بررسی تأثیر اصلاح بیولوژیک بر افزایش مقاومت خاک‌های سیلتی قلیایی مناطق خشک و نیمه‌‌خشک در برابر فرسایش ناشی از آب و باد (مطالعه موردی: کویر میقان)

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی

2 گروه مهندسی عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی

3 گروه شیمی، پژوهش سرای خواجه نصیر قم

4 گروه مهندسی عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی / بخش فنی و مهندسی، دانشگاه پیام نور، تهران - گروه مهندسی عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی

5 گروه مهندسی عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی

doi
10.22034/jcee.2022.48805.2090
چکیده

فرسایش ناشی از باد در سطح خاک، سبب ایجاد گردوغبار و تهدید سلامت انسان و محیط‌زیست می‌گردد. علی­رغم تحقیقات متعدد انجام‌شده بر فرآیند ایجاد پوسته زیستی به‌واسطه رسوب کلسیت (Calcite) ناشی از فعالیت باکتری در خاک‌های درشت­‌دانه، مطالعات کافی به‌منظور استفاده از این روش در بهسازی خاک‌های ریزدانه سیلتی از نوع شور و قلیایی صورت نگرفته است. در مطالعه حاضر از باکتری اسپورسارسینا پاستئوری (Sporosarcina pasteurii) جهت ایجاد پوسته زیستی بر روی خاک‌ سیلتی منطقه کویر میقان به‌منظور جلوگیری از پدیده گردوغبار استفاده ‌شده است. نمونه‌های خاک با مقادیر متفاوت باکتری (از نظر غلظت‌ و میزان باکتری بر سطح) آماده شدند. نمونه‌های آماده‌شده پس از طی روزهای عمل‌آوری متفاوت در دستگاه تونل باد ساخته‌شده در راستای این مطالعه قرار گرفتند. پس از اتمام آزمایش تونل باد میزان فرسایش سطحی نمونه‌ها اندازه‌گیری شد. جهت بررسی بیشتر، آزمایــش‌های ذوب و یخ، آب شستگی، نفوذ مخــــروط، هـدایت الکتریکی، pH و آنالیـزهای میکروسکـوپ الکتـرونی روبشــی(Scanning Electron Microscope (SEM)) و پراش اشعه ایکس (X-Ray Diffraction (XRD)) نیز بر روی نمونه‌ها انجام ‌شده است. جهت مقایسه تثبیت با باکتری و تثبیت‌کننده‌های متداول، نمونه‌هایی با شرایط مشابه از سیمان و آهک آماده ‌شده و فرسایش سطحی ناشی از باد در آن‌ها اندازه‌گیری شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که ایجاد پوسته سطحی به­ روش MICP (Microbial Induced Calcium Carbonate Precipitation)، فرآیندی مؤثر جهت کنترل گردوغبار ناشی از فرسایش بادی در منطقه می‌باشد. با استفاده از فرآینــد پوسته زیستی در نمونه‌های 28 روزه، 95 درصـد افزایش در مقاومت سطحی و 8/89 درصد کاهش در میزان فرسایش بادی مشاهده شده است.