Войти в систему | Регистрация
Казахский национальный аграрный исследовательский университет ISSN 2304-3334 (Print)  ·  ISSN 2304-3334 (Online)
Подать статью
Меню
Подать статью
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, АГРОХИМИЯ, КОРМОПРОИЗВОДСТВО, АГРОЭКОЛОГИЯ

СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Бауыржан Жанатаев 1 , Зина Тұнғышбаева 1 , Айнур Жанатаева 2 , Меиржан Даулеткұл 1 , Айман Токтамысова 3

1 Казахский национальный педагогический университет имени Абая; 2 КГП на ПХВ Кегенская районная больница ; 3 Казахстанско-Российский медицинский университет

doi.org/10.37884/4-2024/18 Стр. 182-191 Поступила 22.10.2024 Опубликовано 30.12.2024

Аннотация

        Цемент это не только строительный материал, но и материал, обеспечивающий сохранение культурного наследия в обществе. Хотя ежегодно в мире возводятся тысячи сооружений с использованием цементного бетона, в том числе культурное наследие, исторические памятники, со временем бетон разрушается, становится непригодным и опасным для человека и животных. Поэтому для cохранения и восстановления этих структур можно использовать материалы, обладающие способностью к самовосстановлению. Использование уреазно-активных бактерий эффективно решает эти проблемы, потому что, если бактерии используются в бетонных конструкциях, они продолжают жить и делиться в бетоне. Уреаза способствует минерализации карбоната кальция путем гидролиза мочевины, присутствующей в окружающей среде. В результате активности уреазы выделяется углекислый газ, бактерии могут использовать мочевину в качестве источника азота, аммиак повышает рН среды что приводит к образованию осадка Ca2+ и Co3+ Ca2Co3. Это уникальное свойство делает его особенно подходящим для использования в строительной отрасли (бетонные конструкции, штукатурные растворы, готовые смеси,  производство огнеупорных элементов, кирпича).

      Микроорганизмы были выделены из сточных вод, а затем проверены на способность гидролиза мочевины. По результатам испытаний проведены испытания 7 изолятов, из них отобраны 2 штамма с высокой уреазной активностью.

       В данной статье изучен метод биоцементации песка. Были проведены испытания на эрозию дождевых вод, чтобы проверить прочность затвердевшего песка. Кроме того, при исследовании укрепленного песка под микроскопом SEM-BSE можно четко увидеть биоцементность карбонатов кальция в песке.

Биоцемент, устойчивость к уреазе, песок, Sem микроскоп, MICP.

01 Введение

Полный текст статьи доступен для скачивания в формате PDF на панели справа.

