nature.com 'ਤੇ ਜਾਣ ਲਈ ਧੰਨਵਾਦ। ਤੁਹਾਡੇ ਦੁਆਰਾ ਵਰਤੇ ਜਾ ਰਹੇ ਬ੍ਰਾਊਜ਼ਰ ਸੰਸਕਰਣ ਵਿੱਚ ਸੀਮਤ CSS ਸਮਰਥਨ ਹੈ। ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਅਨੁਭਵ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਸਿਫ਼ਾਰਿਸ਼ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਤੁਸੀਂ ਨਵੀਨਤਮ ਬ੍ਰਾਊਜ਼ਰ ਸੰਸਕਰਣ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰੋ (ਜਾਂ ਇੰਟਰਨੈੱਟ ਐਕਸਪਲੋਰਰ ਵਿੱਚ ਅਨੁਕੂਲਤਾ ਮੋਡ ਬੰਦ ਕਰੋ)। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਨਿਰੰਤਰ ਸਮਰਥਨ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਣ ਲਈ, ਇਸ ਸਾਈਟ ਵਿੱਚ ਸਟਾਈਲ ਜਾਂ JavaScript ਸ਼ਾਮਲ ਨਹੀਂ ਹੋਣਗੇ।
ਧੂੜ ਭਰੇ ਤੂਫ਼ਾਨ ਦੁਨੀਆ ਭਰ ਦੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਦੇਸ਼ਾਂ ਲਈ ਇੱਕ ਗੰਭੀਰ ਖ਼ਤਰਾ ਪੈਦਾ ਕਰਦੇ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਖੇਤੀਬਾੜੀ, ਮਨੁੱਖੀ ਸਿਹਤ, ਆਵਾਜਾਈ ਨੈੱਟਵਰਕ ਅਤੇ ਬੁਨਿਆਦੀ ਢਾਂਚੇ 'ਤੇ ਵਿਨਾਸ਼ਕਾਰੀ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਨੂੰ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਵਵਿਆਪੀ ਸਮੱਸਿਆ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਲਈ ਵਾਤਾਵਰਣ ਅਨੁਕੂਲ ਤਰੀਕਿਆਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ ਮਾਈਕ੍ਰੋਬਾਇਲ ਇੰਡਿਊਸਡ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਪ੍ਰਸਤੁਤੀ (MICP) ਦੀ ਵਰਤੋਂ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਯੂਰੀਆ-ਡਿਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ-ਅਧਾਰਤ MICP ਦੇ ਉਪ-ਉਤਪਾਦ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅਮੋਨੀਆ, ਵੱਡੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਪੈਦਾ ਹੋਣ 'ਤੇ ਆਦਰਸ਼ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੇ। ਇਹ ਅਧਿਐਨ ਯੂਰੀਆ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਬਿਨਾਂ MICP ਦੇ ਵਿਗਾੜ ਲਈ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਫਾਰਮੇਟ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਦੋ ਫਾਰਮੂਲੇ ਪੇਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਗੈਰ-ਅਮੋਨੀਆ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਐਸੀਟੇਟ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਦੋ ਫਾਰਮੂਲੇ ਨਾਲ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਦੀ ਵਿਆਪਕ ਤੁਲਨਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਵਿਚਾਰੇ ਗਏ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਬੈਸੀਲਸ ਸਬਟਿਲਿਸ ਅਤੇ ਬੈਸੀਲਸ ਐਮੀਲੋਲੀਕਫੇਸੀਐਂਸ ਹਨ। ਪਹਿਲਾਂ, CaCO3 ਗਠਨ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਕਾਰਕਾਂ ਦੇ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਮੁੱਲ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ। ਫਿਰ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਫਾਰਮੂਲੇ ਨਾਲ ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਗਏ ਰੇਤ ਦੇ ਟਿੱਬੇ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ 'ਤੇ ਹਵਾ ਸੁਰੰਗ ਦੇ ਟੈਸਟ ਕੀਤੇ ਗਏ, ਅਤੇ ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ, ਸਟ੍ਰਿਪਿੰਗ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਵੇਗ, ਅਤੇ ਰੇਤ ਬੰਬਾਰੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਨੂੰ ਮਾਪਿਆ ਗਿਆ। ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ (CaCO3) ਐਲੋਮੋਰਫਸ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਆਪਟੀਕਲ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪੀ, ਸਕੈਨਿੰਗ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (SEM), ਅਤੇ ਐਕਸ-ਰੇ ਵਿਵਰਣ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤਾ ਗਿਆ। ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਫਾਰਮੇਟ-ਅਧਾਰਿਤ ਫਾਰਮੂਲੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਗਠਨ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ ਐਸੀਟੇਟ-ਅਧਾਰਿਤ ਫਾਰਮੂਲੇ ਨਾਲੋਂ ਕਾਫ਼ੀ ਬਿਹਤਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦੇ ਸਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਬੀ. ਸਬਟਿਲਿਸ ਨੇ ਬੀ. ਐਮੀਲੋਲੀਕਫੇਸੀਐਂਸ ਨਾਲੋਂ ਜ਼ਿਆਦਾ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਪੈਦਾ ਕੀਤਾ। SEM ਮਾਈਕ੍ਰੋਗ੍ਰਾਫਾਂ ਨੇ ਸਪੱਸ਼ਟ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੈਡੀਮੈਂਟੇਸ਼ਨ ਕਾਰਨ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ 'ਤੇ ਸਰਗਰਮ ਅਤੇ ਨਿਸ਼ਕਿਰਿਆ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਬਾਈਡਿੰਗ ਅਤੇ ਛਾਪ ਨੂੰ ਦਿਖਾਇਆ। ਸਾਰੇ ਫਾਰਮੂਲੇ ਨੇ ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਨੂੰ ਕਾਫ਼ੀ ਘਟਾ ਦਿੱਤਾ।
ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਨੂੰ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੋਂ ਸੁੱਕੇ ਅਤੇ ਅਰਧ-ਸੁੱਕੇ ਖੇਤਰਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਦੱਖਣ-ਪੱਛਮੀ ਸੰਯੁਕਤ ਰਾਜ ਅਮਰੀਕਾ, ਪੱਛਮੀ ਚੀਨ, ਸਹਾਰਨ ਅਫਰੀਕਾ ਅਤੇ ਮੱਧ ਪੂਰਬ ਦੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਸਮੱਸਿਆ ਵਜੋਂ ਮਾਨਤਾ ਦਿੱਤੀ ਗਈ ਹੈ। ਸੁੱਕੇ ਅਤੇ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਸੁੱਕੇ ਮੌਸਮ ਵਿੱਚ ਘੱਟ ਬਾਰਿਸ਼ ਨੇ ਇਨ੍ਹਾਂ ਖੇਤਰਾਂ ਦੇ ਵੱਡੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਨੂੰ ਮਾਰੂਥਲਾਂ, ਰੇਤ ਦੇ ਟਿੱਬਿਆਂ ਅਤੇ ਗੈਰ-ਖੇਤੀ ਵਾਲੀਆਂ ਜ਼ਮੀਨਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਦਿੱਤਾ ਹੈ। ਲਗਾਤਾਰ ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਨਾਲ ਆਵਾਜਾਈ ਨੈਟਵਰਕ, ਖੇਤੀਬਾੜੀ ਜ਼ਮੀਨ ਅਤੇ ਉਦਯੋਗਿਕ ਜ਼ਮੀਨ ਵਰਗੇ ਬੁਨਿਆਦੀ ਢਾਂਚੇ ਲਈ ਵਾਤਾਵਰਣ ਸੰਬੰਧੀ ਖਤਰੇ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਇਨ੍ਹਾਂ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਰਹਿਣ-ਸਹਿਣ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਮਾੜੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਸ਼ਹਿਰੀ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਲਾਗਤ ਉੱਚੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ2,3,4। ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਗੱਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਨਾ ਸਿਰਫ਼ ਉਸ ਸਥਾਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜਿੱਥੇ ਇਹ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਸਗੋਂ ਦੂਰ-ਦੁਰਾਡੇ ਭਾਈਚਾਰਿਆਂ ਵਿੱਚ ਸਿਹਤ ਅਤੇ ਆਰਥਿਕ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਦਾ ਕਾਰਨ ਵੀ ਬਣਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਹਵਾ ਦੁਆਰਾ ਕਣਾਂ ਨੂੰ ਸਰੋਤ ਤੋਂ ਦੂਰ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਪਹੁੰਚਾਉਂਦਾ ਹੈ5,6।
ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਨੂੰ ਕੰਟਰੋਲ ਕਰਨਾ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਵਵਿਆਪੀ ਸਮੱਸਿਆ ਬਣੀ ਹੋਈ ਹੈ। ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਨੂੰ ਕੰਟਰੋਲ ਕਰਨ ਲਈ ਮਿੱਟੀ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਕਰਨ ਦੇ ਕਈ ਤਰੀਕੇ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਤਰੀਕਿਆਂ ਵਿੱਚ ਪਾਣੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ 7, ਤੇਲ ਮਲਚ 8, ਬਾਇਓਪੋਲੀਮਰ 5, ਮਾਈਕ੍ਰੋਬਾਇਲ ਇੰਡਿਊਸਡ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਪ੍ਰਸਤੁਤੀ (MICP) 9,10,11,12 ਅਤੇ ਐਨਜ਼ਾਈਮ ਇੰਡਿਊਸਡ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਪ੍ਰਸਤੁਤੀ (EICP) 1 ਵਰਗੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਮਿੱਟੀ ਨੂੰ ਗਿੱਲਾ ਕਰਨਾ ਖੇਤ ਵਿੱਚ ਧੂੜ ਦਬਾਉਣ ਦਾ ਇੱਕ ਮਿਆਰੀ ਤਰੀਕਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਸਦਾ ਤੇਜ਼ ਵਾਸ਼ਪੀਕਰਨ ਇਸ ਵਿਧੀ ਨੂੰ ਸੁੱਕੇ ਅਤੇ ਅਰਧ-ਸੁੱਕੇ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਸੀਮਤ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ੀਲਤਾ ਦਾ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ1। ਤੇਲ ਮਲਚਿੰਗ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਰੇਤ ਦੇ ਦਾਣਿਆਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠੇ ਬੰਨ੍ਹਦੀ ਹੈ; ਹਾਲਾਂਕਿ, ਤੇਲ ਮਲਚਿੰਗ ਹੋਰ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਵੀ ਪੈਦਾ ਕਰਦੇ ਹਨ; ਉਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਗੂੜ੍ਹਾ ਰੰਗ ਗਰਮੀ ਸੋਖਣ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਪੌਦਿਆਂ ਅਤੇ ਸੂਖਮ ਜੀਵਾਂ ਦੀ ਮੌਤ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਗੰਧ ਅਤੇ ਧੂੰਆਂ ਸਾਹ ਦੀਆਂ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਉੱਚ ਕੀਮਤ ਇੱਕ ਹੋਰ ਰੁਕਾਵਟ ਹੈ। ਬਾਇਓਪੋਲੀਮਰ ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਵਾਤਾਵਰਣ-ਅਨੁਕੂਲ ਤਰੀਕਿਆਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹਨ; ਉਹ ਪੌਦਿਆਂ, ਜਾਨਵਰਾਂ ਅਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਵਰਗੇ ਕੁਦਰਤੀ ਸਰੋਤਾਂ ਤੋਂ ਕੱਢੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਜ਼ੈਂਥਨ ਗਮ, ਗੁਆਰ ਗਮ, ਚਾਈਟੋਸਨ ਅਤੇ ਜੈਲਨ ਗਮ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਬਾਇਓਪੋਲੀਮਰ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਘੁਲਣਸ਼ੀਲ ਬਾਇਓਪੋਲੀਮਰ ਤਾਕਤ ਗੁਆ ਸਕਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਆਉਣ 'ਤੇ ਮਿੱਟੀ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਨਿਕਲ ਸਕਦੇ ਹਨ13,14। EICP ਨੂੰ ਕੱਚੀਆਂ ਸੜਕਾਂ, ਟੇਲਿੰਗ ਤਲਾਬਾਂ ਅਤੇ ਉਸਾਰੀ ਵਾਲੀਆਂ ਥਾਵਾਂ ਸਮੇਤ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਇੱਕ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਧੂੜ ਦਮਨ ਵਿਧੀ ਵਜੋਂ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਇਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਉਤਸ਼ਾਹਜਨਕ ਹਨ, ਕੁਝ ਸੰਭਾਵੀ ਕਮੀਆਂ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਲਾਗਤ ਅਤੇ ਨਿਊਕਲੀਏਸ਼ਨ ਸਾਈਟਾਂ ਦੀ ਘਾਟ (ਜੋ CaCO3 ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਗਠਨ ਅਤੇ ਵਰਖਾ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕਰਦੀ ਹੈ15,16)।
