nature.com चेर भेट दिल्ल्या खातीर तुमचे उपकार. तुमी वापरतात त्या ब्राउझर आवृत्तीक मर्यादीत CSS समर्थन आसा. उत्तम अणभवाक, आमी तुमकां नवीनतम ब्राउझर आवृत्ती वापरपाची शिफारस करतात (वा Internet Explorer त सुसंगती मोड बंद करात). ते भायर, चालू आदार सुनिश्चीत करपाक, ही साइट शैली वा जावास्क्रिप्ट आसपावीत करची ना.
धुल्ल वादळांचो शेतकी, मनशाचे भलायकी, येरादारी जाळें आनी मुळाव्या साधनसुविधांचेर जावपी विध्वंसक परिणामांक लागून संवसारांतल्या जायत्या देशांक गंभीर धोको निर्माण जाता. ताका लागून वाऱ्याच्या कटावाक संवसारीक समस्या मानतात. वाऱ्याच्या कटावाचेर आळाबंदा हाडपाखातीर पर्यावरणाक अनुकूल असो एक पद्दत म्हळ्यार सूक्ष्मजंतू प्रेरीत कार्बोनेट अवक्षेपण (MICP) वापरप. पूण युरियाच्या विघटनाचेर आदारिल्ल्या एमआयसीपीचे उपउत्पादन, जशे की अमोनिया, व्हड प्रमाणांत तयार केल्यार आदर्श नासतात. ह्या अभ्यासांत युरिया तयार करिनासतना एमआयसीपीच्या विघटनाखातीर कॅल्शियम फॉर्मेट बॅक्टेरियाचीं दोन सुत्रां सादर केल्यांत आनी तांची कार्यक्षमताय अमोनिया तयार नाशिल्ल्या कॅल्शियम एसीटेट बॅक्टेरियाच्या दोन सुत्रांकडेन पुरायपणान तुळा केल्या. विचारांत घेतिल्ले बॅक्टेरिया म्हळ्यार बॅसिलस सबटिलिस आनी बॅसिलस अॅमिलोलिक्युफॅसियन्स. पयलीं CaCO3 तयार जावपाचेर नियंत्रण दवरपी घटकांचीं अनुकूल केल्लीं मोलां थारायलीं. उपरांत अनुकूल केल्ल्या सुत्रांनी उपचार केल्ल्या रेंवाच्या दोंगराच्या नमुन्यांचेर वाऱ्याच्या बोगद्याच्यो चांचण्यो केल्यो आनी वाऱ्याच्या कटावाक प्रतिकार, स्ट्रिपिंग थ्रेशोल्ड वेग आनी रेंवाच्या बॉम्बस्फोटाक प्रतिकार मेजलो. प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शक, स्कॅनिंग इलॅक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शक (SEM) आनी क्ष-किरण विवर्तन विश्लेशणाचो उपेग करून कॅल्शियम कार्बोनेट (CaCO3) एलोमोर्फांचें मुल्यांकन केलें. कॅल्शियम फॉर्मेट आदारीत सुत्रांनी कॅल्शियम कार्बोनेट तयार करपाचे नदरेन एसीटेट आदारीत सुत्रांपरस खूब बरे कामगिरी केली. तेभायर बी. एसईएम सूक्ष्मचित्रांतल्यान गाळांतल्यान जावपी कॅल्शियम कार्बोनेटाचेर सक्रिय आनी निश्क्रीय बॅक्टेरियाचें बंधन आनी छापणावळ स्पश्टपणान दिसून आयली. सगळ्या सुत्रांनी वाऱ्याचें कटाव खूब उणें जालें.
वाऱ्याच्या कटावाक लागून नैऋत्य अमेरिकेचीं संयुक्त संस्थानां, अस्तंत चीन, सहारा आफ्रिका आनी मध्य उदेंतांतल्या चडशा वाठारांनी सुक्या आनी अर्दसुख्या वाठारांक एक मुखेल समस्या आसा अशें खूब आदींसावन मान्य जालां1. सुक्या आनी अतिशुष्क हवामानांतल्या उण्या पावसाक लागून ह्या वाठारांतल्या व्हड भागांचें वाळवंटी, रेंवाचे दोंगर आनी शेती नाशिल्लीं जमनी अशें रुपांतर जालां. वाऱ्याच्या कटावाक लागून येरादारीचें जाळें, शेतकी जमीन, उद्देगीक जमनी अशा मुळाव्या साधनसुविधांचो पर्यावरणीय धोको निर्माण जाता, जाका लागून ह्या वाठारांनी जिणेची परिस्थिती वायट जाता आनी शार उदरगतीचो चड खर्च येता2,3,4. म्हत्वाचें म्हणल्यार वाऱ्याचो कटाव फकत तो जाता त्या सुवातेर परिणाम करताच, पूण पयसुल्ल्या समाजांत भलायकी आनी अर्थीक समस्या निर्माण करता कारण तो वाऱ्यान कणांचो स्त्रोतापसून पयस आशिल्ल्या वाठारांनी व्हरता5,6.
वाऱ्याच्या कटावाचेर नियंत्रण दवरप ही संवसारीक समस्या उरल्या. वाऱ्याच्या कटावाचेर नियंत्रण दवरपाखातीर जमनीच्या स्थिरीकरणाच्यो वेगवेगळ्यो पद्दती वापरतात. ह्या पद्दतींत उदकाचो उपेग7, तेल मल्च8, जैवबहुलक5, सूक्ष्मजंतू प्रेरीत कार्बोनेट अवक्षेपण (MICP)9,10,11,12 आनी एंझायम प्रेरीत कार्बोनेट अवक्षेपण (EICP)1 अशे पदार्थ आसतात. जमनींत ओलसाण करप ही शेतांत धुल्ल दवरपाची एक प्रमाण पद्दत. पूण ताच्या नेटान बाश्पीभवन जाल्ल्यान ही पद्दत सुक्या आनी अर्दसुश्क प्रदेशांत मर्यादीत परिणामकारक थारता1. तेल मल्चिंग संयुगांचो उपेग केल्यार रेंव एकठांय येवप आनी कणांमदलें घर्शण वाडटा. तांचें एकवटीत गूणधर्म रेंवाच्या कणांक एकठांय बांदून दवरता; पूण तेलाच्या मल्चांक लागून हेर समस्याय निर्माण जातात; तांचो काळो रंग उश्णताय शोशण वाडयता आनी ताका लागून वनस्पत आनी सूक्ष्मजंतू मरतात. तांचो वास आनी धुंवर हाका लागून स्वास घेवपाचे त्रास जावंक शकतात आनी चड करून तांचो चड खर्च हो आनीक एक आडखळ. वाऱ्याचो कटाव उणो करपाखातीर हालींच्या काळांत प्रस्तावीत केल्ल्या पर्यावरणीय पद्दतींतली एक पद्दत म्हळ्यार बायोपॉलिमर; वनस्पत, जनावरां आनी बॅक्टेरिया ह्या सैमीक स्त्रोतांपसून ते काडटात. अभियांत्रिकी उपेगांत क्सॅन्थन गम, ग्वार गम, चीटोसान आनी गेलन गम हे जैवबहुलक चड वापरतात5. पूण उदकांत विरगळपी जैवबहुलक उदकाक लागून तांक उणी जावन जमनींतल्यान भायर सरूंक शकतात13,14. पक्के रस्ते, शेंपडी तळीं आनी बांदकाम सुवाती सयत विंगड विंगड उपेगां खातीर ईआयसीपी ही एक प्रभावी धुल्ल दमन पद्दत आशिल्ल्याचें दाखयलां. ताचे परिणाम जरी प्रोत्साहन दिवपी आसले तरी खर्च आनी अणुकेंद्रीय स्थळांचो उणाव (जाका लागून CaCO3 स्फटिकांची निर्मिती आनी अवक्षेपण वेगवान जाता15,16) अशे कांय संभाव्य वायटपण विचारांत घेवचे पडटात.
