Кіру | Тіркелу
Қазақ ұлттық аграрлық зерттеу университеті ISSN 2304-3334 (Print)  ·  ISSN 2304-3334 (Online)
Мақала жіберу
Мәзір
Мақала жіберу
АУЫЛ ШАРУАШЫЛЫҒЫ, АГРОХИМИЯ, АЗЫҚ ӨНДІРУ, АГРОЭКОЛОГИЯ

МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ТӘСІЛМЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУҒА BACILLUS CEREUS БАКТЕРИЯСЫН ҚОЛДАНУ

Бауыржан Жанатаев 1 , Зина Тунгушбаева 2 , Александр Леонов 2 , Айман Токтамысова 3 , Гулмира Тулеева 3

1 Абай атындағы қазақ ұлттық педагогикалық университеті; 2 Абай атындағы Қазақ ұлттық педагогикалық университеті; 3 Қазақстан-Ресей Медициналық университеті

doi.org/10.37884/4-2023/15 Бет. 129-140 Қабылданды 09.02.2023 Жарияланды 06.12.2023

Аңдатпа

        Бұл мақалада топырақты нығайтудың үнемді және қоршаған ортаға зиян келтірмейтін биологиялық әдістер, микроағзаларды  қолдану арқылы биоцемент алуды зерттеу туралы мәліметтер берілген. Зерттеу барасында екі әдіс қолданылды: микроағзалармен инъекциялау және араластыру әдісі. Әр әдістің екі түрі қолданылды, инъекциялау әдісінің  фиксациялы және фиксациясыз түрі, ал араластыру әдісінің стирилденген және стирилденбеген түрі. Биоцемент алу барасында Sporosarcina pasteurii  микроағзасы қолданылып, құмды нығайтуға және де құмның әртүрлі механикалық қасиеттерін жақсартуға бағытталған зерттеу жұмыстары жүргізіліп, нәтиже алынды.

           Микробиологиялық әдіспен құмды нығайтуға кальций карбонатын (кальцит) тұндыруды қолдану мүмкіндігі артып, оның кең таралуына және зерттелуіне  алып келді. Қазіргі уақытта құмды нығайтуда бұл әдістің  биотехнологиялық маңызы зор, басқа технологиялармен салыстырғанда экономикалық жағынан тиімді және болашағы бар әдіс болып табылады. Зерттеу жұмысында  Sporosarcina pasteurii микроағзаларды қолданып, кальций карбонатын   тұндыру арқылы, құмның коллонасы нығайтылды.

         Нығайтылған құмды рентгенографиялық және SEM-BSE микроскобы арқылы зерттеу барысында құмдағы кальций карбонаттарының биоцементтелгенін айқын көруге болады. Сонымен, жұмысты қорытындылай келгенде Sporosarcina pasteurii микроағзасын құмды нығайту үшін қолдануға болатыны дәлелденді. Зерттеу нәтижесінде микроағзамен фиксациялы инъекция, фиксациясыз инъекциядан құмды нығайтып суға беріктігін арттырды. Ал, араластыру әдісі бойынша стерилденген ортада  бактерияларды өсіру, центрифугалау просесісіз микроағзалардың көбею белсенділігі мен кальцит кристалдарының пайда болуына теріс әсер көрсетпейді.

кальцит тұнбасы, Bacillus cereus , бактериялар, құм, нығайту.

01 Кіріспе

Мақаланың толық мәтіні оң жақ панельде PDF форматында жүктеу үшін қолжетімді.