MICP ਦਾ ਵਰਣਨ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ 19ਵੀਂ ਸਦੀ ਦੇ ਅਖੀਰ ਵਿੱਚ ਮਰੇ ਅਤੇ ਇਰਵਿਨ (1890) ਅਤੇ ਸਟਾਈਨਮੈਨ (1901) ਦੁਆਰਾ ਸਮੁੰਦਰੀ ਸੂਖਮ ਜੀਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਯੂਰੀਆ ਦੇ ਪਤਨ ਦੇ ਆਪਣੇ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ17। MICP ਇੱਕ ਕੁਦਰਤੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਜੈਵਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੀਆਂ ਸੂਖਮ ਜੀਵਾਣੂ ਗਤੀਵਿਧੀਆਂ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਆਇਨਾਂ ਨਾਲ ਮਾਈਕ੍ਰੋਬਾਇਲ ਮੈਟਾਬੋਲਾਈਟਸ ਤੋਂ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰੇਰਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ18,19। ਯੂਰੀਆ-ਡਿਗਰੇਡਿੰਗ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਚੱਕਰ (ਯੂਰੀਆ-ਡਿਗਰੇਡਿੰਗ MICP) ਨੂੰ ਸ਼ਾਮਲ ਕਰਨ ਵਾਲਾ MICP ਸਭ ਤੋਂ ਆਮ ਕਿਸਮ ਦਾ ਮਾਈਕ੍ਰੋਬਾਇਲ-ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਵਰਖਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਯੂਰੀਆ ਯੂਰੀਆ20,21,22,23,24,25,26,27 ਦੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਲਾਇਸਿਸ ਨੂੰ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਅਨੁਸਾਰ ਉਤਪ੍ਰੇਰਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ:
ਜੈਵਿਕ ਲੂਣ ਆਕਸੀਕਰਨ (ਯੂਰੀਆ ਡਿਗਰੇਡੇਸ਼ਨ ਕਿਸਮ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ MICP) ਦੇ ਕਾਰਬਨ ਚੱਕਰ ਨੂੰ ਸ਼ਾਮਲ ਕਰਨ ਵਾਲੇ MICP ਵਿੱਚ, ਹੀਟਰੋਟ੍ਰੋਫਿਕ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਖਣਿਜ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਊਰਜਾ ਸਰੋਤਾਂ ਵਜੋਂ ਐਸੀਟੇਟ, ਲੈਕਟੇਟ, ਸਿਟਰੇਟ, ਸੁਕਸੀਨੇਟ, ਆਕਸਲੇਟ, ਮੈਲੇਟ ਅਤੇ ਗਲਾਈਓਕਸੀਲੇਟ ਵਰਗੇ ਜੈਵਿਕ ਲੂਣਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ28। ਇੱਕ ਕਾਰਬਨ ਸਰੋਤ ਅਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਆਇਨਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਲੈਕਟੇਟ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਬਣਨ ਦੀ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਸਮੀਕਰਨ (5) ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਈ ਗਈ ਹੈ।
MICP ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸੈੱਲ ਨਿਊਕਲੀਏਸ਼ਨ ਸਾਈਟਾਂ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਦੇ ਵਰਖਾ ਲਈ ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਨ; ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸੈੱਲ ਸਤ੍ਹਾ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਚਾਰਜ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਆਇਨਾਂ ਵਰਗੇ ਡਿਵੈਲੈਂਟ ਕੈਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਇੱਕ ਸੋਖਕ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸੈੱਲਾਂ 'ਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਸੋਖ ਕੇ, ਜਦੋਂ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਆਇਨ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਕਾਫ਼ੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕੈਸ਼ਨ ਅਤੇ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਐਨੀਅਨ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਕਰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ29,30। ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਅਨੁਸਾਰ ਸੰਖੇਪ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ31,32:
ਬਾਇਓਜੇਨੇਰੇਟਿਡ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਕ੍ਰਿਸਟਲਾਂ ਨੂੰ ਤਿੰਨ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: ਕੈਲਸਾਈਟ, ਵੈਟਰਾਈਟ, ਅਤੇ ਅਰਾਗੋਨਾਈਟ। ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, ਕੈਲਸਾਈਟ ਅਤੇ ਵੈਟਰਾਈਟ ਸਭ ਤੋਂ ਆਮ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਐਲੋਮੋਰਫ ਹਨ33,34। ਕੈਲਸਾਈਟ ਸਭ ਤੋਂ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਥਿਰ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਐਲੋਮੋਰਫ ਹੈ35। ਹਾਲਾਂਕਿ ਵੈਟਰਾਈਟ ਨੂੰ ਮੈਟਾਸਟੇਬਲ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਇਹ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਕੈਲਸਾਈਟ36,37 ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਵੈਟਰਾਈਟ ਇਹਨਾਂ ਕ੍ਰਿਸਟਲਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਸਭ ਤੋਂ ਸੰਘਣਾ ਹੈ। ਇਹ ਇੱਕ ਹੈਕਸਾਗੋਨਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇਸਦੇ ਵੱਡੇ ਆਕਾਰ ਦੇ ਕਾਰਨ ਦੂਜੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਕ੍ਰਿਸਟਲਾਂ ਨਾਲੋਂ ਬਿਹਤਰ ਪੋਰ ਭਰਨ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਹੈ38। ਯੂਰੀਆ-ਡੀਗ੍ਰੇਡੇਡ ਅਤੇ ਯੂਰੀਆ-ਅਨਡੀਗ੍ਰੇਡੇਡ MICP ਦੋਵੇਂ ਵੈਟਰਾਈਟ13,39,40,41 ਦੇ ਵਰਖਾ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦੇ ਹਨ।
ਹਾਲਾਂਕਿ MICP ਨੇ ਸਮੱਸਿਆ ਵਾਲੀ ਮਿੱਟੀ ਅਤੇ ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਲਈ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਮਿੱਟੀ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਵਾਅਦਾ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦਿਖਾਈ ਹੈ42,43,44,45,46,47,48, ਯੂਰੀਆ ਹਾਈਡ੍ਰੋਲਾਇਸਿਸ ਦੇ ਉਪ-ਉਤਪਾਦਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਅਮੋਨੀਆ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਐਕਸਪੋਜਰ ਦੇ ਪੱਧਰ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਹਲਕੇ ਤੋਂ ਗੰਭੀਰ ਸਿਹਤ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦਾ ਹੈ49। ਇਹ ਮਾੜਾ ਪ੍ਰਭਾਵ ਇਸ ਖਾਸ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨੂੰ ਵਿਵਾਦਪੂਰਨ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਜਦੋਂ ਵੱਡੇ ਖੇਤਰਾਂ ਦਾ ਇਲਾਜ ਕਰਨ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਧੂੜ ਦਬਾਉਣ ਲਈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਅਮੋਨੀਆ ਦੀ ਗੰਧ ਅਸਹਿਣਸ਼ੀਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਉੱਚ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰਾਂ ਅਤੇ ਵੱਡੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਇਸਦੀ ਵਿਹਾਰਕ ਵਰਤੋਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਤ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਹਾਲ ਹੀ ਦੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਹੈ ਕਿ ਅਮੋਨੀਅਮ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਸਟ੍ਰੂਵਾਈਟ ਵਰਗੇ ਹੋਰ ਉਤਪਾਦਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਕੇ ਘਟਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਇਹ ਤਰੀਕੇ ਅਮੋਨੀਅਮ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਨਹੀਂ ਹਟਾਉਂਦੇ50। ਇਸ ਲਈ, ਅਜੇ ਵੀ ਵਿਕਲਪਿਕ ਹੱਲਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਕਰਨ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਹੈ ਜੋ ਅਮੋਨੀਅਮ ਆਇਨ ਪੈਦਾ ਨਹੀਂ ਕਰਦੇ। MICP ਲਈ ਗੈਰ-ਯੂਰੀਆ ਡਿਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ ਮਾਰਗਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਇੱਕ ਸੰਭਾਵੀ ਹੱਲ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਘਟਾਉਣ ਦੇ ਸੰਦਰਭ ਵਿੱਚ ਮਾੜੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ। ਫਤਾਹੀ ਅਤੇ ਹੋਰ। ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਐਸੀਟੇਟ ਅਤੇ ਬੈਸੀਲਸ ਮੈਗਾਟੇਰੀਅਮ41 ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਯੂਰੀਆ-ਮੁਕਤ MICP ਡਿਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਮੋਹੇਬੀ ਅਤੇ ਹੋਰਾਂ ਨੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਐਸੀਟੇਟ ਅਤੇ ਬੈਸੀਲਸ ਐਮੀਲੋਲੀਕਫੇਸੀਐਂਸ9 ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਅਧਿਐਨ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਹੋਰ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤਾਂ ਅਤੇ ਹੇਟਰੋਟ੍ਰੋਫਿਕ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨਾਲ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਜੋ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਘਟਾਉਣ ਵਿੱਚ ਯੂਰੀਆ-ਮੁਕਤ ਡਿਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ ਮਾਰਗਾਂ ਦੀ ਯੂਰੀਆ ਡਿਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ ਮਾਰਗਾਂ ਨਾਲ ਤੁਲਨਾ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਸਾਹਿਤ ਦੀ ਵੀ ਘਾਟ ਹੈ।
ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਹਵਾ ਕਟੌਤੀ ਅਤੇ ਧੂੜ ਨਿਯੰਤਰਣ ਅਧਿਐਨ ਸਮਤਲ ਸਤਹਾਂ ਵਾਲੇ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ 'ਤੇ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ।1,51,52,53 ਹਾਲਾਂਕਿ, ਪਹਾੜੀਆਂ ਅਤੇ ਦਬਾਅ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਸਮਤਲ ਸਤਹਾਂ ਕੁਦਰਤ ਵਿੱਚ ਘੱਟ ਆਮ ਹਨ। ਇਹੀ ਕਾਰਨ ਹੈ ਕਿ ਰੇਗਿਸਤਾਨੀ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਰੇਤ ਦੇ ਟਿੱਬੇ ਸਭ ਤੋਂ ਆਮ ਲੈਂਡਸਕੇਪ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਹਨ।