एकुणिसाव्या शेंकड्याच्या निमाणें मरे आनी इरविन (१८९०) आनी स्टीनमन (१९०१) हांणी दर्यांतल्या सुक्ष्मजंतूंनी युरियाच्या विघटनाच्या अभ्यासांत एमआयसीपीचें पयलेच खेपे वर्णन केलें17. एमआयसीपी ही सैमीक रितीन घडपी जैविक प्रक्रिया आसून तातूंत विंगड विंगड सूक्ष्मजंतू क्रिया आनी रसायनीक प्रक्रिया आसतात, जातूंत सूक्ष्मजंतू चयापचयांतल्यान कार्बोनेट आयनांची वातावरणांतल्या कॅल्शियम आयनांकडेन विक्रिया जावन कॅल्शियम कार्बोनेट अवक्षेपीत जाता18,19. युरिया-विघटन करपी नायट्रोजन चक्राचो आस्पाव आशिल्लो एमआयसीपी (युरिया-विघटन करपी एमआयसीपी) हो सूक्ष्मजंतू-प्रेरित कार्बोनेट अवक्षेपणाचो सगळ्यांत चड प्रमाणांत वापरांत आशिल्लो प्रकार आसून तातूंत बॅक्टेरिया कडल्यान तयार केल्लो युरेज युरियाच्या जलविघटनाक उत्प्रेरक म्हूण काम करता20,21,22,23,24,25,26,27 फुडले तरेन:
कार्बनी मीठ ऑक्सिडीभवनाच्या कार्बन चक्राचो आस्पाव आशिल्ल्या एमआयसीपींत (युरिया विघटन प्रकाराबगर एमआयसीपी) विषमजीवी बॅक्टेरिया एसीटेट, लॅक्टेट, सिट्रेट, सॅक्सिनेट, ऑक्सालेट, मॅलेट आनी ग्लायक्सिलेट ह्या कार्बनी लवणांचो उर्जा स्त्रोत म्हूण उपेग करून कार्बोनेट खनिजां तयार करतात28. कार्बन स्त्रोत म्हूण कॅल्शियम लॅक्टेट आनी कॅल्शियम आयन हांच्या उपस्थितींत कॅल्शियम कार्बोनेट तयार जावपाची रसायनीक विक्रिया समीकरण (5) हातूंत दाखयल्या.
एमआयसीपी प्रक्रियेंत बॅक्टेरियाच्या पेशींनी कॅल्शियम कार्बोनेटाच्या अवक्षेपणाखातीर खासा म्हत्वाचीं अणुकेंद्रीय स्थळां मेळटात; बॅक्टेरियाच्या कोशिकेच्या पृश्ठाचेर ऋण आघात आसता आनी तो कॅल्शियम आयन सारक्या द्विसंयोजी कॅटॅशनांखातीर शोशक म्हूण काम करूंक शकता. बॅक्टेरियाच्या पेशींचेर कॅल्शियम आयन शोशून घेवन कार्बोनेट आयनांची सांद्रताय फावो त्या प्रमाणांत आसतना कॅल्शियम कॅटॅशन आनी कार्बोनेट आयन विक्रिया जावन बॅक्टेरियाच्या पृश्ठाचेर कॅल्शियम कार्बोनेट अवक्षेपीत जाता29,30. प्रक्रियेचो सारांश असो करूं येता31,32:
जैवनिर्मित कॅल्शियम कार्बोनेट स्फटिकांचे कॅल्साइट, व्हॅटारायट आनी अॅरागोनाइट अशे तीन प्रकार करूं येतात. तातूंत कॅल्साइट आनी व्हॅटारायट हे बॅक्टेरियाक लागून जावपी कॅल्शियम कार्बोनेट एलोमोर्फ सगळ्यांत चड प्रमाणांत मेळटात33,34. कॅल्साइट हो उश्णतायगतिकी नदरेन सगळ्यांत स्थिर कॅल्शियम कार्बोनेट एलोमोर्फ35. व्हॅटारायट मेटास्टेबल आशिल्ल्याचें सांगलां तरी निमाणें ताचें रुपांतर कॅल्साइटांत जाता36,37. ह्या स्फटिकांत व्हॅटरायट हो सगळ्यांत दाट स्फटिक. हो षटकोनी स्फटिक आसून ताच्या आकाराक लागून हेर कॅल्शियम कार्बोनेट स्फटिकांपरस छिद्र भरपाची तांक चड आसता38. युरिया-विघटनीत आनी युरिया-अविघटनीत एमआयसीपी ह्या दोनूय प्रकारांक लागून व्हॅटरायट13,39,40,41 हें अवक्षेपण जावंक शकता.
एमआयसीपीन समस्याप्रधान माती आनी वाऱ्याच्या कटावाक संवेदनशील आशिल्ली माती स्थीर करपाची आशादायक क्षमता दाखयल्या तरी42,43,44,45,46,47,48, युरिया जलविघटनाचे एक उपउत्पादन म्हळ्यार अमोनिया, जाका लागून संपर्काच्या पातळेचेर आदारून सौम्य ते खर भलायकी समस्या निर्माण जावंक शकतात49. ह्या दुश्परिणामाक लागून ह्या खाशेल्या तंत्रगिन्यानाचो वापर वादग्रस्त जाता, खास करून जेन्ना व्हड वाठारांनी धुल्ल दवरपा खातीर उपचार करपाची गरज आसता. तेभायर ही प्रक्रिया चड प्रमाणांत आनी व्हड प्रमाणांत केल्यार अमोनियाचो वास असह्य आसता, जाका लागून ताचे वेव्हारीक लागू जावपाचेर परिणाम जावं येता. हालींच्या अभ्यासांतल्यान अमोनियम आयनांचें स्ट्रुव्हायट सारक्या हेर उत्पादनांत रुपांतर करून उणे करूं येतात अशें दिसून आयलां तरी ह्या पद्दतींनी अमोनियम आयन पुरायपणान काडून उडयना50. देखून अमोनियम आयन तयार जायनात अशे पर्यायी विरय सोदून काडपाची गरज अजूनय आसा. एमआयसीपी खातीर बिगर युरिया विघटन मार्गांचो वापर केल्यार वाऱ्याच्या कटाव कमी करपाच्या संदर्भांत वायट रितीन सोदून काडिल्लो संभाव्य उपाय मेळूं येता. फत्ताही आनी हेर हांणी 1960 वर्सा एस. कॅल्शियम ऍसिटेट आनी बॅसिलस मेगाटेरियम41 हांचो उपेग करून युरिया मुक्त एमआयसीपी विघटनाची चवकशी केली, जाल्यार मोहेबी इ. कॅल्शियम एसीटेट आनी बॅसिलस अॅमिलोलिक्युफॅसियन्स हांचो उपेग केलो9. पूण तांच्या अभ्यासाची तुळा हेर कॅल्शियम स्त्रोतांकडेन आनी विषमजीवी बॅक्टेरियाकडेन केल्ली ना, जे निमाणें वाऱ्याच्या कटाव प्रतिकारशक्तींत सुदारणा करपाक शकतले. तशेंच वाऱ्याच्या कटाव कमी करपाच्या मळार युरिया मुक्त विघटन मार्गांची युरिया विघटन मार्गांकडेन तुळा करपी साहित्याचोय उणाव दिसून येता.
तेभायर चडसो वाऱ्याचो कटाव आनी धुल्ल नियंत्रणाचो अभ्यास सपाट पृश्ठभाग आशिल्ल्या जमनीच्या नमुन्यांचेर केला.१,५१,५२,५३ पूण सपाट पृश्ठभाग सैमांत दोंगुल्ल्यो आनी उतार हांचेपरस उणे प्रमाणांत दिसतात. हाका लागून वाळवंटी वाठारांत रेंवाचे दोंगर हें सगळ्यांत चड प्रमाणांत दिसून येता.
