زیست معدنی سازی در تثبیت خاک و کنترل فرسایش

زیست معدنی سازی (Biomineralization) یکی از فرآیندهای طبیعی است که طی آن میکروارگانیسم ها از طریق فعالیت های متابولیکی خود، رسوبات معدنی را در محیط تشکیل می دهند. در سال های اخیر، این پدیده به عنوان روشی پایدار، کم هزینه و دوستدار محیط زیست برای تثبیت خاک و کنترل فرسایش مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این فرآیند، باکتری ها از طریق رسوب دهی القاشده کلسیت (Microbially Induced Calcite Precipitation - MICP) یا سایر ترکیبات معدنی، ذرات خاک را به یکدیگر متصل کرده و استحکام برشی و مقاومت در برابر شسته شدن را افزایش می دهند. استفاده از زیست معدنی سازی در پروژه های ژئوتکنیکی می تواند جایگزینی مناسب برای مواد شیمیایی تثبیت کننده خاک مانند سیمان و آهک باشد که اثرات زیست محیطی نامطلوبی دارند. این مقاله مروری، مکانیسم های اصلی زیست معدنی سازی، نقش گونه های مختلف باکتریایی، کاربردهای مهندسی آن در کنترل فرسایش و چالش های اجرایی را بررسی می کند. همچنین، راهکارهای بهبود بازده فرآیند از طریق مهندسی ژنتیک، انتخاب باکتری های بومی و مدل سازی عددی معرفی شده اند. نتایج مطالعات نشان می دهد که فناوری زیست معدنی سازی، با کاهش نفوذپذیری، افزایش چسبندگی ذرات خاک و تقویت پایداری شیب ها، می تواند راهکاری موثر و پایدار برای مقابله با تخریب خاک و فرسایش باشد.

کلیدواژه ها:

زیست معدنی سازی ، MICP ، تثبیت خاک ، کنترل فرسایش ، باکتری های اورهولیتی