مختلفی انجام گرفته است اثر سیمان زیستی ناشی از محلول هاي داراي منابع کلسیم را بر نمونه هایی از ماسه از طریق آزمون فشار تک محوري زهکشی نشده براي اندازهگیري مقاومت برشی بررسی شد. اسکن میکوسکوپ الکترونی در اکثر تحقیقات نشان داده که تشکیل بلورهاي CaCo3 در درون منافذ از ماسه نیست، اما به طور مستقیم بر روي سطح دانه شن و ماسه قرار دارد.
اسکن میکروسکوپ الکترونی از کلسیت رسوب شده بر ذرات ماسه این نتیجه با مطالعات دیگر در خصوص کاهش نفوذ پذیري خاكهاي دانهاي با افزودن سیمان میکروبی، همخوانی دارد. مطالعات نشاندهنده تأثیر زیاد جهت تزریق میکروبها در نمونه خاك بر میزان بهسازي بخشهاي مختلف نمونه ها بوده ا ست.
مواد و روش ها
براي رسوب میکروبی کلسیت حاصل از هیدرولیز اوره به میکروارگانیزمی نیاز است که بیشترین میزان آنزیم اوره آز را ترشح نماید و علاوه بر این غیر بیماريزا و قابل تکثیر در محیط هوازي باشد. سویه یک باکتري با تولید اوره آز بالا محسوب میشود که بیماري زا نبوده و هوازي است که از مرکز کلکسیون قارچها و باکتريهاي ایران تهیه گردید. محیط کشت این سویه N.A+2%Urea در نظر گرفته شد و در دماي 25الی 30 درجه تکثیر یافتند. خاك مورد آزمایش از تپههاي ماسه اي شهرستان اشک ذر انتخاب شده و به آزمایشگاه منتقل گردید.
طرح پیشنهادي در این تحقیق در دو تیمار و پنج تکرار مورد بررسی قرار گرفت. از آنجا که در این تحقیق از آزمایش تک محوري، به عنوان معیار ارزیابی مقاومت خاك در نظر گرفته شد، ماسه مورد نظر داخل ظروف پلیت با مشخصات هندسی مشابه قرار گرفته و آزمایش تک محوريبه عنوان پایلوت آزمایشگاهی بررسی شد. سوسپانسیون باکتري به همراه یک تیمار اوره و کلرید کلسیم یک مولار و یک تیمار به همراه اوره و نیترات کلسیم یک مولار به پلیت هاي حاوي ماسه اضافه شدند. پس از اضافه شدن سوسپانسیون به خاكها به حد رطوبت اشباع، نمونه ها در دماي اتاق - طبق نگهداري شدند.