वयर सांगिल्ले उणाव पयस करपाखातीर ह्या अभ्यासाचो हेत आशिल्लो अमोनिया निर्माण करपी बॅक्टेरियाच्या घटकांचो नवो संच सुरू करप. हे खातीर आमी बिगर युरिया विघटन करपी एमआयसीपी मार्गांचो विचार केलो. दोन कॅल्शियम स्त्रोतांची (कॅल्शियम फॉर्मेट आनी कॅल्शियम ऍसिटेट) कार्यक्षमताय सोदून काडली. लेखकांच्या ज्ञानांतल्यान कॅल्शियम स्त्रोत आनी बॅक्टेरिया हांच्या दोन संयोजनांचो (म्हळ्यार कॅल्शियम फॉर्मेट-बॅसिलस सबटिलिस आनी कॅल्शियम फॉर्मेट-बॅसिलस अॅमिलोलीकफॅसियन्स) वापरून कार्बोनेट अवक्षेपणाचो अभ्यास आदल्या अभ्यासांत केल्लो ना. ह्या बॅक्टेरियाची निवड तांणी तयार केल्ल्या एंझायमांचेर आदारून केल्ली, जीं कॅल्शियम फॉर्मेट आनी कॅल्शियम ऍसिटेट हांच्या ऑक्सिडीभवनाक उत्प्रेरक जावन सूक्ष्मजंतू कार्बोनेट अवक्षेपण तयार करतात. पीएच, बॅक्टेरिया आनी कॅल्शियम स्रोत आनी तांची सांद्रताय, बॅक्टेरिया आनी कॅल्शियम स्रोत विरय हांचे प्रमाण आनी बरे जावपाचो वेळ अशे इष्टतम घटक सोदून काडपाखातीर आमी पुराय प्रायोगिक अभ्यास तयार केलो. निमाणें कॅल्शियम कार्बोनेट अवक्षेपणावरवीं वाऱ्याच्या कटावाक आळाबंदा हाडपाक ह्या बॅक्टेरियाच्या संचाची परिणामकारकता रेंवाच्या दोंगरांचेर वाऱ्याच्या बोगद्याच्यो चांचण्यो करून रेंवाच्या कटावाची व्याप्ती, कूंड मोडपाचो वेग आनी वाऱ्याच्या बॉम्बस्फोटाक प्रतिकार करप, आनी पेनेट्रोमीटर मापन आनी सूक्ष्मसंरचनेच्या अभ्यास (देखीक- क्ष-किरण विवर्तन (XRD) आनी स्कॅनिंग) हांचो अभ्यास केलो तशेंच इलॅक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी (SEM)) केल्ली.
कॅल्शियम कार्बोनेट तयार करपाखातीर कॅल्शियम आयन आनी कार्बोनेट आयनांची गरज आसता. कॅल्शियम क्लोरायड, कॅल्शियम हायड्रॉक्सायड, स्किम दुदाची पिठो अशा वेगवेगळ्या कॅल्शियम स्त्रोतांपसून कॅल्शियम आयन मेळूंक शकतात54,55. युरिया जलविघटन आनी कार्बनी पदार्थाचें वायवीय वा अवायुहीन ऑक्सिडीभवन अशा वेगवेगळ्या सूक्ष्मजंतू पद्दतींनी कार्बोनेट आयन तयार करूं येतात56. ह्या अभ्यासांत फॉर्मेट आनी एसीटेट हांच्या ऑक्सिडीभवन विक्रियांतल्यान कार्बोनेट आयन मेळ्ळे. तेभायर आमी फॉर्मेट आनी एसीटेट हांचीं कॅल्शियम लवणां वापरून शुध्द कॅल्शियम कार्बोनेट तयार केलें, अशे तरेन उपउत्पादन म्हणून फकत CO2 आनी H2O मेळ्ळे. हे प्रक्रियेंत फकत एकूच पदार्थ कॅल्शियम स्त्रोत आनी कार्बोनेट स्त्रोत म्हूण काम करता आनी अमोनिया तयार जायना. ह्या खाशेलपणांक लागून आमी पळयल्ली कॅल्शियम स्त्रोत आनी कार्बोनेट उत्पादन पद्दत खूब आशादायक थारता.
कॅल्शियम फॉर्मेट आनी कॅल्शियम ऍसिटेट हांची अनुरूप विक्रिया कॅल्शियम कार्बोनेट तयार करपाखातीर (7)-(14) सूत्रांत दाखयल्या. (7)-(11) ह्या सूत्रांतल्यान कॅल्शियम फॉर्मेट उदकांत विरगळून फॉर्मिक आम्ल वा फॉर्मेट तयार जाता अशें दिसून येता. अशे तरेन विरय मुक्त कॅल्शियम आनी हायड्रॉक्सायड आयनांचो स्त्रोत आसता (सूत्र ८ आनी ९). फॉर्मिक आम्लाच्या ऑक्सिडीभवनाक लागून फॉर्मिक आम्लांतल्या कार्बन अणूंचें कार्बन डाय-ऑक्सायडांत रुपांतर जाता (सूत्र १०). निमाणें कॅल्शियम कार्बोनेट तयार जाता (सूत्र ११ आनी १२).
तेच प्रमाण कॅल्शियम ऍसिटेटापसून कॅल्शियम कार्बोनेट तयार जाता (समीकरणां १३-१५), फकत फॉर्मिक आम्लाच्या जाग्यार एसिटिक आम्ल वा एसीटेट तयार जाता.
एंझायम नासतना एसीटेट आनी फॉर्मेट हांचें कोठारांतल्या तापमानांत ऑक्सिडीभवन जावंक शकना. एफडीएच (फॉर्मेट डिहायड्रोजनेज) आनी कोए (कोएंझायम ए) हीं अनुक्रमान फॉर्मेट आनी एसीटेट हांच्या ऑक्सिडीभवनाक उत्प्रेरक जावन कार्बन डाय-ऑक्सायड तयार करतात (समीकरण 16, 17) 57, 58, 59. वेगवेगळे बॅक्टेरिया हे एंझायम तयार करपाक सक्षम आसतात, आनी हेटरोट्रोफिक बॅक्टेरिया म्हळ्यार बॅसिलस सबटिलिस (PTCC #1204 (Persian Type संस्कृती संग्रह), जाका एनसीआयएमबी #13061 (आंतरराष्ट्रीय बॅक्टेरिया, यीस्ट, फेज, प्लाझ्मीड, वनस्पती बियो आनी वनस्पती पेशी ऊतक संस्कृती संग्रह)) आनी बॅसिलस अॅमिलोलिक्युफॅसिन्स (पीटीसीसी #1732, एनसीआयएमबी #12077) ह्या नांवानय वळखतात, हांचो ह्या अभ्यासांत उपेग केलो. ह्या बॅक्टेरियाची संवर्धन मांस पेप्टोन (५ ग्रॅम/लीटर) आनी मांसाचो अर्क (३ ग्रॅम/लीटर) आशिल्ल्या माध्यमांत केल्ली, ताका पोशक ब्रोथ (एनबीआर) (१०५४४३ मर्क) अशें म्हण्टात.
अशे तरेन कॅल्शियम कार्बोनेट अवक्षेपण प्रेरीत करपाखातीर दोन कॅल्शियम स्त्रोत आनी दोन बॅक्टेरिया: कॅल्शियम फॉर्मेट आनी बॅसिलस सबटिलिस (FS), कॅल्शियम फॉर्मेट आनी बॅसिलस अॅमिलोलिकफॅसिन्स (FA), कॅल्शियम ऍसिटेट आनी बॅसिलस सबटिलिस (AS), आनी कॅल्शियम ऍसिटेट आनी बॅसिलस अॅमिलोलिकफॅसिन्स (AA) हांचो उपेग करून चार सुत्रां तयार केलीं.
प्रायोगिक आराखड्याच्या पयल्या भागांत चडांत चड कॅल्शियम कार्बोनेट उत्पादन मेळोवपी इष्टतम संयोजन थारावपाखातीर चांचण्यो केल्यो. जमनीच्या नमुन्यांनी कॅल्शियम कार्बोनेट आशिल्ल्यान वेगवेगळ्या संयोजनांतल्यान तयार जावपी CaCO3 हें अचूक मेजपाखातीर प्राथमिक मूल्यमापन चांचण्यांचो संच तयार केलो आनी संवर्धन माध्यम आनी कॅल्शियम स्त्रोताच्या विरयांच्या मिश्रणाचें मुल्यांकन केलें. वयर व्याख्या केल्ल्या कॅल्शियम स्त्रोत आनी बॅक्टेरिया विरय हांच्या दर एका संयोजनाखातीर (FS, FA, AS, आनी AA) ऑप्टिमायझेशन घटक (कॅल्शियम स्त्रोताची सांद्रताय, क्युरींग वेळ, विरयाची प्रकाशीय घनताय (OD), कॅल्शियम स्त्रोत आनी बॅक्टेरिया विरय प्रमाण आनी पीएच) मेळयले आनी फुडल्या विभागांत वर्णीत केल्ल्या रेंवाच्या दोंगराच्या उपचारांतल्या वाऱ्याच्या बोगद्याच्या चांचण्यांनी वापरले.