ਉਪਰੋਕਤ ਕਮੀਆਂ ਨੂੰ ਦੂਰ ਕਰਨ ਲਈ, ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਗੈਰ-ਅਮੋਨੀਆ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਏਜੰਟਾਂ ਦੇ ਇੱਕ ਨਵੇਂ ਸਮੂਹ ਨੂੰ ਪੇਸ਼ ਕਰਨਾ ਸੀ। ਇਸ ਉਦੇਸ਼ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਗੈਰ-ਯੂਰੀਆ ਘਟੀਆ MICP ਮਾਰਗਾਂ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕੀਤਾ। ਦੋ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤਾਂ (ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਫਾਰਮੇਟ ਅਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਐਸੀਟੇਟ) ਦੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਗਈ। ਲੇਖਕਾਂ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਗਿਆਨ ਅਨੁਸਾਰ, ਦੋ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਅਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸੰਜੋਗਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਫਾਰਮੇਟ-ਬੈਸੀਲਸ ਸਬਟਿਲਿਸ ਅਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਫਾਰਮੇਟ-ਬੈਸੀਲਸ ਐਮੀਲੋਲੀਕਫੇਸੀਐਂਸ) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਵਰਖਾ ਦੀ ਜਾਂਚ ਪਿਛਲੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਵਿੱਚ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀ ਚੋਣ ਉਹਨਾਂ ਐਨਜ਼ਾਈਮਾਂ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਸੀ ਜੋ ਉਹਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਜੋ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਫਾਰਮੇਟ ਅਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਐਸੀਟੇਟ ਦੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਨੂੰ ਮਾਈਕ੍ਰੋਬਾਇਲ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਵਰਖਾ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਅਸੀਂ pH, ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀਆਂ ਕਿਸਮਾਂ ਅਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤਾਂ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ, ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦਾ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਘੋਲ ਨਾਲ ਅਨੁਪਾਤ ਅਤੇ ਇਲਾਜ ਸਮੇਂ ਵਰਗੇ ਅਨੁਕੂਲ ਕਾਰਕਾਂ ਨੂੰ ਲੱਭਣ ਲਈ ਇੱਕ ਵਿਆਪਕ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਅਧਿਐਨ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਵਰਖਾ ਦੁਆਰਾ ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਨੂੰ ਦਬਾਉਣ ਵਿੱਚ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਏਜੰਟਾਂ ਦੇ ਇਸ ਸਮੂਹ ਦੀ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ੀਲਤਾ ਦੀ ਜਾਂਚ ਰੇਤ ਦੇ ਟਿੱਬਿਆਂ 'ਤੇ ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ, ​​ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਬ੍ਰੇਕਅਵੇ ਵੇਗ ਅਤੇ ਰੇਤ ਦੇ ਹਵਾ ਬੰਬਾਰੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਹਵਾ ਸੁਰੰਗ ਟੈਸਟਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਲੜੀ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਗਈ, ਅਤੇ ਪੈਨੇਟ੍ਰੋਮੀਟਰ ਮਾਪ ਅਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਟ੍ਰਕਚਰਲ ਅਧਿਐਨ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਐਕਸ-ਰੇ ਵਿਭਿੰਨਤਾ (XRD) ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਸਕੈਨਿੰਗ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (SEM)) ਵੀ ਕੀਤੇ ਗਏ।
ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਆਇਨਾਂ ਅਤੇ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਆਇਨ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਲੋਰਾਈਡ, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ, ਅਤੇ ਸਕਿਮ ਮਿਲਕ ਪਾਊਡਰ 54,55 ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਆਇਨ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਮਾਈਕ੍ਰੋਬਾਇਲ ਤਰੀਕਿਆਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਯੂਰੀਆ ਹਾਈਡ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ ਅਤੇ ਜੈਵਿਕ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਐਰੋਬਿਕ ਜਾਂ ਐਨਾਇਰੋਬਿਕ ਆਕਸੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ56। ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ, ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਆਇਨ ਫਾਰਮੇਟ ਅਤੇ ਐਸੀਟੇਟ ਦੀ ਆਕਸੀਕਰਨ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਅਸੀਂ ਸ਼ੁੱਧ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਫਾਰਮੇਟ ਅਤੇ ਐਸੀਟੇਟ ਦੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਲੂਣਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਉਪ-ਉਤਪਾਦਾਂ ਵਜੋਂ ਸਿਰਫ਼ CO2 ਅਤੇ H2O ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਗਏ। ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਸਿਰਫ਼ ਇੱਕ ਪਦਾਰਥ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਅਤੇ ਇੱਕ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਸਰੋਤ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਕੋਈ ਅਮੋਨੀਆ ਪੈਦਾ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ। ਇਹ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਅਤੇ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਉਤਪਾਦਨ ਵਿਧੀ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ ਜਿਸਨੂੰ ਅਸੀਂ ਬਹੁਤ ਵਾਅਦਾ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਸਮਝਦੇ ਸੀ।
ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਫਾਰਮੇਟ ਅਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਐਸੀਟੇਟ ਦੀਆਂ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਸੰਬੰਧਿਤ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਫਾਰਮੂਲੇ (7)-(14) ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ। ਫਾਰਮੂਲੇ (7)-(11) ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਫਾਰਮੇਟ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਘੁਲ ਕੇ ਫਾਰਮਿਕ ਐਸਿਡ ਜਾਂ ਫਾਰਮੇਟ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਘੋਲ ਮੁਫ਼ਤ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਅਤੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ ਆਇਨਾਂ ਦਾ ਸਰੋਤ ਹੈ (ਫਾਰਮੂਲੇ 8 ਅਤੇ 9)। ਫਾਰਮਿਕ ਐਸਿਡ ਦੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਫਾਰਮਿਕ ਐਸਿਡ ਵਿੱਚ ਕਾਰਬਨ ਪਰਮਾਣੂ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ (ਫਾਰਮੂਲਾ 10) ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਬਣਦਾ ਹੈ (ਫਾਰਮੂਲੇ 11 ਅਤੇ 12)।
ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਐਸੀਟੇਟ (ਸਮੀਕਰਨ 13-15) ਤੋਂ ਬਣਦਾ ਹੈ, ਸਿਵਾਏ ਇਸਦੇ ਕਿ ਐਸੀਟਿਕ ਐਸਿਡ ਜਾਂ ਐਸੀਟੇਟ ਫਾਰਮਿਕ ਐਸਿਡ ਦੀ ਬਜਾਏ ਬਣਦਾ ਹੈ।
ਐਨਜ਼ਾਈਮਾਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ, ਐਸੀਟੇਟ ਅਤੇ ਫਾਰਮੇਟ ਨੂੰ ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਆਕਸੀਡਾਈਜ਼ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ। FDH (ਫਾਰਮੇਟ ਡੀਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨੇਜ) ਅਤੇ CoA (ਕੋਐਨਜ਼ਾਈਮ A) ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਫਾਰਮੇਟ ਅਤੇ ਐਸੀਟੇਟ ਦੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਨੂੰ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਕਰਦੇ ਹਨ (ਸਮੂਹਕ 16, 17) 57, 58, 59। ਵੱਖ-ਵੱਖ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਇਹਨਾਂ ਐਨਜ਼ਾਈਮਾਂ ਨੂੰ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੇ ਸਮਰੱਥ ਹਨ, ਅਤੇ ਹੇਟਰੋਟ੍ਰੋਫਿਕ ਬੈਕਟੀਰੀਆ, ਅਰਥਾਤ ਬੈਸੀਲਸ ਸਬਟਿਲਿਸ (PTCC #1204 (ਫ਼ਾਰਸੀ ਕਿਸਮ ਕਲਚਰ ਸੰਗ੍ਰਹਿ), ਜਿਸਨੂੰ NCIMB #13061 (ਬੈਕਟੀਰੀਆ, ਖਮੀਰ, ਫੇਜ, ਪਲਾਜ਼ਮੀਡ, ਪੌਦੇ ਦੇ ਬੀਜ ਅਤੇ ਪੌਦੇ ਸੈੱਲ ਟਿਸ਼ੂ ਕਲਚਰ ਦਾ ਅੰਤਰਰਾਸ਼ਟਰੀ ਸੰਗ੍ਰਹਿ)) ਅਤੇ ਬੈਸੀਲਸ ਐਮੀਲੋਲੀਕਫੇਸੀਐਂਸ (PTCC #1732, NCIMB #12077) ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਗਏ ਸਨ। ਇਹਨਾਂ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ ਮੀਟ ਪੇਪਟੋਨ (5 ਗ੍ਰਾਮ/ਲੀਟਰ) ਅਤੇ ਮੀਟ ਐਬਸਟਰੈਕਟ (3 ਗ੍ਰਾਮ/ਲੀਟਰ) ਵਾਲੇ ਮਾਧਿਅਮ ਵਿੱਚ ਸੰਸਕ੍ਰਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਜਿਸਨੂੰ ਪੌਸ਼ਟਿਕ ਬਰੋਥ (NBR) (105443 ਮਰਕ) ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਦੋ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤਾਂ ਅਤੇ ਦੋ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਵਰਖਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਚਾਰ ਫਾਰਮੂਲੇ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ: ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਫਾਰਮੇਟ ਅਤੇ ਬੈਸੀਲਸ ਸਬਟਿਲਿਸ (FS), ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਫਾਰਮੇਟ ਅਤੇ ਬੈਸੀਲਸ ਐਮੀਲੋਲੀਕਫੇਸੀਐਂਸ (FA), ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਐਸੀਟੇਟ ਅਤੇ ਬੈਸੀਲਸ ਸਬਟਿਲਿਸ (AS), ਅਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਐਸੀਟੇਟ ਅਤੇ ਬੈਸੀਲਸ ਐਮੀਲੋਲੀਕਫੇਸੀਐਂਸ (AA)।
ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੇ ਪਹਿਲੇ ਹਿੱਸੇ ਵਿੱਚ, ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਸੁਮੇਲ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਟੈਸਟ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ ਜੋ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਉਤਪਾਦਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰੇਗਾ। ਕਿਉਂਕਿ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਵਿੱਚ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਸੀ, ਇਸ ਲਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸੰਜੋਗਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਗਏ CaCO3 ਨੂੰ ਸਹੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਮਾਪਣ ਲਈ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਮੁਲਾਂਕਣ ਟੈਸਟਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਸੈੱਟ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਅਤੇ ਕਲਚਰ ਮਾਧਿਅਮ ਅਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਘੋਲ ਦੇ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਉੱਪਰ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਅਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਘੋਲ ਦੇ ਹਰੇਕ ਸੁਮੇਲ ਲਈ (FS, FA, AS, ਅਤੇ AA), ਅਨੁਕੂਲਨ ਕਾਰਕ (ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ, ਇਲਾਜ ਸਮਾਂ, ਘੋਲ ਦੀ ਆਪਟੀਕਲ ਘਣਤਾ (OD) ਦੁਆਰਾ ਮਾਪਿਆ ਗਿਆ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਘੋਲ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਤੋਂ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਘੋਲ ਅਨੁਪਾਤ, ਅਤੇ pH) ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ ਅਤੇ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਭਾਗਾਂ ਵਿੱਚ ਦੱਸੇ ਗਏ ਰੇਤ ਦੇ ਟਿੱਬੇ ਦੇ ਇਲਾਜ ਵਿੰਡ ਟਨਲ ਟੈਸਟਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਗਏ ਸਨ।