02 Әдебиеттер тізімі

  1. 1. M. El Mashad, A. Hassan, Increasing the strength of sandy-silty soils by mixing with cement dust, J. Eng. Sci., Assiut University, Department of Eng. 41 (4) (2013) 1-10
  2. 2. H.F. Winterkorn, S. Pamukchu, Soil Stabilization and Grouting of Joints, in: Si Fang (ed.), Handbook of Foundation Design, Second Edition, Wannostrand Reinhold, New York, NY, 1991, p. 317.
  3. 3. С. Sirivitmaitri, A. Puppala, S. Saride, and L. Hoyos, Combined lime-cement stabilization for increasing the service life of small roads, trans. J. Transp. Res. Board 2204 (-1) (2011) 140-147.
  4. 4. Fauzi, W.M. Nazmi, W.J. Fauzi, Stabilization of Kuantan clay bed using fly ash and bottom ash, in: 8th International Conference on Geotechnology and Transportation Engineering Geotropika, 2010.
  5. 5. M.P.D. Ingunza, C.L. Pereira, O.F.S. Junior, Use of sludge ash as a stabilizing additive in soil-cement mixtures for use in road pavements, J. Mater. Civil Engl. 27 (7) (2015) 3-5.
  6. 6. J.S. Trivedi, S. Nair, C. Iyyunni, Optimal use of fly ash to stabilize low quality soil using genetic algorithm, Proc. Eng. 51 (2013) 250-258.
  7. 7. T.M. Krishna, Soil stabilization by peanut shell ash and waste fiber material, Int. J. Innov. Eng. Technol. 5 (3) (2015) 52-57.
  8. 8. M.M.A. Elmashad, Comprehensive research on soil improvement in arid areas using industrial by-products such as slag, fly ash, waste iron hydroxide mixed with desert dune sand, Bentonite, cement and/or lime, Doctoral dissertation, Okayama University, Okayama, Japan, 2006.
  9. 9. M.S. Baginia, A. Ismaila, B. Heradmand, M.H. Hafezi, R.A. Almanso, Possibilities of Portland cement-bitumen emulsion mixture for soil stabilization in road base construction, JurnalTeknologi 65 (2) (2013) 67-72.
  10. 10. J. James, P.K. Pandian, Effect of microceramic dust on plasticity and swelling index of lime stabilized expansive soil, Int. J. Appl. Eng. Res. 10 (42) (2015) 30647-30650.
  11. 11. C.S. Bina, Case studies on the application of coco coir geotextile for soil stabilization, in: International Conference on Case Histories in Geotechnics. Seventh International Conference on Case Histories in Geotechnics, vol. 5, no. 2, 2013, pp. 67-72.
  12. 12. N. Latifi, A. Eisazadeh, A. Marto, K.L. Meehan, Tropical residual soil stabilization: a powdered material for soil strength improvement, Const. Build. Mater. 147 (2017) 827-836.13. Ф.
  13. 13. Jawad, J. Zheng, Improvement of fine sand by microbial-induced calcite deposition, Brit. J. Appl. Sci. Technol. 17 (2) (2016) 1-9.
  14. 14. N. Muhammad, S. Siddiqua, N. Latifi, Curing earth bed materials using magnesium leaching: a sustainable construction additive, J. Mater. Civ. Engl. 30 (10) (2018) 1-13.
  15. 15. M. Umar, K.A. Kassim, K.T.P. Chiet, Biological process of soil improvement in civil engineering: a review, J. Rock Mech. Geotechnical Engineering. Eng. 8 (2016) 767-774.
  16. 16. L. Cheng, R. Cord-Ruvish, In situ soil cementation by ureolytic bacteria through surface percolation, Ecol. Eng. 42 (2012) 64-72
  17. 17. N.W. Sun, L.M. Lee, T.K. Khun, H.S. Ling, Factors influencing the improvement of engineering properties of residual soil by microbial-induced calcite deposition, J. Geotech. Geoenviron. Eng. 140 (5) (2014).
  18. 18. B.M. Mortensen, M.J. Haber, J.T. Dejong, L.F. Kaslake, D.C. Nelson, Effect of environmental factors on microbe-induced calcium carbonate deposition, J. Appl. Microbiol. 111 (2) (2011) 338-349.
  19. 19. M.P. Harkes, L.A. van Paassen, J.L. Buster, W.S. Whiffin, M.C.M. van Lausdrecht, Fixation and distribution of bacterial activity in sand to induce carbonate deposition for soil stabilization, Ecol. Engl. 36 (2) (2010) 112-117.
  20. 20. R. Cardoso, R. Pedreira, S. Duarte, G. Monteiro, J. Borges, I. Flores-Colen, Biocementation as a method for rehabilitation of porous materials. New approaches to construction and durability, Build. Pathol. Rehabilitation. (2016) 99-120, https://doi.org/10.1007/978-981-10-0648-7_5 . 6.
  21. 21. Z. Yang, H. Cheng, A study on the effectiveness of a high-strength microbiological mortar obtained by low-pressure grouting of joints to reinforce failing masonry structures, Const. Build. Mater. 41 (2013.A) 505-515.
  22. 22. A. M. Grabeca, J. Starzikb, K. Stefaniac, J. Wierzbickić, and D. Zavala, On the possibility of improving compacted silt soils using the biodeposition method, Const. Build. Mater. 138 (2017) 134-140..
  23. 23. M. Li, C. Wen, Y. Li, L. Zhu, Effect of oxygen availability on microbial-induced calcite deposition (MICP) treatment, Geomicrobiol. J. (2017) 1-18.
  24. 24. W.S. Whiffin, Microbial CaCO3 deposition for biocement production, Ph. D. thesis, Murdoch University, 2004.
  25. 25. F. Jawad, J. Zheng, Improvement of fine sand by microbial induced calcite deposition, Brit. J. Appl. Sci. Technol. 17 (2) (2016) 1-9.
  26. 26. A. Sharpe, M.V. Latkar, T. Chakrabarti, Microbially assisted cementation-a biotechnological approach to improve the mechanical properties of cement, Const. Build. Mater. 135 (2017) 472-476.
  27. 27. M. Umar, K.A. Kassim, K.T.P. Cheet, Biological process of soil improvement in civil engineering: a review, J. Rock Mech. Geotechnical Engineering. Eng. 8 (2016) 767-774.
  28. 28. L. Van Paassen, R. Goz, T. Vander Linden, W. Vander Star, M. Van Lausdrecht, Quantification of biomedical soil improvement by ureolysis: a large-scale biocontamination experiment, J. Geotech. Geoenviron. Eng. 136 (2010) 1721-1728.
  29. 29. У. De Muynck, C. Verbeeken, N. De Beli, and W. Verstraete, Effect of urea and calcium dosage on the efficiency of bacterially induced carbonate deposition on limestone, Ecol. Eng. 36 (2010) 99-111.
  30. 30. J.W.A. Foppen, J.F. Schijven, Transport of E. coli in columns of geochemically heterogeneous sediments, Water Res. 39 (2005) 3082-3088.
  31. 31. V. Achal, M. Li, C. Zhang, Biocement, a recent study in structural engineering: China's status compared to the rest of the world, Adv. Cem. Res. 26 (2013) 281-291.
  32. 32. V. Ivanov, V. Stabnikov, Application of microorganisms in geotechnical engineering for in situ soil biopollution and biocementation, Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 7 (2016) 139-153
  33. 33. ECP 2001, Egyptian Code of Soil Mechanics, Design and Performance of Foundations, Standard Bulk Density Test Method, Part 2/202, Section 2-17, pp. 160-166.
  34. 34. J. Valencia-Gonzalez, J. Carvalho-Camapum, L.A. Lara-Valencia, Effect of biomineralization on the profile of tropical soil subject to erosion processes,
  35. 35. Abbas M, Mohamed a, Mohie Eldin Elmashad, Nehad M. Shredah c of microbial biocementation to improve the physico-mechanical properties of sandy soil
  36. 36. Abdullah A, Husain Abbas, Mohamed Arab, Abdullah Alsabhan, Wadi Hamid a , Yousef Al-Salloum a, b, Enzyme-Induced Carbonate Precipitation (EICP)-Based methods for ecofriendly stabilization of different types of natural sands