दर एका संयोजनाखातीर CaCO3 अवक्षेपणाच्या परिणामाचो अभ्यास करपाखातीर १५० प्रयोग केल्ले आनी कार्बनी पदार्थाच्या वायवीय ऑक्सिडीभवना वेळार कॅल्शियम स्त्रोताची सांद्रताय, क्युरींग वेळ, बॅक्टेरियाचें ओडी मोल, कॅल्शियम स्त्रोताचें बॅक्टेरियाच्या विरयाचें प्रमाण आनी पीएच अशा वेगवेगळ्या घटकांचें मुल्यांकन केलें (कोश्टक १). बेगीन वाड मेळोवपाखातीर बॅसिलस सबटिलिस आनी बॅसिलस अॅमिलोलिक्युफॅसियन्स हांच्या वाडीच्या वक्रांचेर आदारून अनुकूल केल्ले प्रक्रियेखातीर पीएच श्रेणी वेंचून काडली. परिणाम विभागांत हें चड सविस्तरपणान स्पश्ट केलां.
ऑप्टिमायझेशन टप्प्या खातीर नमुने तयार करपाखातीर सकयल दिल्ल्या पांवड्याचो उपेग केलो. एमआयसीपी विरय पयलीं संवर्धन माध्यमाचें सुरवातीचें पीएच समायोजीत करून तयार केलें आनी उपरांत १२१ सॅ.तापमानाचेर १५ मि. उपरांत ह्या ताणाची लॅमिनार हवेच्या प्रवाहांत टीका करून ३० सॅ. बॅक्टेरियाचो ओडी जाय त्या प्रमाणांत पावलो म्हणटकच ताका जाय आशिल्ल्या प्रमाणांत कॅल्शियम स्त्रोताच्या विरयांत भरसून घेताले (आकृती १ अ). एमआयसीपी विरयाची विक्रिया आनी घनताय 220 आरपीएम आनी 30 सॅ. अवक्षेपीत CaCO3 6000 ग्रॅमाचेर 5 मि.केंद्रीकरण केल्या उपरांत वेगळें करून उपरांत 40 ° से. उपरांत बर्नार्ड कॅल्सीमीटर वापरून CaCO3 चें अवक्षेपण मेजलें, जंय CaCO3 पिठो 1.0 N HCl (ASTM-D4373-02) कडेन विक्रिया करून CO2 तयार करता आनी ह्या वायूचें प्रमाण CaCO3 प्रमाणाचें मापन आसता (आकृती 1c). CO2 च्या खंडाचें CaCO3 आशयांत रुपांतर करपाखातीर शुध्द CaCO3 पिठो 1 N HCl च्या आदारान धुवन विकसीत जाल्ल्या CO2 आड प्लॉट करून मापांकन वक्र तयार केलो. अवक्षेपीत CaCO3 पिठ्याच्या आकारविज्ञानाची आनी शुध्दताय SEM प्रतिमा आनी XRD विश्लेशणाचो उपेग करून संशोधन केलें. बॅक्टेरियाभोंवतणी कॅल्शियम कार्बोनेटाची निर्मिती, तयार जाल्ल्या कॅल्शियम कार्बोनेटाची अवस्था आनी बॅक्टेरियाची क्रियाशीलता हांचो अभ्यास करपाखातीर १००० विवर्धन आशिल्ल्या प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शकाचो उपेग केलो.
इराणाच्या नैऋत्य फार्स प्रांतांतलो देजेग बेसिन हो एक नामनेचो खूब क्षरण जाल्लो वाठार आसून संशोधकांनी ह्या वाठारांतल्यान वाऱ्यान क्षरण जाल्ल्या मातयेचे नमुने एकठांय केल्ले. अभ्यासाखातीर जमनीच्या पृश्ठावयल्यान नमुने घेतले. मातयेच्या नमुन्यांचेर केल्ल्या निर्देशक चांचण्यांनी जमनींत गाळ आशिल्ली रेंवटी माती सारकी सारकी नाशिल्ल्याचें दिसून आयलें आनी एकीकृत मातयेचें वर्गीकरण प्रणाली (USC) प्रमाण एसपी-एसएम अशें वर्गीकरण केल्लें (आकृती 2 अ). एक्सआरडी विश्लेशणावरवीं डेजेग माती मुखेलपणान कॅल्साइट आनी क्वार्ट्ज हांचेपसून तयार जाल्ली अशें दिसून आयलें (आकृती २ ब). तेभायर ईडीएक्स विश्लेशणावरवीं Al, K, Fe सारकिले हेर घटकय ल्हान प्रमाणांत आशिल्ल्याचें दिसून आयलें.
वाऱ्याच्या कटाव चांचणेखातीर प्रयोगशाळेंतल्या दोंगराची तयारी करपाखातीर १० मिमी.व्यासाच्या फनलांतल्यान १७० मिमी. सैमांत सगळ्यांत उण्या घनतेचे रेंवाचे दोंगर एओलियन प्रक्रियांक लागून तयार जातात. तेच प्रमाण वयली पद्दत वापरून तयार केल्ल्या नमुन्याची सापेक्ष घनताय सगळ्यांत उणी γ = 14.14 किग्रॅ./मी.3 आशिल्ली आनी ताका लागून आडव्या पृश्ठाचेर निक्षेपित रेंव शंकू तयार जाता आनी ताचो विश्रांती कोन सुमार 29.7° आसता.
आदल्या विभागांत मेळिल्ल्या इष्टतम एमआयसीपी द्रावणाचेर दोंगराच्या उताराचेर १, २ आनी ३ एलएम-२ ह्या प्रमाणांत फवारून उपरांत नमुने ३० सॅ.
दर एका उपचाराखातीर चार नमुने तयार केल्ले, एक पॅनेट्रोमीटर वापरून कॅल्शियम कार्बोनेटाचें प्रमाण आनी पृश्ठभागाची तांक मेजपाखातीर आनी उरिल्ले तीन नमुने तीन वेगवेगळ्या वेगान कटाव चांचणेखातीर वापरले. वाऱ्याच्या बोगद्याच्या चांचण्यांनी वेगवेगळ्या वाऱ्याच्या वेगाचेर कटावाचें प्रमाण थारायलें आनी उपरांत दर एका उपचार नमुन्याखातीर कटावाचें प्रमाण विरुद्ध वाऱ्याच्या वेगाच्या प्लॉटाचो उपेग करून कूंड फुटपाचो वेग थारायलो. वाऱ्याच्या कटाव चांचणेवांगडाच उपचार केल्ल्या नमुन्यांचेर रेंव बॉम्बस्फोट (म्हळ्यार उडी मारपाचे प्रयोग) केल्ले. हेखातीर 2 आनी 3 L m−2 ह्या वापराच्या दरान आनीक दोन नमुने तयार केल्ले. रेंव बॉम्बस्फोटाची चांचणी 120 ग्रॅम−1 प्रवाहासयत 15 मि. घर्षक नोजल आनी दोंगराच्या आदाराचें आडवें अंतर ८०० मिमी., बोगद्याच्या तळासावन १०० मिमी. ही सुवात अशी थारायल्ली की चड करून उडी मारपी रेंवाचे कण दोंगराचेर पडटाले.
