جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "soil stabilization" در نشریات گروه "زیست شناسی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «soil stabilization» در نشریات گروه «علوم پایه»جستجوی soil stabilization در مقالات مجلات علمی
-
سابقه و هدفیکی از روش های جدید به منظور تثبیت و استحکام خاک رسوب کلسیت به واسطه تحریک میکروبی (MICP) است. تولید سیمان زیستی یک فرآیند اکولوژیکی مبتنی بر فعالیت آنزیم اوره آز میکروبی است. این پژوهش با هدف جداسازی و شناسایی گونه های باسیلوس دارای پتانسیل MICP از اکوسیستم های متنوع ایران انجام شد.مواد و روشها: این پژوهش به صورت مقطعی بر روی 200 نمونه خاک جمع آوری شده از اکوسیستم های خشک ایران انجام شد. جدایه های باسیلوس با استفاده از آزمونهای متداول میکروبیولوژی و روش های مولکولی از جمله تجزیه و تحلیل توالی 16SrRNA و gyrA جداسازی وشناسایی شدند. برای تعیین توانایی تولید سیمان زیستی از آنالیز رشد در حضور اوره، مقادیرمختلف شوری، pH ، دما وهمچنین آنالیز SEM، XRD و تونل باد استفاده شد.یافته هااز بین جدایه های باسیلوس شناسایی شده، 5 سویه دارای فعالیت اوره آزی قوی متعلق به 4 گونه مختلف باسیلوس آمیلولیکویفشنس ،باسیلوس تورنژینسیس، باسیلوس کاربنیفیلوس و باسیلوس اولیوس شناسایی گردید. شرایط بهینه جدایه های منتخب برای انجام MICP حرارت 35 درجه سلسیوس،8/8 pH و شوری 6 درصد بود. همچنین نتایج تونل باد، کاهش 100 برابری تلفات خاک در سرعت جریان 100 کیلومتر در ساعت را نشان داد.نتیجه گیرینتایج نشان داد که جدایه های بومی باسیلوس پتانسیل قابل توجهی به منظور تولید سیمان زیستی دارند. از این رو استفاده ازفرایند MICP در سطح خاک به منظور کاهش تلفات خاک ناشی از فرسایش بادی، تثبیت شن های روان واستحکام زمین در خاک های صحاری کشور پیشنهاد می گردد.کلید واژگان: تثبیت خاک, MICP, سیمان زیستی, باسیلوسBackground &ObjectivesCalcite precipitation by microbial stimulation (MICP) is the new method which used for soil stabilization and solidity. Biocementation is an ecological process based on microbial urease enzyme activity. The present study aimed to isolation and identification of Bacillus spp. with MICP potential from various ecosystems of Iran.Materials &MethodsThis cross-sectional study was conducted on 200 soil samples collected from arid and desert ecosystems of Iran. Bacillus were isolated and characterized by conventional microbiology tests and molecular methods include the amplification and sequences analysis of gyrA and 16S rRNA genes. Growth in presence of urea, different salinity, pH and temperature, also SEM, XRD and wind tunnel analysis were used to determine biocementation ability.ResultsA total of 5 Bacillus isolate with strong urease activity belonging to 4 different species include B. amyloliquefaciens, B. thuringiensis, B. carboniphilus and B. oleos were identified. Optimum conditions for MICP by isolates are 35°C, pH 8.8 and 6% salinity. Moreover, the results of wind tunnel after MICP showed a 100-fold reduction in soil loss at a flow rate of 100 km/h.ConclusionThe results showed that indigenous Bacillus spp. have a significant potential to produce bio-cement. Therefore, its suggest the MICP process have been used to reduce soil losses due to wind erosion, stabilization of loose sands and ground consolidation in the desert soils of the country.Keywords: Soil Stabilization, MICP, Biocement, Bacillus spp
-