02 Список литературы

  1. 1. Курманбаев, АА, Нагметова, ГЖ, Бижанова, ЛЖ, и соавт. 2017. Выделение уреолитическихъ бактерий, перспективных для микробиологического осаждения кальцита. Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 4(1). https://cyberleninka.ru/article/n/vydelenie-ureoliticheskih-bakteriy-perspektivnyh-dlya-mikrobiologicheskogo-osazhdeniya-kaltsita.
  2. 2. Сембаев, КД, Сембаева ДЖ, Данлыбаева ГА и соавт. 2019. Скрининг уреолитических микроорганизмов, перспективных для цементации песков. Проблемы Науки. 8 (141). https://cyberleninka.ru/article/n/skrining-ureoliticheskih-mikroorganizmov-perspektivnyh-dlya-tsementatsii-peskov.
  3. 3. Ahenkorah, I, Mizanur R., Rajibul K, et al. 2021. Enzyme induced calcium carbonate precipitation and its engineering application: A systematic review and meta-analysis. Construction and Building Materials. 308, 125000. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0950061821027471
  4. 4. Akanksha, B, Emmanuel, S, Sumi, S. 2024. Composite biomediated engineering approaches for improving problematic soils: Potentials and opportunities, Science of The Total Environment. 914, 169808. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969723084401
  5. 5. Alotaibi, E, Arab, MG, Abdallah, M, et al. 2022. Life cycle assessment of biocemented sands using enzyme induced carbonate precipitation (EICP) for soil stabilization applications. 12(1), 6032. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9001663/
  6. 6. Даулеткұл, М., Тұнғышбаева, З., Янкьевич, У., Қыдырбава, Ә., & Турсынханқызы, М. 2024. Деградациялану мен шөлейіттенуден қорғау үшін ферменттік индукцияланған кальций карбонатының тұнбасы арқылы құм мен тозған топырақты нығайту. Izdenister natigeler, (2 (102)), 271-282. https://journal.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/601
  7. 7. Joshi S., Goyal S., Mukherjee A., Reddy M.S. Microbial healing of cracks in concrete: a review. J. Ind. Microbiol. Biotechnol., 44(11), 1511‒1525, 2017. doi: 10.1007/s10295-017-1978-0 https://ouci.dntb.gov.ua/en/works/4knRppG7/
  8. 8. Castro M.J., Lopez C.E., Narayanasamy R., et al. Potential of enzymes (urease & carbonic anhydrase). Chim. Oggi. Chem., 34(4), 56‒59, 2016. https://www.researchgate.net/publication/306278739
  9. 9. Wang Z., Zhang N., Cai G., et al. Review of ground improvement using microbial induced carbonate precipitation (MICP). Mar.Georesour.Geotechnol, 35(8), 1135‒1146, 2017. doi: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2949929123000025
  10. 10. Mazzei L., Cianci M., Benini S., et al. Kinetic and structural studies reveal a unique binding mode of sulfite to the nickel center in urease. J. Inorg. Biochem., 154, 42‒49, 2016. doi: 10.1016/j.jinorgbio.2015.11.003 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26580226/
  11. 11. Vsevolod, M, Elaman, K, Aibuldinov, K, et al. 2019. Efficient road base material from Kazakhstan's natural loam strengthened by ground cooled ferrous slag activated by lime production waste. Journal of Cleaner Production. 231, 1428-1436. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S095965261931786X
  12. 12. De Muynck W., Cox K., De Belie N., Verstraete W. Bacterial carbonate precipitation as an alternative surface treatment for concrete. Constr. Build. Mater., 22(5), 875‒885, 2018. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2006.12.011 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2949929123000086
  13. 13. Basheer P.A.M., Basheer L., Cleland D.J., Long A.E. Surface treatments for concrete: assessment methods and reported performance. Constr. Build. Mater. 11(7‒8), 413‒429, 1997. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0950061897000196
  14. 14. Zhang, K, Tang, CS, Jiang, NJ, et al. 2023. Microbial induced carbonate precipitation (MICP) technology: a review on the fundamentals and engineering applications. Environ Earth Sci. 82(9), 229. doi: 10.1007/s12665-023-10899-y. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10131530/
  15. 15. Krishnapriya S., Babu D.V. Isolation and identification of bacteria to improve the strength of concrete. Microbiol. Res., 174, 48‒55, 2015. doi: 10.1016/j.micres.2015.03.009 https://link.springer.com/article/10.1617/s11527-005-9014-7.
  16. 16. Garabito M.J., Márquez M.C., Ventosa A. Halotolerant Bacillus diversity in hypersaline environments. Can. J. Microbiol. 44(2), 95‒102, 1998. doi: 10.1139/w97-125 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9783177/
  17. 17. Ventosa A., Márquez M.C., Garabito M.J., Arahal D.R. Moderately halophilic gram-positive bacterial diversity in hypersaline environments. Extremophiles, 2(3), 297‒304, 1998. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8177169/
  18. 18. Panosyan H., Hakobyan A., Birkeland N.K., Trchounian A. Bacilli community of saline–alkaline soils from the Ararat Plain (Armenia) assessed by molecular and culture-based methods. Syst. Appl. Microbiol., 41(3), 232‒240, 2019. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29342414/
  19. 19. Kushwaha B., Jadhav I., Verma H.N., et al. Betaine accumulation suppresses the de-novo synthesis of ectoine at a low osmotic concentration in Halomonas sp SBS 10, a bacterium with broad salinity tolerance. Mol. Biol. Rep., 46(5), 4779‒4786, 2019. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31230183/
  20. 20. Obeidat M. Isolation and characterization of extremely halotolerant Bacillus species from Dead Sea black mud and determination of their antimicrobial and hydrolytic activities. Afr. J. Microbiol. Res., 11(32), 1303‒1314, 2017. doi: 10.5897/AJMR2017.8608 https://academicjournals.org/journal/AJMR/article-full-text-pdf/9A1272765714.pdf

Ссылки для цитирования

[1]2024. СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ МЕТОДОМ. Izdenister natigeler. 4 (104) (Dec. 2024), 182–191. DOI:https://doi.org/10.37884/4-2024/18.
(1)СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ МЕТОДОМ. Izdenister natigeler 2024, No. 4 (104), 182-191. https://doi.org/10.37884/4-2024/18.
СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ МЕТОДОМ. (2024). Izdenister Natigeler, 4 (104), 182-191. https://doi.org/10.37884/4-2024/18
СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ МЕТОДОМ. Izdenister natigeler, [S. l.], n. 4 (104), p. 182–191, 2024. DOI: 10.37884/4-2024/18. Disponível em: https://natsus.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/745. Acesso em: 15 sep. 2026.
“СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ МЕТОДОМ”. 2024. Izdenister Natigeler, no. 4 (104) (December): 182-91. https://doi.org/10.37884/4-2024/18.
“СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ МЕТОДОМ” (2024) Izdenister natigeler, (4 (104), pp. 182–191. doi:10.37884/4-2024/18.
[1]“СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ МЕТОДОМ”, Izdenister natigeler, no. 4 (104), pp. 182–191, Dec. 2024, doi: 10.37884/4-2024/18.
“СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ МЕТОДОМ”. Izdenister Natigeler, no. 4 (104), Dec. 2024, pp. 182-91, https://doi.org/10.37884/4-2024/18.
“СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ МЕТОДОМ”. Izdenister natigeler, no. 4 (104) (December 30, 2024): 182–191. Accessed September 15, 2026. https://natsus.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/745.
1.СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ МЕТОДОМ. Izdenister natigeler [Internet]. 2024 Dec. 30 [cited 2026 Sep. 15];(4 (104):182-91. Available from: https://natsus.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/745
1.СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ МЕТОДОМ. Izdenister natigeler. 2024;(4 (104):182-191. doi:10.37884/4-2024/18