वाऱ्याच्या बोगद्याची चांचणी ८ मी.लांबाय, ०.४ मी.रुंदाय आनी १ मी.उंचाय आशिल्ल्या उक्त्या वाऱ्याच्या बोगद्यांत केल्ली (आकृती ४ अ). वाऱ्याचो बोगदो गॅल्वनाइज्ड तिख्याच्या पत्र्यांचो आसून तातूंतल्यान २५ मी./सेकंद मेरेन वाऱ्याचो वेग निर्माण जावंक शकता. तेभायर पंखाची कंप्रता समायोजीत करपाखातीर आनी ल्हव ल्हव कंप्रता वाडोवन लक्ष्य वाऱ्याचो वेग मेळोवपाखातीर कंप्रता परिवर्तकाचो उपेग करतात. आकृती ४ ब हातूंत वाऱ्यान क्षरण जाल्ल्या रेंवाच्या दोंगरांचें आराखडें आनी वाऱ्याच्या बोगद्यांत मेजपाचें वाऱ्याच्या वेगाचें स्वरूप दाखयलां.
निमाणें ह्या अभ्यासांत प्रस्तावीत केल्ल्या बिगर युरेलिटीक एमआयसीपी सुत्रीकरणाच्या परिणामांची तुळा युरेलिटिक एमआयसीपी नियंत्रण चांचणेच्या परिणामांकडेन करपाखातीर दोंगराचे नमुनेय तयार करून युरिया, कॅल्शियम क्लोरायड आनी स्पोरोसार्सिना पॅस्ट्युरी ह्या जैविक विरयान प्रक्रिया केली (कारण स्पोरोसार्सिना पॅस्ट्युरीक युरेज तयार करपाची म्हत्वाची तांक आसा63). बॅक्टेरियाच्या विरयाची प्रकाशीय घनता १.५, आनी युरिया आनी कॅल्शियम क्लोरायड हांची सांद्रताय १ एम (आदींच्या अभ्यासांत सुचयल्ल्या मोलावयल्यान वेंचून काडिल्ली36,64,65) आशिल्ली. संवर्धन माध्यमांत पोशक ब्रोथ (८ ग्रॅम/लीटर) आनी युरिया (२० ग्रॅम/लीटर) आसताले. बॅक्टेरियाचें द्रावण दोंगराच्या पृश्ठाचेर फवारून बॅक्टेरिया जोडपाखातीर २४ वरां दवरलें. २४ वरां जोडल्या उपरांत शिमीट विरय (कॅल्शियम क्लोरायड आनी युरिया) फवारलो. युरेलिटिक एमआयसीपी नियंत्रण चांचणेक फुडें यूएमसी अशें म्हण्टात. चोई आनी हेर हांणी सुचयल्ले पद्दतीप्रमाण धुवन युरेलिटीक आनी बिगर युरेलिटीक पद्दतीन प्रक्रिया केल्ल्या जमनीच्या नमुन्यांत कॅल्शियम कार्बोनेटाचें प्रमाण मेळयलें.66
आकृती ५ त बॅसिलस अॅमिलोलिक्युफॅसियन्स आनी बॅसिलस सबटिलिस हांची वाडीची वक्रताय संवर्धन माध्यमांत (पोशक विरय) दाखयल्या आनी ताची सुरवातीची पीएच ५ ते १० आसता.आकृतींत दाखयल्ले प्रमाण बॅसिलस अॅमिलोलिक्युफॅसिन्स आनी बॅसिलस सबटिलिस हांची वाड अनुक्रमान पीएच ६-८ आनी ७-९ हांगा चड नेटान जाली. देखून ही पीएच श्रेणी ऑप्टिमायझेशन टप्प्यांत आपणायली.
पोशक माध्यमाच्या वेगवेगळ्या सुरवातीच्या पीएच मोलाचेर (अ) बॅसिलस अॅमिलोलिक्युफॅसिन्स आनी (ब) बॅसिलस सबटिलिस हांचे वाडीची वक्रताय.
आकृती ६ त बर्नार्ड चुनमापकांत तयार जावपी कार्बन डाय-ऑक्सायडाचें प्रमाण दाखयलां, जें अवक्षेपित कॅल्शियम कार्बोनेट (CaCO3) दाखयता. दर एका संयोगांत एक घटक थारायिल्लो आनी हेर घटक वेगवेगळे आशिल्ल्यान ह्या आलेखांचेर आशिल्लो दरेक बिंदू त्या प्रयोगांच्या संचांतल्या कार्बन डाय-ऑक्सायडाच्या चडांत चड खंडाक सारको आसता. आकृतींत दाखयल्लेप्रमाण कॅल्शियम स्त्रोताची सांद्रताय वाडत वचत कॅल्शियम कार्बोनेटाचें उत्पादन वाडत गेलें. देखून कॅल्शियम स्त्रोताच्या सांद्रतायेचो कॅल्शियम कार्बोनेटाच्या उत्पादनाचेर थेट परिणाम जाता. कॅल्शियम स्त्रोत आनी कार्बन स्त्रोत सारके आशिल्ल्यान (म्हळ्यार कॅल्शियम फॉर्मेट आनी कॅल्शियम ऍसिटेट) जितले चड कॅल्शियम आयन सोडटात तितलेच चड कॅल्शियम कार्बोनेट तयार जाता (आकृती 6 अ). एएस आनी एए ह्या सुत्रांत ९ दिसां उपरांत अवक्षेपाचें प्रमाण चड करून बदलनामेरेन क्युरींग वेळ वाडत वचत कॅल्शियम कार्बोनेट उत्पादन वाडत रावलें. एफए सुत्रांत क्युरींग वेळ 6 दिसांपरस चड जालो तेन्ना कॅल्शियम कार्बोनेट तयार जावपाचें प्रमाण उणें जालें. हेर सुत्रांकडेन तुळा केल्यार एफएस सुत्रांत ३ दिसां उपरांत कॅल्शियम कार्बोनेट तयार जावपाचें प्रमाण तुळेन उणें दिसून आयलें (आकृती ६ ब). एफए आनी एफएस ह्या सुत्रांत वट्ट कॅल्शियम कार्बोनेट उत्पादनांतलें ७०% आनी ८७% तीन दिसांनी मेळ्ळें, जाल्यार एए आनी एएस ह्या सुत्रांत हें प्रमाण अनुक्रमान फकत सुमार ४६% आनी ४५% आशिल्लें. हाचेवयल्यान एसीटेट आदारीत सुत्राच्या तुलनेत फॉर्मिक आम्लाचेर आदारिल्ल्या सुत्रांत सुरवातीच्या टप्प्यांत CaCO3 तयार जावपाचें प्रमाण चड आसता अशें दिसून येता. पूण क्युरींग वेळ वाडत वचत निर्मितीचो दर मंद जाता. आकृती 6c वयल्यान असो निश्कर्श काडूं येता की OD1 परस चड बॅक्टेरियाच्या सांद्रतायेचेर लेगीत कॅल्शियम कार्बोनेट तयार जावपाक व्हडलेंशें योगदान ना.
(अ) कॅल्शियम स्त्रोताची सांद्रताय, (ब) सेटिंग वेळ, (क) ओडी, (ड) सुरवातीचो पीएच, (इ) कॅल्शियम स्त्रोताचें बॅक्टेरियाच्या विरयाचें प्रमाण (दर एका सुत्राखातीर) हांचें कार्य म्हणून बर्नार्ड कॅल्सीमीटरान मेजपाच्या CO2 खंडांत (आनी ताचेकडेन संबंदीत CaCO3 प्रमाण) बदल; आनी (च) कॅल्शियम स्त्रोत आनी बॅक्टेरिया हांच्या दर एका संयोजनाखातीर चडांत चड कॅल्शियम कार्बोनेट तयार जाता.