ਹਰੇਕ ਸੁਮੇਲ ਲਈ, CaCO3 ਵਰਖਾ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਅਤੇ ਜੈਵਿਕ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਐਰੋਬਿਕ ਆਕਸੀਕਰਨ ਦੌਰਾਨ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ, ਇਲਾਜ ਸਮਾਂ, ਬੈਕਟੀਰੀਆ OD ਮੁੱਲ, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਤੋਂ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਘੋਲ ਅਨੁਪਾਤ ਅਤੇ pH ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਨ ਲਈ 150 ਪ੍ਰਯੋਗ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ (ਸਾਰਣੀ 1)। ਤੇਜ਼ ਵਿਕਾਸ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਲਈ pH ਰੇਂਜ ਬੈਸੀਲਸ ਸਬਟਿਲਿਸ ਅਤੇ ਬੈਸੀਲਸ ਐਮੀਲੋਲੀਕਫੇਸੀਐਂਸ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਵਕਰਾਂ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਚੁਣੀ ਗਈ ਸੀ। ਇਸ ਬਾਰੇ ਨਤੀਜੇ ਭਾਗ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਵਿਸਥਾਰ ਵਿੱਚ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ।
ਅਨੁਕੂਲਨ ਪੜਾਅ ਲਈ ਨਮੂਨਿਆਂ ਨੂੰ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਕਦਮ ਵਰਤੇ ਗਏ ਸਨ। MICP ਘੋਲ ਪਹਿਲਾਂ ਕਲਚਰ ਮਾਧਿਅਮ ਦੇ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ pH ਨੂੰ ਐਡਜਸਟ ਕਰਕੇ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਫਿਰ 121 °C 'ਤੇ 15 ਮਿੰਟ ਲਈ ਆਟੋਕਲੇਵ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਫਿਰ ਸਟ੍ਰੇਨ ਨੂੰ ਇੱਕ ਲੈਮੀਨਰ ਹਵਾ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਵਿੱਚ ਟੀਕਾ ਲਗਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ 30 °C ਅਤੇ 180 rpm 'ਤੇ ਇੱਕ ਹਿੱਲਣ ਵਾਲੇ ਇਨਕਿਊਬੇਟਰ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਇੱਕ ਵਾਰ ਜਦੋਂ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦਾ OD ਲੋੜੀਂਦੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਪਹੁੰਚ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਸਨੂੰ ਲੋੜੀਂਦੇ ਅਨੁਪਾਤ ਵਿੱਚ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਘੋਲ ਨਾਲ ਮਿਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਸੀ (ਚਿੱਤਰ 1a)। MICP ਘੋਲ ਨੂੰ 220 rpm ਅਤੇ 30 °C 'ਤੇ ਇੱਕ ਹਿੱਲਣ ਵਾਲੇ ਇਨਕਿਊਬੇਟਰ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਨ ਅਤੇ ਠੋਸ ਹੋਣ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੱਤੀ ਗਈ ਸੀ ਜੋ ਟੀਚੇ ਦੇ ਮੁੱਲ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਗਿਆ ਸੀ। ਪ੍ਰੀਪੀਟਿਡ CaCO3 ਨੂੰ 6000 g 'ਤੇ ਸੈਂਟਰਿਫਿਊਗੇਸ਼ਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ 5 ਮਿੰਟ ਲਈ ਵੱਖ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਫਿਰ ਕੈਲਸੀਮੀਟਰ ਟੈਸਟ (ਚਿੱਤਰ 1b) ਲਈ ਨਮੂਨੇ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ 40 °C 'ਤੇ ਸੁੱਕਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਫਿਰ CaCO3 ਦੀ ਵਰਖਾ ਨੂੰ ਬਰਨਾਰਡ ਕੈਲਸੀਮੀਟਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਮਾਪਿਆ ਗਿਆ, ਜਿੱਥੇ CaCO3 ਪਾਊਡਰ 1.0 N HCl (ASTM-D4373-02) ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਕਰਕੇ CO2 ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸ ਗੈਸ ਦੀ ਆਇਤਨ CaCO3 ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਮਾਪ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 1c)। CO2 ਦੀ ਆਇਤਨ ਨੂੰ CaCO3 ਸਮੱਗਰੀ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣ ਲਈ, ਸ਼ੁੱਧ CaCO3 ਪਾਊਡਰ ਨੂੰ 1 N HCl ਨਾਲ ਧੋ ਕੇ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਵਿਕਸਤ CO2 ਦੇ ਵਿਰੁੱਧ ਪਲਾਟ ਕਰਕੇ ਇੱਕ ਕੈਲੀਬ੍ਰੇਸ਼ਨ ਕਰਵ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। SEM ਇਮੇਜਿੰਗ ਅਤੇ XRD ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਪ੍ਰੀਪੀਟਿਡ CaCO3 ਪਾਊਡਰ ਦੀ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਗਈ। ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਦੇ ਗਠਨ, ਬਣੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਦੇ ਪੜਾਅ ਅਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀ ਗਤੀਵਿਧੀ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਲਈ 1000 ਦੇ ਵਿਸਤਾਰ ਵਾਲੇ ਇੱਕ ਆਪਟੀਕਲ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ।
ਦੇਜੇਘ ਬੇਸਿਨ ਈਰਾਨ ਦੇ ਦੱਖਣ-ਪੱਛਮੀ ਫਾਰਸ ਪ੍ਰਾਂਤ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਜਾਣਿਆ-ਪਛਾਣਿਆ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਖੋਰਾ ਹੋਇਆ ਖੇਤਰ ਹੈ, ਅਤੇ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਇਸ ਖੇਤਰ ਤੋਂ ਹਵਾ ਨਾਲ ਖੋਰਾ ਹੋਈ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਨਮੂਨੇ ਇਕੱਠੇ ਕੀਤੇ। ਅਧਿਐਨ ਲਈ ਨਮੂਨੇ ਮਿੱਟੀ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਤੋਂ ਲਏ ਗਏ ਸਨ। ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ 'ਤੇ ਸੂਚਕ ਟੈਸਟਾਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਮਿੱਟੀ ਗਾਦ ਨਾਲ ਮਾੜੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਛਾਂਟੀ ਹੋਈ ਰੇਤਲੀ ਮਿੱਟੀ ਸੀ ਅਤੇ ਯੂਨੀਫਾਈਡ ਸੋਇਲ ਵਰਗੀਕਰਣ ਪ੍ਰਣਾਲੀ (USC) (ਚਿੱਤਰ 2a) ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਇਸਨੂੰ SP-SM ਵਜੋਂ ਸ਼੍ਰੇਣੀਬੱਧ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। XRD ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਦੇਜੇਘ ਮਿੱਟੀ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕੈਲਸਾਈਟ ਅਤੇ ਕੁਆਰਟਜ਼ (ਚਿੱਤਰ 2b) ਤੋਂ ਬਣੀ ਸੀ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, EDX ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਹੋਰ ਤੱਤ ਜਿਵੇਂ ਕਿ Al, K, ਅਤੇ Fe ਵੀ ਛੋਟੇ ਅਨੁਪਾਤ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਸਨ।
ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਦੀ ਜਾਂਚ ਲਈ ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਦੇ ਟਿੱਬਿਆਂ ਨੂੰ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ, ਮਿੱਟੀ ਨੂੰ 10 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਫਨਲ ਰਾਹੀਂ 170 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਦੀ ਉਚਾਈ ਤੋਂ ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਸਤ੍ਹਾ ਤੱਕ ਕੁਚਲਿਆ ਗਿਆ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ 60 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਉਚਾਈ ਅਤੇ 210 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਵਿਆਸ ਦਾ ਇੱਕ ਆਮ ਟਿੱਬਾ ਬਣਿਆ। ਕੁਦਰਤ ਵਿੱਚ, ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਘਣਤਾ ਵਾਲੇ ਰੇਤ ਦੇ ਟਿੱਬੇ ਏਓਲੀਅਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਉਪਰੋਕਤ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਨਮੂਨੇ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਸਾਪੇਖਿਕ ਘਣਤਾ, γ = 14.14 kN/m³ ਸੀ, ਜੋ ਕਿ ਲਗਭਗ 29.7° ਦੇ ਆਰਾਮ ਦੇ ਕੋਣ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਖਿਤਿਜੀ ਸਤਹ 'ਤੇ ਜਮ੍ਹਾ ਇੱਕ ਰੇਤ ਕੋਨ ਬਣਾਉਂਦਾ ਸੀ।
ਪਿਛਲੇ ਭਾਗ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਅਨੁਕੂਲ MICP ਘੋਲ ਨੂੰ 1, 2 ਅਤੇ 3 lm-2 ਦੀ ਅਰਜ਼ੀ ਦਰ 'ਤੇ ਟਿੱਬੇ ਦੀ ਢਲਾਣ 'ਤੇ ਛਿੜਕਿਆ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਫਿਰ ਨਮੂਨਿਆਂ ਨੂੰ 30 °C (ਚਿੱਤਰ 3) 'ਤੇ 9 ਦਿਨਾਂ ਲਈ (ਭਾਵ ਅਨੁਕੂਲ ਇਲਾਜ ਸਮਾਂ) ਇੱਕ ਇਨਕਿਊਬੇਟਰ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਫਿਰ ਹਵਾ ਸੁਰੰਗ ਜਾਂਚ ਲਈ ਬਾਹਰ ਕੱਢਿਆ ਗਿਆ ਸੀ।
ਹਰੇਕ ਇਲਾਜ ਲਈ, ਚਾਰ ਨਮੂਨੇ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ, ਇੱਕ ਪੈਨੇਟ੍ਰੋਮੀਟਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਸਮੱਗਰੀ ਅਤੇ ਸਤ੍ਹਾ ਦੀ ਤਾਕਤ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਲਈ, ਅਤੇ ਬਾਕੀ ਤਿੰਨ ਨਮੂਨੇ ਤਿੰਨ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਵੇਗਾਂ 'ਤੇ ਕਟੌਤੀ ਟੈਸਟਾਂ ਲਈ ਵਰਤੇ ਗਏ ਸਨ। ਹਵਾ ਸੁਰੰਗ ਟੈਸਟਾਂ ਵਿੱਚ, ਕਟੌਤੀ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ 'ਤੇ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ, ਅਤੇ ਫਿਰ ਹਰੇਕ ਇਲਾਜ ਨਮੂਨੇ ਲਈ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਬ੍ਰੇਕਅਵੇ ਵੇਗ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਕਟੌਤੀ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦੇ ਪਲਾਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਟੈਸਟਾਂ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਨੂੰ ਰੇਤ ਬੰਬਾਰੀ (ਭਾਵ, ਜੰਪਿੰਗ ਪ੍ਰਯੋਗ) ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਨਾ ਪਿਆ। ਇਸ ਉਦੇਸ਼ ਲਈ 2 ਅਤੇ 3 L m−2 ਦੀ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰ 'ਤੇ ਦੋ ਵਾਧੂ ਨਮੂਨੇ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ। ਰੇਤ ਬੰਬਾਰੀ ਟੈਸਟ 120 ਗ੍ਰਾਮ−1 ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦੇ ਨਾਲ 15 ਮਿੰਟ ਤੱਕ ਚੱਲਿਆ, ਜੋ ਕਿ ਪਿਛਲੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਵਿੱਚ ਚੁਣੇ ਗਏ ਮੁੱਲਾਂ ਦੀ ਸੀਮਾ ਦੇ ਅੰਦਰ ਹੈ60,61,62। ਘਸਾਉਣ ਵਾਲੇ ਨੋਜ਼ਲ ਅਤੇ ਟਿੱਬੇ ਦੇ ਅਧਾਰ ਵਿਚਕਾਰ ਖਿਤਿਜੀ ਦੂਰੀ 800 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਸੀ, ਜੋ ਸੁਰੰਗ ਦੇ ਤਲ ਤੋਂ 100 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਉੱਪਰ ਸਥਿਤ ਸੀ। ਇਹ ਸਥਿਤੀ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸੈੱਟ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ ਕਿ ਲਗਭਗ ਸਾਰੇ ਜੰਪਿੰਗ ਰੇਤ ਦੇ ਕਣ ਟਿੱਬੇ 'ਤੇ ਡਿੱਗ ਪੈਣ।