مقدمهفرایند رسوب کلسیت، در نتیجه فعالیت های متابولیکی میکروارگانیسم ها، کلسیفیکاسیون زیستی نامیده می شود. در این فرایند، کلسیت (CaCO3) به وسیله فعالیت های میکروارگانیسم ها بر روی دانه های خاک ته نشین شده و سبب افزایش سختی/ استحکام و کاهش فرسایش خاک می شود. مواد و روش ها: در این مطالعه، میزان هیدرولیز اوره و ته نشینی کلسیت در فرایند تثبیت خاک، بوسیله باکتری Bacillus sp. HAI4 از طریق روش تاگوچی مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین، تونل باد برای اندازه گیری میزان پایداری خاک، طراحی شد.نتایجدر این پژوهش، سه فاکتور (کلرید آمونیوم، اوره و ملاس) برای بررسی تثبیت خاک، بررسی شدند. نتایج این مطالعه، نشان داد که روش تاگوچی یکی از کارامدترین روش ها برای بررسی فاکتورهای موثر در فرایند پایداری خاک است. در این مورد، غلظت اوره، دارای بیشترین تاثیر در رسوب دهی کلسیت و تثبیت خاک بوسیله این باکتری بود. همچنین، بررسی اندرکنش فاکتورها، ارتباط فاکتورها را با هم نشان داد. در مورد فاکتور کلرید آمونیوم با سه سطح (5/0، 1 و 5/1 گرم بر لیتر) ، در سطح سوم، بیشترین تاثیر (353/4%) را در فرایند تثبیت خاک داشت. افزایش کلریدآمونیوم، باعث افزایش میزان پایداری خاک شد. سه سطح 20، 30 و 40 گرم بر لیتر اوره نیز مورد بررسی قرار گرفت. دراین مورد نیز، سطح سوم با میزان313/4% بیشترین تاثیر را داشت. همچنین، در این مطالعه، طراحی تاگوچی، به صورت سه سطح ملاس (30، 40 و 50 گرم بر لیتر) ، بیشینه تثبیت خاک را در سطح دوم با میزان 873/3% نشان داد. در حقیقت، ابتدا با افزایش ملاس، تثبیت خاک، افزایش و سپس کاهش یافت. بحث و نتیجه گیری: در حالت کلی، این مطالعه نشان داد که دو فاکتور کلرید آمونیوم و اوره، تاثیر بیشتری در میزان هیدرو لیز اوره و رسوب کلسیت دارند.کلید واژگان: کلسیفیکاسیون زیستی, پایداری خاک, Bacillus sp, رسوب کلسیت, آمونیوم کلرایدIntroductionThe process of calcite precipitation resulted from metabolic activities by microorganisms is biocalcification. In this process, calcite (CaCO3) is deposited on the soil grains by metabolic activities of microorganisms resulting in increased stiffness/strength and reduced erodibility of soil.Materials and methodsIn this study, urea hydrolysis and calcite precipitation rates in soil stabilization process were evaluated by the bacterium Bacillus sp. HAI4 through Taguchi method. Also, it was designed a wind tunnel for analysis of soil stabilization rate.ResultsIn this investigation, three factors (NH4Cl, urea and molasses) were surveyed in optimization of soil stabilization. Results of this study illustrated that Taguchi method is one of effective methods for optimization of effective factors in soil stabilization process. In this case, urea concentration had higher effect on soil stabilization and calcite sedimentation by Bacillus sp. Also, evaluating factors interaction showed relationship of factors together. Three levels (0.5, 1 and 1.5 g/L), were determined for NH4Cl factor in which the highest effect (4.353%) in soil stabilization was related to level 3. Increasing of NH4Cl resulted in high soil stabilization rate. Three levels 20, 30, and 40 g/L of urea were applied. Results illustrated that effective level was 3 with 4.313%. Also, Taguchi design was in this study, as three levels of molasses (30, 40 and 50 gr/L) illustrated maximum soil stabilization in level 2 by 3.873%. In fact, by increasing of molasses, soil stabilization firstly increased and then decreased. Discussion and conclusion: Totally, this study shows two factors (NH4Cl and urea) that have a major effect in urea hydrolysis and calcite precipitation rates.Keywords: Biocalcification, Soil stabilization, Bacillus sp, Urea hydrolysis, Calcite precipitation, Ammonium chloride
نکته
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.