माध्यमाच्या सुरवातीच्या पीएचच्या परिणामाविशीं आकृती 6d हातूंत एफए आनी एफएस हांचेखातीर CaCO3 उत्पादन पीएच 7 हांगा चडांत चड मोल मेळ्ळां अशें दिसून येता.हें निरिक्षण एफडीएच एंझायम पीएच 7-6.7 हांगा चड स्थीर आशिल्ल्या आदल्या अभ्यासांकडेन जुळटा. पूण ए.ए. CoA एंझायमाच्या क्रियाशीलतेखातीर आनी बी. ही गजाल प्रयोगांनी पुष्टी जाली, अशें आकृती 6d हातूंत दाखयलां. बी. आकृती 6e हातूंत दाखयल्ले परिणाम एसीटेट आनी फॉर्मेट ह्या दोनूय विरयांखातीर कॅल्शियम स्त्रोत विरयाचें बॅक्टेरियाच्या विरयाचें इष्टतम प्रमाण 1 अशें दिसून येता. तुळा करपाखातीर वेगवेगळ्या सुत्रांच्या (म्हळ्यार एए, एएस, एफए आनी एफएस) कार्यक्षमताय वेगवेगळ्या परिस्थितींत (म्हळ्यार कॅल्शियम स्त्रोताची सांद्रताय, क्युरींग वेळ, ओडी, कॅल्शियम स्त्रोत आनी बॅक्टेरिया विरय प्रमाण आनी सुरवातीच्या पीएच) हांचेर आदारून मूल्यमापन केलें. अभ्यास केल्ल्या सुत्रांमदीं सुत्र एफएसांत सगळ्यांत चड CaCO3 उत्पादन जालें, जें सुत्र एएच्या सुमार तीन पटींनी चड आशिल्लें (आकृती 6f). दोनूय कॅल्शियम स्त्रोतांखातीर चार बॅक्टेरिया मुक्त नियंत्रण प्रयोग केल्ले आनी ३० दिसां उपरांत CaCO3 अवक्षेपण दिसूंक ना.
सगळ्या सुत्रांच्या प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शकाच्या प्रतिमांनी कॅल्शियम कार्बोनेट तयार जावपी मुखेल टप्पो म्हळ्यार व्हॅटारायट अशें दिसून आयलें (आकृती ७). व्हॅटायट स्फटिक गोलाकार आकाराचे आशिल्ले69,70,71. बॅक्टेरियाच्या पेशींच्या पृश्ठभागाचेर ऋण भार आशिल्ल्यान आनी द्विसंयोजी कॅटॅशनांखातीर शोशक म्हूण काम करपाक शकता म्हणून कॅल्शियम कार्बोनेट बॅक्टेरियाच्या पेशींचेर अवक्षेपीत जाता अशें दिसून आयलें. ह्या अभ्यासांत एफएस हें सुत्र हें उदाहरण म्हणून घेतल्यार २४ वरां उपरांत कांय बॅक्टेरियाच्या पेशींचेर कॅल्शियम कार्बोनेट तयार जावंक लागलें (आकृती ७ अ), आनी ४८ वरां उपरांत कॅल्शियम कार्बोनेटान लेप दिल्ल्या बॅक्टेरियाच्या पेशींची संख्या खूब वाडली. तेभायर आकृती ७ ब हातूंत दाखयल्लेप्रमाण व्हॅटारायट कणूय मेळूंक शकतले. निमाणें ७२ वरां उपरांत व्हड प्रमाणांत बॅक्टेरिया व्हॅटायट स्फटिकांक बांदून दवरल्यात अशें दिसलें आनी व्हॅटारायट कणांचो आंकडो खूब वाडलो (आकृती ७ ग).
काळाप्रमाण एफएस संरचनेंत CaCO3 अवक्षेपणाचे प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शकावरवीं निरिक्षणां: (अ) २४, (ब) ४८ आनी (क) ७२ h.
अवक्षेपीत अवस्थाच्या आकारविज्ञानाची आनीक चवकशी करपाखातीर क्ष-किरण विवर्तन (XRD) आनी पिठ्यांचें एसईएम विश्लेशण केलें. एक्सआरडी वर्णपट (आकृती ८ अ) आनी एसईएम सूक्ष्मचित्र (आकृती ८ ब, ग) हांचेवरवीं व्हॅटारायट स्फटिकांची उपस्थिती पुष्टी जाली, कारण तांचो आकार लेट्यूसासारको आसता आनी व्हॅटारायट शिखर आनी अवक्षेप शिखर हांचेमदीं पत्रवेव्हार दिसून आयलें.
(अ) तयार जाल्ल्या CaCO3 आनी व्हॅटायट हांच्या क्ष-किरण विवर्तन वर्णपटांची तुळा. अनुक्रमान (ब) १ किग्रॅ.हर्ट्झ आनी (क) ५.२७ किग्रॅ.हर्ट्झ विवर्धनाचेर व्हॅटायटाचे एसईएम सूक्ष्मचित्र.
वाऱ्याच्या बोगद्याच्या चांचण्यांचे परिणाम आकृती ९ अ, ब हातूंत दाखयल्यात. आकृती ९ अ हातूंतल्यान दिसून येता की उपचार नाशिल्ल्या रेंवचो कूंड कटाव वेग (TDV) सुमार ४.३२ मी./सेकंद आसता. 1 l/m2 ह्या वापराच्या दरान (आकृती 9 अ) एफए, एफएस, एए आनी यूएमसी ह्या अपूर्णांकांखातीर जमनीच्या नुकसान दर रेशांचो उतार सुमार उपचार नाशिल्ल्या दोंगराच्या दोंगराच्या उतारापरस सारकोच आसता. हाचेवयल्यान ह्या लावपाच्या दरान केल्ली उपचार पद्दत निष्प्रभावी आसता आनी वाऱ्याचो वेग टीडीव्ही परस चड जातकच मातयेचो पातळ कवच ना जाता आनी दोंगराच्या कटावाचो दर उपचार नाशिल्ल्या दोंगराच्या टिळकाचोच आसता अशें दिसून येता. तशेंच AS अपूर्णांकाची कटाव उतार सकयल्या अॅबसिसा (म्हळ्यार टीडीव्ही) आशिल्ल्या हेर अपूर्णांकापरस उणी आसता (आकृती ९ अ). आकृती ९ ब हातूंतले बाण पळयल्यार चडांत चड २५ मी./सेकंद वाऱ्याच्या वेगान २ आनी ३ लीटर/मी२ ह्या वापराच्या दरान उपचार केल्ल्या दोंगरांत कसलोच कटाव जालो ना अशें दिसून येता. म्हणल्यार एफएस, एफए, एएस आनी यूएमसी हांचेखातीर चडांत चड वाऱ्याच्या वेगापरस (म्हळ्यार 25 मी./सेकंद) 2 आनी 3 l/m2 ह्या वापराच्या दरान CaCO3 निक्षेपाक लागून जावपी वाऱ्याच्या कटावाक दोंगर चड प्रतिकारशक्ती आशिल्ले. अशे तरेन ह्या चांचण्यांनी मेळिल्लें २५ मी./सेकंद हें टीडीव्ही मोल आकृती ९ ब हातूंत दाखयल्ल्या अर्ज दरांक सकयली मर्यादा आसता, फकत ए.ए.
वाऱ्याच्या कटावाची चांचणी (अ) वजन उणें जावप विरुद्ध वाऱ्याचो वेग (लागपाचो दर १ एल/मी२), (ब) कूंड फाडपाचो वेग विरुद्ध लावपाचो दर आनी सुत्र (कॅल्शियम ऍसिटेटाखातीर सीए, कॅल्शियम फॉर्मेटाखातीर सीएफ).
आकृती १० त रेंव बॉम्बस्फोट चांचणे उपरांत वेगवेगळ्या सुत्रांनी उपचार केल्ल्या रेंवाच्या दोंगरांच्या पृश्ठभागाचेर जावपी कटाव दाखयला आनी परिमाणात्मक परिणाम आकृती ११ त दाखयल्यात.उपचार करूंक नाशिल्ली केस दाखयल्ली ना कारण रेंव बॉम्बस्फोट चांचणे वेळार तातूंत प्रतिकार नाशिल्लो आनी पुरायपणान क्षरण जाल्लो (एकूण वस्तुमानाचे नुकसान). आकृती ११ वयल्यान स्पश्ट जाता की जैवसंरचना ए.ए.न उपचार केल्ल्या नमुन्याचें वजन २ लीटर/मी२ वापरपाच्या दरान ८३.५% उणें जालें जाल्यार हेर सगळ्या नमुन्यांनी रेंवाच्या बॉम्बस्फोट प्रक्रियेंत ३०% परस उणें कटाव दिसून आयलें. जेन्ना लावपाचें प्रमाण ३ एल/मी२ मेरेन वाडयलें तेन्ना सगळ्या उपचार केल्ल्या नमुन्यांचे वजन २५% परस उणें उणें जालें. दोनूय अर्ज दरांत संयुग एफएस रेंवाच्या बॉम्बस्फोटाक सगळ्यांत बरो प्रतिकार दाखयलो. एफएस आनी एए उपचार केल्ल्या नमुन्यांतल्या चडांत चड आनी उण्यांत उण्या बॉम्बस्फोटाक प्रतिकारशक्तीचें कारण तांच्या चडांत चड आनी उण्यांत उण्या CaCO3 अवक्षेपाक लागून जावं येता (आकृती 6f).