ਹਵਾ ਸੁਰੰਗ ਦੀ ਜਾਂਚ ਇੱਕ ਖੁੱਲ੍ਹੀ ਹਵਾ ਸੁਰੰਗ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ ਜਿਸਦੀ ਲੰਬਾਈ 8 ਮੀਟਰ, ਚੌੜਾਈ 0.4 ਮੀਟਰ ਅਤੇ ਉਚਾਈ 1 ਮੀਟਰ ਸੀ (ਚਿੱਤਰ 4a)। ਹਵਾ ਸੁਰੰਗ ਗੈਲਵੇਨਾਈਜ਼ਡ ਸਟੀਲ ਸ਼ੀਟਾਂ ਤੋਂ ਬਣੀ ਹੈ ਅਤੇ 25 ਮੀਟਰ/ਸਕਿੰਟ ਤੱਕ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇੱਕ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਕਨਵਰਟਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਪੱਖੇ ਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਕਰਨ ਅਤੇ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਨੂੰ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 4b ਹਵਾ ਦੁਆਰਾ ਮਿਟਾਏ ਗਏ ਰੇਤ ਦੇ ਟਿੱਬਿਆਂ ਅਤੇ ਹਵਾ ਸੁਰੰਗ ਵਿੱਚ ਮਾਪੀ ਗਈ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਪ੍ਰੋਫਾਈਲ ਦੇ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਚਿੱਤਰ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਗੈਰ-ਯੂਰੀਲਿਟਿਕ MICP ਫਾਰਮੂਲੇ ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਯੂਰੀਲਿਟਿਕ MICP ਕੰਟਰੋਲ ਟੈਸਟ ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨਾਲ ਕਰਨ ਲਈ, ਟਿੱਬੇ ਦੇ ਨਮੂਨੇ ਵੀ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ ਅਤੇ ਯੂਰੀਆ, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਲੋਰਾਈਡ ਅਤੇ ਸਪੋਰੋਸਾਰਸੀਨਾ ਪੇਸਟੁਰੀ ਵਾਲੇ ਜੈਵਿਕ ਘੋਲ ਨਾਲ ਇਲਾਜ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ (ਕਿਉਂਕਿ ਸਪੋਰੋਸਾਰਸੀਨਾ ਪੇਸਟੁਰੀ ਵਿੱਚ ਯੂਰੀਏਸ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸਮਰੱਥਾ ਹੈ63)। ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਘੋਲ ਦੀ ਆਪਟੀਕਲ ਘਣਤਾ 1.5 ਸੀ, ਅਤੇ ਯੂਰੀਆ ਅਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਲੋਰਾਈਡ ਦੀ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ 1 M ਸੀ (ਪਿਛਲੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਵਿੱਚ ਸਿਫ਼ਾਰਸ਼ ਕੀਤੇ ਮੁੱਲਾਂ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਚੁਣਿਆ ਗਿਆ ਸੀ36,64,65)। ਕਲਚਰ ਮਾਧਿਅਮ ਵਿੱਚ ਪੌਸ਼ਟਿਕ ਬਰੋਥ (8 g/L) ਅਤੇ ਯੂਰੀਆ (20 g/L) ਸ਼ਾਮਲ ਸਨ। ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਘੋਲ ਨੂੰ ਟਿੱਬੇ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਛਿੜਕਿਆ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਜੋੜ ਲਈ 24 ਘੰਟਿਆਂ ਲਈ ਛੱਡ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। 24 ਘੰਟਿਆਂ ਦੇ ਜੋੜ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਇੱਕ ਸੀਮੈਂਟਿੰਗ ਘੋਲ (ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਲੋਰਾਈਡ ਅਤੇ ਯੂਰੀਆ) ਦਾ ਛਿੜਕਾਅ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਯੂਰੀਲਿਟਿਕ MICP ਕੰਟਰੋਲ ਟੈਸਟ ਨੂੰ ਇਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ UMC ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਯੂਰੀਆਲਿਟਿਕ ਅਤੇ ਗੈਰ-ਯੂਰੀਆਲਿਟਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਦੀ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਸਮੱਗਰੀ ਚੋਈ ਅਤੇ ਬਾਕੀਆਂ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਅਨੁਸਾਰ ਧੋ ਕੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ।66
ਚਿੱਤਰ 5 5 ਤੋਂ 10 ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ pH ਰੇਂਜ ਵਾਲੇ ਕਲਚਰ ਮਾਧਿਅਮ (ਪੋਸ਼ਟਿਕ ਘੋਲ) ਵਿੱਚ ਬੈਸੀਲਸ ਐਮੀਲੋਲੀਕਫੇਸੀਐਂਸ ਅਤੇ ਬੈਸੀਲਸ ਸਬਟਿਲਿਸ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਵਕਰਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਬੈਸੀਲਸ ਐਮੀਲੋਲੀਕਫੇਸੀਐਂਸ ਅਤੇ ਬੈਸੀਲਸ ਸਬਟਿਲਿਸ ਕ੍ਰਮਵਾਰ pH 6-8 ਅਤੇ 7-9 'ਤੇ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਧੇ। ਇਸ ਲਈ, ਇਸ pH ਰੇਂਜ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲਤਾ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਅਪਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ।
ਪੌਸ਼ਟਿਕ ਮਾਧਿਅਮ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ pH ਮੁੱਲਾਂ 'ਤੇ (a) ਬੈਸੀਲਸ ਐਮੀਲੋਲੀਕਫੇਸੀਅਨਜ਼ ਅਤੇ (b) ਬੈਸੀਲਸ ਸਬਟਿਲਿਸ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਵਕਰ।
ਚਿੱਤਰ 6 ਬਰਨਾਰਡ ਲਾਈਮਮੀਟਰ ਵਿੱਚ ਪੈਦਾ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਪ੍ਰੀਪੀਟੇਟਿਡ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ (CaCO3) ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਹਰੇਕ ਸੁਮੇਲ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਕਾਰਕ ਸਥਿਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਦੂਜੇ ਕਾਰਕ ਵੱਖੋ-ਵੱਖਰੇ ਸਨ, ਇਸ ਲਈ ਇਹਨਾਂ ਗ੍ਰਾਫਾਂ 'ਤੇ ਹਰੇਕ ਬਿੰਦੂ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਦੇ ਉਸ ਸਮੂਹ ਵਿੱਚ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਦੀ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮਾਤਰਾ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਦੀ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਵਧਦੀ ਗਈ, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਦਾ ਉਤਪਾਦਨ ਵਧਦਾ ਗਿਆ। ਇਸ ਲਈ, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਦੀ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਅਤੇ ਕਾਰਬਨ ਸਰੋਤ ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਹਨ (ਭਾਵ, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਫਾਰਮੇਟ ਅਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਐਸੀਟੇਟ), ਜਿੰਨਾ ਜ਼ਿਆਦਾ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਆਇਨ ਜਾਰੀ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਓਨਾ ਹੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਬਣਦਾ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 6a)। AS ਅਤੇ AA ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਦਾ ਉਤਪਾਦਨ ਵਧਦੇ ਇਲਾਜ ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ ਵਧਦਾ ਰਿਹਾ ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਕਿ 9 ਦਿਨਾਂ ਬਾਅਦ ਪ੍ਰੀਪੀਟੇਟ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਲਗਭਗ ਬਦਲੀ ਨਹੀਂ ਗਈ। FA ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਦੇ ਗਠਨ ਦੀ ਦਰ ਘੱਟ ਗਈ ਜਦੋਂ ਇਲਾਜ ਸਮਾਂ 6 ਦਿਨਾਂ ਤੋਂ ਵੱਧ ਗਿਆ। ਹੋਰ ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ, ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨ FS ਨੇ 3 ਦਿਨਾਂ ਬਾਅਦ ਇੱਕ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਘੱਟ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਗਠਨ ਦਰ ਦਿਖਾਈ (ਚਿੱਤਰ 6b)। ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨ FA ਅਤੇ FS ਵਿੱਚ, ਕੁੱਲ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਉਤਪਾਦਨ ਦਾ 70% ਅਤੇ 87% ਤਿੰਨ ਦਿਨਾਂ ਬਾਅਦ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੋਇਆ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨ AA ਅਤੇ AS ਵਿੱਚ, ਇਹ ਅਨੁਪਾਤ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਲਗਭਗ 46% ਅਤੇ 45% ਸੀ। ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਫਾਰਮਿਕ ਐਸਿਡ-ਅਧਾਰਤ ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਐਸੀਟੇਟ-ਅਧਾਰਤ ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਪੜਾਅ 'ਤੇ CaCO3 ਗਠਨ ਦਰ ਉੱਚੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਵਧਦੇ ਇਲਾਜ ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ ਗਠਨ ਦਰ ਹੌਲੀ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 6c ਤੋਂ ਇਹ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ OD1 ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ 'ਤੇ ਵੀ, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਗਠਨ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਯੋਗਦਾਨ ਨਹੀਂ ਹੈ।
ਬਰਨਾਰਡ ਕੈਲਸਮੀਟਰ ਦੁਆਰਾ ਮਾਪੀ ਗਈ CO2 ਦੀ ਮਾਤਰਾ (ਅਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ CaCO3 ਸਮੱਗਰੀ) ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ (a) ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ, (b) ਸੈਟਿੰਗ ਸਮਾਂ, (c) OD, (d) ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ pH, (e) ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਅਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਘੋਲ ਦਾ ਅਨੁਪਾਤ (ਹਰੇਕ ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨ ਲਈ); ਅਤੇ (f) ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਅਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਹਰੇਕ ਸੁਮੇਲ ਲਈ ਪੈਦਾ ਹੋਏ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਦੀ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮਾਤਰਾ ਦੇ ਕਾਰਜ ਵਜੋਂ।
ਮਾਧਿਅਮ ਦੇ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ pH ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਸੰਬੰਧ ਵਿੱਚ, ਚਿੱਤਰ 6d ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ FA ਅਤੇ FS ਲਈ, CaCO3 ਉਤਪਾਦਨ pH 7 'ਤੇ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮੁੱਲ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਗਿਆ। ਇਹ ਨਿਰੀਖਣ ਪਿਛਲੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਦੇ ਅਨੁਕੂਲ ਹੈ ਕਿ FDH ਐਨਜ਼ਾਈਮ pH 7-6.7 'ਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਸਥਿਰ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, AA ਅਤੇ AS ਲਈ, ਜਦੋਂ pH 7 ਤੋਂ ਵੱਧ ਗਿਆ ਤਾਂ CaCO3 ਵਰਖਾ ਵਧ ਗਈ। ਪਿਛਲੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਨੇ ਇਹ ਵੀ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ CoA ਐਨਜ਼ਾਈਮ ਗਤੀਵਿਧੀ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲ pH ਸੀਮਾ 8 ਤੋਂ 9.2-6.8 ਤੱਕ ਹੈ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਕਿ CoA ਐਨਜ਼ਾਈਮ ਗਤੀਵਿਧੀ ਅਤੇ B. amyloliquefaciens ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲ pH ਸੀਮਾਵਾਂ ਕ੍ਰਮਵਾਰ (8-9.2) ਅਤੇ (6-8) ਹਨ (ਚਿੱਤਰ 5a), AA ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨ ਦਾ ਅਨੁਕੂਲ pH 8 ਹੋਣ ਦੀ ਉਮੀਦ ਹੈ, ਅਤੇ ਦੋ pH ਸੀਮਾਵਾਂ ਓਵਰਲੈਪ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਸ ਤੱਥ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 6d ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ B. ਸਬਟਿਲਿਸ ਵਾਧੇ ਲਈ ਸਰਵੋਤਮ pH 7-9 (ਚਿੱਤਰ 5b) ਹੈ ਅਤੇ CoA ਐਂਜ਼ਾਈਮ ਗਤੀਵਿਧੀ ਲਈ ਸਰਵੋਤਮ pH 8-9.2 ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ CaCO3 ਵਰਖਾ ਉਪਜ 8-9 ਦੀ pH ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਹੋਣ ਦੀ ਉਮੀਦ ਹੈ, ਜਿਸਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਚਿੱਤਰ 6d ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ (ਭਾਵ, ਸਰਵੋਤਮ ਵਰਖਾ pH 9 ਹੈ)। ਚਿੱਤਰ 6e ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਨਤੀਜੇ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਐਸੀਟੇਟ ਅਤੇ ਫਾਰਮੇਟ ਘੋਲ ਦੋਵਾਂ ਲਈ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਘੋਲ ਅਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਘੋਲ ਦਾ ਸਰਵੋਤਮ ਅਨੁਪਾਤ 1 ਹੈ। ਤੁਲਨਾ ਲਈ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ AA, AS, FA, ਅਤੇ FS) ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸਥਿਤੀਆਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ, ਇਲਾਜ ਸਮਾਂ, OD, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਤੋਂ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਘੋਲ ਅਨੁਪਾਤ, ਅਤੇ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ pH) ਦੇ ਅਧੀਨ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ CaCO3 ਉਤਪਾਦਨ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ ਗਏ ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨ FS ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ CaCO3 ਉਤਪਾਦਨ ਸੀ, ਜੋ ਕਿ ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨ AA (ਚਿੱਤਰ 6f) ਨਾਲੋਂ ਲਗਭਗ ਤਿੰਨ ਗੁਣਾ ਸੀ। ਦੋਵਾਂ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤਾਂ ਲਈ ਚਾਰ ਬੈਕਟੀਰੀਆ-ਮੁਕਤ ਨਿਯੰਤਰਣ ਪ੍ਰਯੋਗ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ ਅਤੇ 30 ਦਿਨਾਂ ਬਾਅਦ ਕੋਈ CaCO3 ਵਰਖਾ ਨਹੀਂ ਦੇਖੀ ਗਈ।
ਸਾਰੇ ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨਾਂ ਦੀਆਂ ਆਪਟੀਕਲ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਤਸਵੀਰਾਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਵੈਟਰਾਈਟ ਮੁੱਖ ਪੜਾਅ ਸੀ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਬਣਦਾ ਸੀ (ਚਿੱਤਰ 7)। ਵੈਟਰਾਈਟ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਗੋਲਾਕਾਰ ਆਕਾਰ ਦੇ ਸਨ69,70,71। ਇਹ ਪਾਇਆ ਗਿਆ ਕਿ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸੈੱਲਾਂ 'ਤੇ ਡਿੱਗਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਚਾਰਜ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ ਅਤੇ ਇਹ ਡਿਵੈਲੈਂਟ ਕੈਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਸੋਖਣ ਵਾਲੇ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨ FS ਨੂੰ ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ ਲੈਂਦੇ ਹੋਏ, 24 ਘੰਟਿਆਂ ਬਾਅਦ, ਕੁਝ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸੈੱਲਾਂ 'ਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਬਣਨਾ ਸ਼ੁਰੂ ਹੋ ਗਿਆ (ਚਿੱਤਰ 7a), ਅਤੇ 48 ਘੰਟਿਆਂ ਬਾਅਦ, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਨਾਲ ਲੇਪ ਕੀਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਵਿੱਚ ਕਾਫ਼ੀ ਵਾਧਾ ਹੋਇਆ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 7b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਵੈਟਰਾਈਟ ਕਣਾਂ ਦਾ ਵੀ ਪਤਾ ਲਗਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਅੰਤ ਵਿੱਚ, 72 ਘੰਟਿਆਂ ਬਾਅਦ, ਵੱਡੀ ਗਿਣਤੀ ਵਿੱਚ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਵੈਟਰਾਈਟ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਨਾਲ ਬੱਝੇ ਹੋਏ ਜਾਪਦੇ ਸਨ, ਅਤੇ ਵੈਟਰਾਈਟ ਕਣਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਵਿੱਚ ਕਾਫ਼ੀ ਵਾਧਾ ਹੋਇਆ (ਚਿੱਤਰ 7c)।
ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ FS ਰਚਨਾਵਾਂ ਵਿੱਚ CaCO3 ਵਰਖਾ ਦੇ ਆਪਟੀਕਲ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਨਿਰੀਖਣ: (a) 24, (b) 48 ਅਤੇ (c) 72 ਘੰਟੇ।
ਪ੍ਰੀਪੀਸੀਟੇਟਿਡ ਪੜਾਅ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਦੀ ਹੋਰ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ, ਪਾਊਡਰਾਂ ਦੇ ਐਕਸ-ਰੇ ਡਿਫ੍ਰੈਕਸ਼ਨ (XRD) ਅਤੇ SEM ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤੇ ਗਏ। XRD ਸਪੈਕਟਰਾ (ਚਿੱਤਰ 8a) ਅਤੇ SEM ਮਾਈਕ੍ਰੋਗ੍ਰਾਫ (ਚਿੱਤਰ 8b, c) ਨੇ ਵੈਟਰਾਈਟ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ, ਕਿਉਂਕਿ ਉਹਨਾਂ ਦਾ ਸਲਾਦ ਵਰਗਾ ਆਕਾਰ ਸੀ ਅਤੇ ਵੈਟਰਾਈਟ ਚੋਟੀਆਂ ਅਤੇ ਪ੍ਰੀਪੀਸੀਟੇਟ ਚੋਟੀਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਇੱਕ ਪੱਤਰ ਵਿਹਾਰ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ।
(a) ਬਣੇ CaCO3 ਅਤੇ ਵੈਟਰਾਈਟ ਦੇ ਐਕਸ-ਰੇ ਵਿਵਰਤਨ ਸਪੈਕਟਰਾ ਦੀ ਤੁਲਨਾ। ਕ੍ਰਮਵਾਰ (b) 1 kHz ਅਤੇ (c) 5.27 kHz ਵਿਸਤਾਰ 'ਤੇ ਵੈਟਰਾਈਟ ਦੇ SEM ਮਾਈਕ੍ਰੋਗ੍ਰਾਫ।
ਹਵਾ ਸੁਰੰਗ ਟੈਸਟਾਂ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਚਿੱਤਰ 9a, b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ। ਚਿੱਤਰ 9a ਤੋਂ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਲਾਜ ਨਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਰੇਤ ਦੀ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਇਰੋਸ਼ਨ ਵੇਗ (TDV) ਲਗਭਗ 4.32 m/s ਹੈ। 1 l/m² (ਚਿੱਤਰ 9a) ਦੀ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰ 'ਤੇ, FA, FS, AA ਅਤੇ UMC ਫਰੈਕਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਦੀ ਦਰ ਲਾਈਨਾਂ ਦੀਆਂ ਢਲਾਣਾਂ ਲਗਭਗ ਇਲਾਜ ਨਾ ਕੀਤੇ ਟਿੱਬੇ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹਨ। ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਸ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰ 'ਤੇ ਇਲਾਜ ਬੇਅਸਰ ਹੈ ਅਤੇ ਜਿਵੇਂ ਹੀ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ TDV ਤੋਂ ਵੱਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਪਤਲੀ ਮਿੱਟੀ ਦੀ ਪਰਤ ਗਾਇਬ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਟਿੱਬੇ ਦੀ ਕਟੌਤੀ ਦਰ ਇਲਾਜ ਨਾ ਕੀਤੇ ਟਿੱਬੇ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਫਰੈਕਸ਼ਨ AS ਦੀ ਕਟੌਤੀ ਢਲਾਣ ਵੀ ਘੱਟ ਐਬਸੀਸਾ (ਭਾਵ TDV) ਵਾਲੇ ਦੂਜੇ ਅੰਸ਼ਾਂ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 9a)। ਚਿੱਤਰ 9b ਵਿੱਚ ਤੀਰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ 25 m/s ਦੀ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ 'ਤੇ, 2 ਅਤੇ 3 l/m² ਦੀ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰ 'ਤੇ ਇਲਾਜ ਨਾ ਕੀਤੇ ਟਿੱਬਿਆਂ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਕਟੌਤੀ ਨਹੀਂ ਹੋਈ। ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, FS, FA, AS ਅਤੇ UMC ਲਈ, ਟਿੱਬੇ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ (ਭਾਵ 25 ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ) ਨਾਲੋਂ 2 ਅਤੇ 3 l/m² ਦੀ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰ 'ਤੇ CaCO³ ਜਮ੍ਹਾਂ ਹੋਣ ਕਾਰਨ ਹੋਣ ਵਾਲੇ ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਪ੍ਰਤੀ ਵਧੇਰੇ ਰੋਧਕ ਸਨ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਇਹਨਾਂ ਟੈਸਟਾਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਾਪਤ 25 ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ ਦਾ TDV ਮੁੱਲ ਚਿੱਤਰ 9b ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰਾਂ ਲਈ ਹੇਠਲੀ ਸੀਮਾ ਹੈ, AA ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਨੂੰ ਛੱਡ ਕੇ, ਜਿੱਥੇ TDV ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹਵਾ ਸੁਰੰਗ ਦੀ ਗਤੀ ਦੇ ਲਗਭਗ ਬਰਾਬਰ ਹੈ।
ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਟੈਸਟ (a) ਭਾਰ ਘਟਾਉਣਾ ਬਨਾਮ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ (ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰ 1 l/m2), (b) ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਟੀਅਰ-ਆਫ ਸਪੀਡ ਬਨਾਮ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰ ਅਤੇ ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨ (ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਐਸੀਟੇਟ ਲਈ CA, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਫਾਰਮੇਟ ਲਈ CF)।
ਚਿੱਤਰ 10 ਰੇਤ ਬੰਬਾਰੀ ਟੈਸਟ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨਾਂ ਨਾਲ ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਗਏ ਰੇਤ ਦੇ ਟਿੱਬਿਆਂ ਦੇ ਸਤਹ ਕਟੌਤੀ ਅਤੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਮਾਤਰਾਤਮਕ ਨਤੀਜੇ ਚਿੱਤਰ 11 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ। ਇਲਾਜ ਨਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੇਸ ਇਸ ਲਈ ਨਹੀਂ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਸ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਵਿਰੋਧ ਨਹੀਂ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਰੇਤ ਬੰਬਾਰੀ ਟੈਸਟ ਦੌਰਾਨ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਮਿਟ ਗਿਆ ਸੀ (ਕੁੱਲ ਪੁੰਜ ਦਾ ਨੁਕਸਾਨ)। ਚਿੱਤਰ 11 ਤੋਂ ਇਹ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੈ ਕਿ ਬਾਇਓਕੰਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ AA ਨਾਲ ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਗਏ ਨਮੂਨੇ ਨੇ 2 l/m2 ਦੀ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰ 'ਤੇ ਆਪਣੇ ਭਾਰ ਦਾ 83.5% ਗੁਆ ਦਿੱਤਾ ਜਦੋਂ ਕਿ ਹੋਰ ਸਾਰੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਨੇ ਰੇਤ ਬੰਬਾਰੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ 30% ਤੋਂ ਘੱਟ ਕਟੌਤੀ ਦਿਖਾਈ। ਜਦੋਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰ ਨੂੰ 3 l/m2 ਤੱਕ ਵਧਾ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਤਾਂ ਸਾਰੇ ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਨੇ ਆਪਣੇ ਭਾਰ ਦੇ 25% ਤੋਂ ਘੱਟ ਗੁਆ ਦਿੱਤਾ। ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰਾਂ ਦੋਵਾਂ 'ਤੇ, ਮਿਸ਼ਰਿਤ FS ਨੇ ਰੇਤ ਬੰਬਾਰੀ ਪ੍ਰਤੀ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਵਿਰੋਧ ਦਿਖਾਇਆ। FS ਅਤੇ AA ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਵਿੱਚ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਅਤੇ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਬੰਬਾਰੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਅਤੇ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ CaCO3 ਵਰਖਾ (ਚਿੱਤਰ 6f) ਨੂੰ ਮੰਨਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