Дәйексөз келтіру сілтемелері

[1]2023. МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ТӘСІЛМЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУҒА BACILLUS CEREUS БАКТЕРИЯСЫН ҚОЛДАНУ. Izdenister natigeler. 4 (100) (Dec. 2023), 129–140. DOI:https://doi.org/10.37884/4-2023/15.
(1)МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ТӘСІЛМЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУҒА BACILLUS CEREUS БАКТЕРИЯСЫН ҚОЛДАНУ. Izdenister natigeler 2023, No. 4 (100), 129-140. https://doi.org/10.37884/4-2023/15.
МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ТӘСІЛМЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУҒА BACILLUS CEREUS БАКТЕРИЯСЫН ҚОЛДАНУ. (2023). Izdenister Natigeler, 4 (100), 129-140. https://doi.org/10.37884/4-2023/15
МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ТӘСІЛМЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУҒА BACILLUS CEREUS БАКТЕРИЯСЫН ҚОЛДАНУ. Izdenister natigeler, [S. l.], n. 4 (100), p. 129–140, 2023. DOI: 10.37884/4-2023/15. Disponível em: https://agrosoil.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/231. Acesso em: 15 sep. 2026.
“МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ТӘСІЛМЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУҒА BACILLUS CEREUS БАКТЕРИЯСЫН ҚОЛДАНУ”. 2023. Izdenister Natigeler, no. 4 (100) (December): 129-40. https://doi.org/10.37884/4-2023/15.
“МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ТӘСІЛМЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУҒА BACILLUS CEREUS БАКТЕРИЯСЫН ҚОЛДАНУ” (2023) Izdenister natigeler, (4 (100), pp. 129–140. doi:10.37884/4-2023/15.
[1]“МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ТӘСІЛМЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУҒА BACILLUS CEREUS БАКТЕРИЯСЫН ҚОЛДАНУ”, Izdenister natigeler, no. 4 (100), pp. 129–140, Dec. 2023, doi: 10.37884/4-2023/15.
“МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ТӘСІЛМЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУҒА BACILLUS CEREUS БАКТЕРИЯСЫН ҚОЛДАНУ”. Izdenister Natigeler, no. 4 (100), Dec. 2023, pp. 129-40, https://doi.org/10.37884/4-2023/15.
“МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ТӘСІЛМЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУҒА BACILLUS CEREUS БАКТЕРИЯСЫН ҚОЛДАНУ”. Izdenister natigeler, no. 4 (100) (December 6, 2023): 129–140. Accessed September 15, 2026. https://agrosoil.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/231.
1.МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ТӘСІЛМЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУҒА BACILLUS CEREUS БАКТЕРИЯСЫН ҚОЛДАНУ. Izdenister natigeler [Internet]. 2023 Dec. 6 [cited 2026 Sep. 15];(4 (100):129-40. Available from: https://agrosoil.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/231
1.МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ТӘСІЛМЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУҒА BACILLUS CEREUS БАКТЕРИЯСЫН ҚОЛДАНУ. Izdenister natigeler. 2023;(4 (100):129-140. doi:10.37884/4-2023/15