वेगवेगळ्या संरचनेच्या रेंवाच्या दोंगरांचेर 2 आनी 3 एल/मी2 प्रवाह दरान बॉम्बस्फोट केल्ल्याचे परिणाम (बाण वाऱ्याची दिका दाखयतात, खुरीस रेखाटनाच्या विमानाक लंब वाऱ्याची दिका दाखयतात).
आकृती १२ त दाखयल्ले प्रमाण सगळ्या सूत्रांतलें कॅल्शियम कार्बोनेटाचें प्रमाण १ एल/मी२ ते ३ एल/मी२ मेरेन वाडत गेलें. तेभायर सगळ्या उपेगाच्या प्रमाणांत कॅल्शियम कार्बोनेटाचें प्रमाण चड आशिल्लें सूत्र एफएस, ताचे उपरांत एफए आनी यूएमसी आशिल्लें. हाचेवयल्यान ह्या सूत्रांक पृश्ठभागाचेर चड प्रतिकार आसूं येता अशें दिसून येता.
आकृती १३ अ हातूंत पारगम्यता चांचणेवरवीं मेजपाच्या उपचार नाशिल्ल्या, नियंत्रणांत आशिल्ल्या आनी उपचार केल्ल्या मातयेच्या नमुन्यांच्या पृश्ठभागाच्या प्रतिकारांत जावपी बदल दाखयला. ह्या आकृतीवयल्यान यूएमसी, एएस, एफए आनी एफएस ह्या सुत्रांचो पृश्ठभागाचेर प्रतिकारशक्ती वापरपाचो दर वाडत वचत खूब वाडलो हें स्पश्ट जाता. पूण ए.ए.च्या सुत्रांत पृश्ठभागाचे बळगेंतली वाड तुळेन उणी आशिल्ली. आकृतींत दाखयल्लेप्रमाण युरिया विघटन नाशिल्ल्या एमआयसीपीच्या एफए आनी एफएस सुत्रांत युरिया विघटन जाल्ल्या एमआयसीपीच्या तुलनेत पृश्ठभागाची पारगम्यता चड बरी आसता. आकृती १३ ब हातूंत जमनीच्या पृश्ठभागाचेर प्रतिकारशक्ती आशिल्ल्या टीडीव्हींत जावपी बदल दाखयला. ह्या आकृतीवयल्यान स्पश्टपणान दिसून येता की पृश्ठभागाचेर 100 किग्रॅ.पासा परस चड प्रतिकार आशिल्ल्या दोंगरांक कूंड काडपाचो वेग 25 मी./सेकंद परस चड आसतलो. पारगम्यावरवीं थळाव्या पृश्ठभागाचेर प्रतिकार सहज मेजूं येता देखून वाऱ्याच्या बोगद्याची चांचणी नासतना टीडीव्हीचो अदमास करपाक हें गिन्यान मदत करपाक शकता, जाका लागून शेतांतल्या उपेगाखातीर गुणवत्ता नियंत्रण निर्देशक म्हणून काम करपाक शकता.
एसईएम परिणाम आकृती १४ त दाखयल्यात आकृती १४ अ-ब हातूंत उपचार नाशिल्ल्या जमनीच्या नमुन्याचे वाडिल्ले कण दाखयल्यात, ताचेवयल्यान तो एकवटीत आसा आनी तातूंत सैमीक बंधन वा शिमीटीकरण ना अशें स्पश्टपणान दिसून येता. आकृती १४ ग हातूंत युरिया-विघटन जाल्ल्या एमआयसीपीन उपचार केल्ल्या नियंत्रण नमुन्याचो एसईएम मायक्रोग्राफ दाखयला. हे प्रतिमेंत कॅल्साइट बहुरूप म्हणून CaCO3 अवक्षेपांची उपस्थिती दाखयल्या. आकृती १४d-o हातूंत दाखयल्लेप्रमाण अवक्षेपीत जाल्लें CaCO3 कणांक एकठांय बांदून दवरता; गोलाकार व्हॅटायट स्फटिकांचीय वळख एसईएम सूक्ष्मचित्रांत करूं येता. ह्या अभ्यासाचे आनी आदल्या अभ्यासाचे परिणाम अशें दिसून येता की व्हॅटायट बहुरूप म्हणून तयार जाल्ल्या CaCO3 बंधांक लागूनय वाजवी यांत्रिक बळगें मेळूंक शकता; आमच्या निकालांतल्यान दिसून येता की पृश्ठभागाचेर प्रतिकार ३५० किग्रॅ.पास्कल मेरेन वाडटा आनी कूंड वेगळे करपाचो वेग ४.३२ ते २५ मी./सेकंद परस चड जाता. हो परिणाम आदल्या अभ्यासाच्या परिणामांकडेन जुळटा की एमआयसीपी-अवक्षेपित CaCO3 चें मॅट्रिक्स व्हॅटारायट आसता, तातूंत वाजवी यांत्रिक बळ आनी वाऱ्याच्या कटावाक प्रतिकारशक्ती आसता13,40 आनी शेतांतल्या पर्यावरणीय परिस्थितीच्या संपर्कांत आयल्या उपरांत 180 दिसांनी लेगीत वाऱ्याच्या कटावाक वाजवी प्रतिकार तिगोवन दवरूंक शकता13.
(अ, ब) उपचार नाशिल्ल्या जमनीचे एसईएम सूक्ष्मचित्र, (क) एमआयसीपी युरिया विघटन नियंत्रण, (डीएफ) एए-उपचार केल्ले नमुने, (gi) एएस-उपचार केल्ले नमुने, (jl) एफए-उपचार केल्ले नमुने आनी (मो) एफएस-उपचार केल्ले नमुने वेगवेगळ्या विवर्धनाचेर 3 एल/मी2 वापरपाच्या दरान.
आकृती १४d-f हातूंत ए.ए. एएस घटकांखातीर तयार जाल्ल्या CaCO3 चें प्रमाण जरी व्हडलेंशें वाडलें ना (आकृती 6f) एए संयुगांच्या तुलनेत CaCO3 हाका लागून जावपी रेंवाच्या कणांच्या संपर्काचे प्रमाण खूब वाडलें (आकृती 14g-i).
आकृती १४j-l आनी १४m-o हातूंतल्यान स्पश्ट जाता की कॅल्शियम फॉर्मेटाचो कॅल्शियम स्त्रोत म्हूण वापर केल्यार AS संयुगाच्या तुलनेत CaCO3 अवक्षेपांत आनीक वाड जाता, जी आकृती ६f तल्या कॅल्शियम मीटराच्या मापनाकडेन जुळटा. हो अतिरिक्त CaCO3 मुखेलपणान रेंवाच्या कणांचेर निक्षेपित जाल्लो दिसता आनी ताका लागून संपर्काच्या दर्ज्यांत सुदारणा जाता अशें न्हय. हाका लागून आदीं पळोवपाक मेळिल्ले वागणुकेक पुष्टी जाता: CaCO3 अवक्षेपणाच्या प्रमाणांत फरक आसलो तरी (आकृती 6f) तीन सुत्रांनी (AS, FA आनी FS) अँटी-इओलियन (वाऱ्या) कार्यक्षमताय (आकृती 11) आनी पृश्ठभागाचेर प्रतिकार (आकृती 13 अ) हांचे नदरेन व्हडलोसो फरक दिसना.