2 ਅਤੇ 3 l/m2 ਦੀ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਰ ਨਾਲ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਰਚਨਾਵਾਂ ਦੇ ਰੇਤ ਦੇ ਟਿੱਬਿਆਂ 'ਤੇ ਬੰਬਾਰੀ ਦੇ ਨਤੀਜੇ (ਤੀਰ ਹਵਾ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਕਰਾਸ ਡਰਾਇੰਗ ਦੇ ਸਮਤਲ 'ਤੇ ਲੰਬਵਤ ਹਵਾ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ)।
ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 12 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਸਾਰੇ ਫਾਰਮੂਲਿਆਂ ਦੀ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਸਮੱਗਰੀ ਵਧ ਗਈ ਕਿਉਂਕਿ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰ 1 L/m² ਤੋਂ 3 L/m² ਹੋ ਗਈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸਾਰੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰਾਂ 'ਤੇ, ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਸਮੱਗਰੀ ਵਾਲਾ ਫਾਰਮੂਲਾ FS ਸੀ, ਉਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ FA ਅਤੇ UMC ਆਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਸੁਝਾਅ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਹਨਾਂ ਫਾਰਮੂਲਿਆਂ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਸਤਹ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਚਿੱਤਰ 13a ਪਰਮੀਮੀਟਰ ਟੈਸਟ ਦੁਆਰਾ ਮਾਪੇ ਗਏ ਇਲਾਜ ਨਾ ਕੀਤੇ ਗਏ, ਕੰਟਰੋਲ ਕੀਤੇ ਅਤੇ ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਗਏ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਦੇ ਸਤਹ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਚਿੱਤਰ ਤੋਂ, ਇਹ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੈ ਕਿ UMC, AS, FA ਅਤੇ FS ਫਾਰਮੂਲੇ ਦੀ ਸਤਹ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰ ਦੇ ਵਾਧੇ ਦੇ ਨਾਲ ਕਾਫ਼ੀ ਵਧੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, AA ਫਾਰਮੂਲੇ ਵਿੱਚ ਸਤਹ ਦੀ ਤਾਕਤ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਛੋਟਾ ਸੀ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਗੈਰ-ਯੂਰੀਆ-ਡਿਗ੍ਰੇਡਡ MICP ਦੇ FA ਅਤੇ FS ਫਾਰਮੂਲੇ ਵਿੱਚ ਯੂਰੀਆ-ਡਿਗ੍ਰੇਡਡ MICP ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਬਿਹਤਰ ਸਤਹ ਪਾਰਦਰਸ਼ੀਤਾ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 13b ਮਿੱਟੀ ਦੀ ਸਤਹ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਦੇ ਨਾਲ TDV ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਚਿੱਤਰ ਤੋਂ, ਇਹ ਸਪੱਸ਼ਟ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੈ ਕਿ 100 kPa ਤੋਂ ਵੱਧ ਸਤਹ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਵਾਲੇ ਟਿੱਬਿਆਂ ਲਈ, ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਸਟ੍ਰਿਪਿੰਗ ਵੇਗ 25 ਮੀਟਰ/ਸਕਿੰਟ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੋਵੇਗਾ। ਕਿਉਂਕਿ ਇਨ ਸੀਟੂ ਸਤਹ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਨੂੰ ਪਰਮੀਮੀਟਰ ਦੁਆਰਾ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਮਾਪਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਇਹ ਗਿਆਨ ਹਵਾ ਸੁਰੰਗ ਟੈਸਟਿੰਗ ਦੀ ਅਣਹੋਂਦ ਵਿੱਚ TDV ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾਉਣ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਫੀਲਡ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਗੁਣਵੱਤਾ ਨਿਯੰਤਰਣ ਸੂਚਕ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ।
SEM ਨਤੀਜੇ ਚਿੱਤਰ 14 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ। ਚਿੱਤਰ 14a-b ਬਿਨਾਂ ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਨਮੂਨੇ ਦੇ ਵਧੇ ਹੋਏ ਕਣਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਸਪੱਸ਼ਟ ਤੌਰ 'ਤੇ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਇਕਜੁੱਟ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਕੁਦਰਤੀ ਬੰਧਨ ਜਾਂ ਸੀਮੈਂਟੇਸ਼ਨ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 14c ਯੂਰੀਆ-ਡਿਗ੍ਰੇਡਡ MICP ਨਾਲ ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਟਰੋਲ ਨਮੂਨੇ ਦੇ SEM ਮਾਈਕ੍ਰੋਗ੍ਰਾਫ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਚਿੱਤਰ ਕੈਲਸਾਈਟ ਪੋਲੀਮੋਰਫਸ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ CaCO3 ਪ੍ਰੀਪੀਟੇਟਸ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 14d-o ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਪ੍ਰੀਪੀਟੇਟਿਡ CaCO3 ਕਣਾਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠੇ ਬੰਨ੍ਹਦਾ ਹੈ; ਗੋਲਾਕਾਰ ਵੈਟਰਾਈਟ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਨੂੰ SEM ਮਾਈਕ੍ਰੋਗ੍ਰਾਫਸ ਵਿੱਚ ਵੀ ਪਛਾਣਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਅਤੇ ਪਿਛਲੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਵੈਟਰਾਈਟ ਪੋਲੀਮੋਰਫਸ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਬਣੇ CaCO3 ਬਾਂਡ ਵੀ ਵਾਜਬ ਮਕੈਨੀਕਲ ਤਾਕਤ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ; ਸਾਡੇ ਨਤੀਜੇ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਸਤਹ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ 350 kPa ਤੱਕ ਵਧਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਵੱਖ ਕਰਨ ਦੀ ਵੇਗ 4.32 ਤੋਂ 25 m/s ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਨਤੀਜਾ ਪਿਛਲੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ MICP-ਪ੍ਰੀਸੀਪੀਟੇਡ CaCO3 ਦਾ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਵੈਟਰਾਈਟ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਵਾਜਬ ਮਕੈਨੀਕਲ ਤਾਕਤ ਅਤੇ ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ 13,40 ਹੈ ਅਤੇ 180 ਦਿਨਾਂ ਦੇ ਖੇਤਰੀ ਵਾਤਾਵਰਣਕ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਵੀ ਵਾਜਬ ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਨੂੰ ਬਰਕਰਾਰ ਰੱਖ ਸਕਦਾ ਹੈ।
(a, b) ਅਣਸੋਧੀ ਮਿੱਟੀ ਦੇ SEM ਮਾਈਕ੍ਰੋਗ੍ਰਾਫ਼, (c) MICP ਯੂਰੀਆ ਡਿਗਰੇਡੇਸ਼ਨ ਕੰਟਰੋਲ, (df) AA-ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਨਮੂਨੇ, (gi) AS-ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਨਮੂਨੇ, (jl) FA-ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਨਮੂਨੇ, ਅਤੇ (mo) FS-ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਨਮੂਨੇ 3 L/m2 ਦੀ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰ 'ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਵਿਸਤਾਰ 'ਤੇ।
ਚਿੱਤਰ 14d-f ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ AA ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਨਾਲ ਇਲਾਜ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਅਤੇ ਰੇਤ ਦੇ ਦਾਣਿਆਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਦਾ ਪ੍ਰਵਾਹ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਕੁਝ ਅਣਕੋਟ ਕੀਤੇ ਰੇਤ ਦੇ ਦਾਣੇ ਵੀ ਦੇਖੇ ਗਏ ਸਨ। AS ਹਿੱਸਿਆਂ ਲਈ, ਹਾਲਾਂਕਿ CaCO3 ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਨਹੀਂ ਹੋਇਆ (ਚਿੱਤਰ 6f), CaCO3 ਦੇ ਕਾਰਨ ਰੇਤ ਦੇ ਦਾਣਿਆਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਪਰਕਾਂ ਦੀ ਮਾਤਰਾ AA ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ (ਚਿੱਤਰ 14g-i) ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਕਾਫ਼ੀ ਵਧ ਗਈ ਹੈ।
ਚਿੱਤਰ 14j-l ਅਤੇ 14m-o ਤੋਂ ਇਹ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੈ ਕਿ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਵਜੋਂ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਫਾਰਮੇਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ AS ਮਿਸ਼ਰਣ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ CaCO3 ਵਰਖਾ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਵਾਧਾ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 6f ਵਿੱਚ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਮੀਟਰ ਮਾਪਾਂ ਦੇ ਅਨੁਕੂਲ ਹੈ। ਇਹ ਵਾਧੂ CaCO3 ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਰੇਤ ਦੇ ਕਣਾਂ 'ਤੇ ਜਮ੍ਹਾ ਹੁੰਦਾ ਪ੍ਰਤੀਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਜ਼ਰੂਰੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੰਪਰਕ ਗੁਣਵੱਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਪਹਿਲਾਂ ਦੇਖੇ ਗਏ ਵਿਵਹਾਰ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਦਾ ਹੈ: CaCO3 ਵਰਖਾ ਦੀ ਮਾਤਰਾ (ਚਿੱਤਰ 6f) ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਤਿੰਨ ਫਾਰਮੂਲੇ (AS, FA ਅਤੇ FS) ਐਂਟੀ-ਈਓਲੀਅਨ (ਹਵਾ) ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ (ਚਿੱਤਰ 11) ਅਤੇ ਸਤਹ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ (ਚਿੱਤਰ 13a) ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵੱਖਰੇ ਨਹੀਂ ਹਨ।