CaCO3 लेप आशिल्लीं बॅक्टेरिया पेशी आनी अवक्षेपित स्फटिकांचेर बॅक्टेरियाची छाप चड बरी दृश्टीकोन करपाखातीर उच्च विवर्धन SEM सूक्ष्मचित्र घेतले आनी ताचे परिणाम आकृती १५ त दाखयल्यात.दाखयल्लेप्रमाण कॅल्शियम कार्बोनेट बॅक्टेरियाच्या पेशींचेर अवक्षेपीत जाता आनी थंयच्या अवक्षेपणाखातीर गरजेचे अणुकेंद्र मेळटात. तशेंच ह्या आकृतींत CaCO3 कडल्यान प्रेरीत जावपी सक्रिय आनी निश्क्रीय दुवो दाखयला. निश्क्रीय दुव्यांत खंयचीय वाड जाल्यार यांत्रिक वागणुकेंत आनीक सुदारणा जाता अशें न्हय असो निश्कर्श काडूं येता. देखून CaCO3 पावस वाडल्यार यांत्रिक बळगें चड जाता अशें न्हय आनी पावसाच्या पद्दतीचो म्हत्वाचो वांटो आसता. तेर्झीस आनी लालूई72 आनी सोगी आनी अल-कबानी हांच्या ग्रंथांतय ह्या मुद्द्याचो अभ्यास केला45,73. अवक्षेपण पद्दत आनी यांत्रिक बळगें हांचेमदलो संबंद आनीक सोदून काडपाखातीर μCT प्रतिमा वापरून एमआयसीपी अभ्यास करपाची शिफारस करतात, जी ह्या अभ्यासाच्या व्याप्तीभायर आसा (म्हळ्यार अमोनिया मुक्त एमआयसीपीखातीर कॅल्शियम स्त्रोत आनी बॅक्टेरिया हांचे वेगवेगळे संयोजन सुरू करप).
(अ) एएस संरचनेन आनी (ब) एफएस संरचनेन उपचार केल्ल्या नमुन्यांनी CaCO3 सक्रिय आनी निश्क्रीय बंध निर्माण करून गाळाचेर बॅक्टेरियाच्या पेशींची छाप सोडली.
आकृती १४j-o आनी १५ ब हातूंत दाखयल्लेप्रमाण CaCO फिल्म आसता (EDX विश्लेशणाप्रमाण फिल्मांतल्या दर एका घटकाची टक्केवारी संरचना कार्बन ११%, ऑक्सिजन ४६.६२% आनी कॅल्शियम ४२.३९% आसता, जी आकृती १६ तल्या CaCO च्या टक्केवारीकडेन खूब लागीं आसा). ह्या चित्रपटांत व्हॅटरायट स्फटिक आनी मातयेचे कण आस्पावतात, जाका लागून मातयेची गाळ प्रणालीची एकात्मता तिगोवन दवरपाक मदत जाता. फकत फॉर्मेट आदारीत सुत्रीकरणान उपचार केल्ल्या नमुन्यांनी ह्या चित्रपटाची उपस्थिती दिसून आयली.
कोश्टक 2 हातूंत आदल्या अभ्यासांत आनी ह्या अभ्यासांत युरिया-विघटनकारी आनी बिगर-युरिया-विघटनकारी एमआयसीपी मार्गांनी उपचार केल्ल्या जमनींतल्या पृश्ठभागाची तांक, कूंड विच्छेदन वेग आनी जैवप्रेरित CaCO3 प्रमाण हांची तुळा केल्या. एमआयसीपी उपचार केल्ल्या दोंगराच्या नमुन्यांच्या वाऱ्याच्या कटाव प्रतिकाराचेर अभ्यास मर्यादीत आसा. मेंग इ. पान उडयपी यंत्राचो उपेग करून एमआयसीपी उपचार केल्ल्या युरिया विघटन करपी दोंगराच्या नमुन्यांच्या वाऱ्याच्या कटाव प्रतिकाराची चवकशी केली,13 जाल्यार ह्या अभ्यासांत युरिया विघटन करपी नाशिल्ल्या दोंगराच्या नमुन्यांची (तशेंच युरिया विघटन करपी नियंत्रण) वाऱ्याच्या बोगद्यांत चांचणी करून बॅक्टेरिया आनी पदार्थ हांच्या चार वेगवेगळ्या संयोजनांनी प्रक्रिया केली.
पळोवंक मेळटा ते प्रमाण आदल्या कांय अभ्यासांत 4 एल/मी213,41,74 परस चड अर्ज करपाचो दर विचारांत घेतला. उदका पुरवण, येरादारी आनी व्हड प्रमाणांत उदकाचो वापर हांचेकडेन संबंदीत आशिल्ल्या खर्चाक लागून अर्थीक नदरेन चड अर्ज दर मळार सहज लागू जावंक शकनात हें लक्षांत घेवपासारकें आसा. १.६२-२ एल/मी. सद्याच्या अभ्यासांत युरिया विघटन नासतना फॉर्मेट आदारीत एमआयसीपीन उपचार केल्ल्या दोंगरांनी युरिया विघटन मार्गान मेळिल्ल्या पृश्ठभागाची उंचेली बळगें मेळयली जी वापरपाच्या प्रमाणांतल्याच श्रेणींत (म्हळ्यार युरिया विघटन करिनासतना फॉर्मेट आदारीत एमआयसीपीन उपचार केल्ल्या नमुन्यांचेरूय मेंग आनी हेर, 13, आकृती 13a हांणी कळयल्ल्या प्रमाण पृश्ठभागाची बळगें मोलाचीच श्रेणी मेळोवंक मेळ्ळी), 13, आकृती 13a). अर्ज करपाचे दर चड आसतात. तशेंच 2 एल/मी2 ह्या वापराच्या दरान 25 मी./सेकंद वाऱ्याच्या वेगान वाऱ्याच्या कटाव कमी करपाखातीर कॅल्शियम कार्बोनेटाचें उत्पन्न युरियाच्या विघटन नाशिल्ल्या फॉर्मेटाचेर आदारिल्ल्या एमआयसीपीखातीर 2.25% आशिल्लें, जें त्याच वापरांत युरियाच्या विघटनासयत नियंत्रण एमआयसीपीन उपचार केल्ल्या दोंगरांच्या तुळेंत गरजेच्या प्रमाणांत CaCO3 (म्हळ्यार 2.41%) खूब लागीं आसा अशें पळोवंक मेळटा दर आनी समान वाऱ्याचो वेग (25 मी./सेकंद) आसता.
अशे तरेन युरियाचो विघटन मार्ग आनी युरिया मुक्त विघटन मार्ग ह्या दोनूय मार्गांनी पृश्ठभागाचेर प्रतिकार आनी टीडीव्ही हांचे नदरेन सामकी मान्य कार्यक्षमताय दिवंक शकता असो निश्कर्श ह्या कोश्टकांतल्यान काडूं येता. मुखेल फरक म्हळ्यार युरिया मुक्त विघटन मार्गांत अमोनिया नासता आनी देखून ताचो पर्यावरणाचेर उणो परिणाम जाता. तेभायर ह्या अभ्यासांत प्रस्तावीत केल्ली युरिया विघटन नाशिल्ली फॉर्मेट आदारीत एमआयसीपी पद्दत युरिया विघटन नाशिल्ल्या एसीटेट आदारीत एमआयसीपी पद्दतीपरस बरी कामगिरी करता अशें दिसता. जरी मोहेब्बी आनी हेर हांणी 1960 वर्सा एस. युरियाचें विघटन करिनासतना एसीटेट आदारीत एमआयसीपी पद्दतीचो अभ्यास केलो, तांच्या अभ्यासांत सपाट पृश्ठाचेर नमुन्यांचे आस्पाव केल्ले9. दोंगराच्या नमुन्यांच्या भोंवतणी भंवर तयार जाल्ल्यान चड प्रमाणांत कटाव जाल्ल्यान आनी ताका लागून जावपी कटाव, जाका लागून टीडीव्ही उणो जाता, दोंगराच्या नमुन्यांचे वाऱ्याचें कटाव त्याच वेगान सपाट पृश्ठांपरस चड स्पश्ट दिसतलें अशें मानतात.