CaCO3 ਕੋਟੇਡ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸੈੱਲਾਂ ਅਤੇ ਪ੍ਰੀਪੀਟਿਡ ਕ੍ਰਿਸਟਲਾਂ 'ਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀ ਛਾਪ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਢੰਗ ਨਾਲ ਦੇਖਣ ਲਈ, ਉੱਚ ਵਿਸਤਾਰ SEM ਮਾਈਕ੍ਰੋਗ੍ਰਾਫ ਲਏ ਗਏ ਸਨ ਅਤੇ ਨਤੀਜੇ ਚਿੱਤਰ 15 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸੈੱਲਾਂ 'ਤੇ ਪ੍ਰੀਪੀਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਉੱਥੇ ਵਰਖਾ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦਾ ਨਿਊਕਲੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ CaCO3 ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਸਰਗਰਮ ਅਤੇ ਅਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਲਿੰਕੇਜ ਨੂੰ ਵੀ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਅਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਲਿੰਕੇਜ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਵੀ ਵਾਧਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਵਹਾਰ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਸੁਧਾਰ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, CaCO3 ਵਰਖਾ ਵਧਾਉਣ ਨਾਲ ਜ਼ਰੂਰੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉੱਚ ਮਕੈਨੀਕਲ ਤਾਕਤ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਵਰਖਾ ਪੈਟਰਨ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਬਿੰਦੂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ Terzis ਅਤੇ Laloui72 ਅਤੇ Soghi ਅਤੇ Al-Kabani45,73 ਦੇ ਕੰਮਾਂ ਵਿੱਚ ਵੀ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਵਰਖਾ ਪੈਟਰਨ ਅਤੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਤਾਕਤ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧ ਨੂੰ ਹੋਰ ਖੋਜਣ ਲਈ, µCT ਇਮੇਜਿੰਗ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ MICP ਅਧਿਐਨਾਂ ਦੀ ਸਿਫਾਰਸ਼ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਦੇ ਦਾਇਰੇ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਹੈ (ਭਾਵ, ਅਮੋਨੀਆ-ਮੁਕਤ MICP ਲਈ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਸਰੋਤ ਅਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸੰਜੋਗਾਂ ਨੂੰ ਪੇਸ਼ ਕਰਨਾ)।
CaCO3 ਨੇ (a) AS ਰਚਨਾ ਅਤੇ (b) FS ਰਚਨਾ ਨਾਲ ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਵਿੱਚ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਅਤੇ ਅਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਬੰਧਨ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਅਤੇ ਤਲਛਟ 'ਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਛਾਪ ਛੱਡੀ।
ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 14j-o ਅਤੇ 15b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਇੱਕ CaCO ਫਿਲਮ ਹੈ (EDX ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਫਿਲਮ ਵਿੱਚ ਹਰੇਕ ਤੱਤ ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਸ਼ਤ ਰਚਨਾ ਕਾਰਬਨ 11%, ਆਕਸੀਜਨ 46.62% ਅਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ 42.39% ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 16 ਵਿੱਚ CaCO ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਸ਼ਤਤਾ ਦੇ ਬਹੁਤ ਨੇੜੇ ਹੈ)। ਇਹ ਫਿਲਮ ਵੈਟਰਾਈਟ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਅਤੇ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਕਣਾਂ ਨੂੰ ਕਵਰ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਮਿੱਟੀ-ਤਲਛਟ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੀ ਇਕਸਾਰਤਾ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਫਿਲਮ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਸਿਰਫ ਫਾਰਮੇਟ-ਅਧਾਰਤ ਫਾਰਮੂਲੇਸ਼ਨ ਨਾਲ ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਗਏ ਨਮੂਨਿਆਂ ਵਿੱਚ ਦੇਖੀ ਗਈ ਸੀ।
ਸਾਰਣੀ 2 ਪਿਛਲੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਅਤੇ ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ ਯੂਰੀਆ-ਡਿਗਰੇਡਿੰਗ ਅਤੇ ਗੈਰ-ਯੂਰੀਆ-ਡਿਗਰੇਡਿੰਗ MICP ਮਾਰਗਾਂ ਨਾਲ ਇਲਾਜ ਕੀਤੀ ਗਈ ਮਿੱਟੀ ਦੀ ਸਤਹ ਤਾਕਤ, ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਡਿਟੈਚਮੈਂਟ ਵੇਗ, ਅਤੇ ਬਾਇਓ-ਇੰਡਿਊਸਡ CaCO3 ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਕਰਦੀ ਹੈ। MICP-ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਟਿੱਬੇ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਦੇ ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ 'ਤੇ ਅਧਿਐਨ ਸੀਮਤ ਹਨ। ਮੇਂਗ ਅਤੇ ਹੋਰਾਂ ਨੇ ਇੱਕ ਪੱਤਾ ਉਡਾਉਣ ਵਾਲੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ MICP-ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਯੂਰੀਆ-ਡਿਗਰੇਡਿੰਗ ਟਿੱਬੇ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਦੇ ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ,13 ਜਦੋਂ ਕਿ ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ, ਗੈਰ-ਯੂਰੀਆ-ਡਿਗਰੇਡਿੰਗ ਟਿੱਬੇ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ (ਨਾਲ ਹੀ ਯੂਰੀਆ-ਡਿਗਰੇਡਿੰਗ ਨਿਯੰਤਰਣ) ਦੀ ਇੱਕ ਹਵਾ ਸੁਰੰਗ ਵਿੱਚ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ ਅਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਅਤੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੇ ਚਾਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸੰਜੋਗਾਂ ਨਾਲ ਇਲਾਜ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।
ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਕੁਝ ਪਿਛਲੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਨੇ 4 L/m213,41,74 ਤੋਂ ਵੱਧ ਉੱਚ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰਾਂ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਹੈ ਕਿ ਪਾਣੀ ਦੀ ਸਪਲਾਈ, ਆਵਾਜਾਈ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦੀ ਵੱਡੀ ਮਾਤਰਾ ਦੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਖਰਚਿਆਂ ਦੇ ਕਾਰਨ ਆਰਥਿਕ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਕੋਣ ਤੋਂ ਉੱਚ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰਾਂ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਲਾਗੂ ਨਹੀਂ ਹੋ ਸਕਦੀਆਂ। 1.62-2 L/m2 ਵਰਗੀਆਂ ਘੱਟ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰਾਂ ਨੇ ਵੀ 190 kPa ਤੱਕ ਦੀ ਕਾਫ਼ੀ ਚੰਗੀ ਸਤਹ ਸ਼ਕਤੀ ਅਤੇ 25 m/s ਤੋਂ ਵੱਧ TDV ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ। ਮੌਜੂਦਾ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ, ਯੂਰੀਆ ਡਿਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਫਾਰਮੇਟ-ਅਧਾਰਤ MICP ਨਾਲ ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਟਿੱਬਿਆਂ ਨੇ ਉੱਚ ਸਤਹ ਸ਼ਕਤੀਆਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀਆਂ ਜੋ ਯੂਰੀਆ ਡਿਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ ਮਾਰਗ ਨਾਲ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰਾਂ ਦੀ ਉਸੇ ਸੀਮਾ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਮਾਨ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਸਨ (ਭਾਵ, ਯੂਰੀਆ ਡਿਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਫਾਰਮੇਟ-ਅਧਾਰਤ MICP ਨਾਲ ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਗਏ ਨਮੂਨੇ ਵੀ ਉੱਚ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰਾਂ 'ਤੇ ਸਤਹ ਤਾਕਤ ਮੁੱਲਾਂ ਦੀ ਉਹੀ ਸੀਮਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਸਨ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਮੇਂਗ ਐਟ ਅਲ., 13, ਚਿੱਤਰ 13a ਦੁਆਰਾ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ)। ਇਹ ਵੀ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ 2 L/m2 ਦੀ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰ 'ਤੇ, 25 ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ ਦੀ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ 'ਤੇ ਹਵਾ ਦੇ ਕਟੌਤੀ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਦੀ ਪੈਦਾਵਾਰ ਯੂਰੀਆ ਡਿਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਫਾਰਮੇਟ-ਅਧਾਰਤ MICP ਲਈ 2.25% ਸੀ, ਜੋ ਕਿ ਉਸੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਰ ਅਤੇ ਉਸੇ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ (25 ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ) 'ਤੇ ਯੂਰੀਆ ਡਿਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ ਵਾਲੇ ਕੰਟਰੋਲ MICP ਨਾਲ ਇਲਾਜ ਕੀਤੇ ਟਿੱਬਿਆਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ CaCO3 (ਭਾਵ 2.41%) ਦੀ ਲੋੜੀਂਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦੇ ਬਹੁਤ ਨੇੜੇ ਹੈ।
ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਇਸ ਸਾਰਣੀ ਤੋਂ ਇਹ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਯੂਰੀਆ ਡਿਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ ਮਾਰਗ ਅਤੇ ਯੂਰੀਆ-ਮੁਕਤ ਡਿਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ ਮਾਰਗ ਦੋਵੇਂ ਸਤ੍ਹਾ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਅਤੇ TDV ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ ਕਾਫ਼ੀ ਸਵੀਕਾਰਯੋਗ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਮੁੱਖ ਅੰਤਰ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਯੂਰੀਆ-ਮੁਕਤ ਡਿਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ ਮਾਰਗ ਵਿੱਚ ਅਮੋਨੀਆ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਇਸਦਾ ਵਾਤਾਵਰਣ ਪ੍ਰਭਾਵ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਯੂਰੀਆ ਡਿਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਫਾਰਮੇਟ-ਅਧਾਰਤ MICP ਵਿਧੀ ਯੂਰੀਆ ਡਿਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਐਸੀਟੇਟ-ਅਧਾਰਤ MICP ਵਿਧੀ ਨਾਲੋਂ ਬਿਹਤਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦੀ ਜਾਪਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਮੋਹੇਬੀ ਅਤੇ ਹੋਰਾਂ ਨੇ ਯੂਰੀਆ ਡਿਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਐਸੀਟੇਟ-ਅਧਾਰਤ MICP ਵਿਧੀ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ ਸਮਤਲ ਸਤਹਾਂ 'ਤੇ ਨਮੂਨੇ ਸ਼ਾਮਲ ਸਨ9। ਟਿੱਬੇ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਦੇ ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ ਐਡੀ ਗਠਨ ਕਾਰਨ ਹੋਣ ਵਾਲੇ ਕਟੌਤੀ ਦੀ ਉੱਚ ਡਿਗਰੀ ਅਤੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਸ਼ੀਅਰ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਘੱਟ TDV ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਟਿੱਬੇ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਦਾ ਹਵਾ ਕਟੌਤੀ ਉਸੇ ਗਤੀ 'ਤੇ ਸਮਤਲ ਸਤਹਾਂ ਨਾਲੋਂ ਵਧੇਰੇ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੋਣ ਦੀ ਉਮੀਦ ਹੈ।