Misaotra anao nitsidika ny nature.com. Voafetra ny fanohanan'ny CSS amin'ny dikan-tranonkala ampiasainao. Ho an'ny traikefa tsara indrindra, manoro hevitra anao izahay hampiasa ny dikan-tranonkala farany indrindra (na hamono ny fomba fifanarahana ao amin'ny Internet Explorer). Fanampin'izany, mba hahazoana antoka fa mitohy ny fanohanana, ity tranonkala ity dia tsy hampiditra styles na JavaScript.
Mandrahona mafy ny firenena maro eran-tany ny tafio-drivotra vovoka noho ny fiantraikany manimba eo amin'ny fambolena, ny fahasalaman'ny olombelona, ​​ny tambajotra fitaterana ary ny fotodrafitrasa. Vokatr'izany, ny fihotsahan'ny rivotra dia heverina ho olana manerantany. Ny iray amin'ireo fomba fiasa ara-tontolo iainana hampihenana ny fihotsahan'ny rivotra dia ny fampiasana ny precipitation carbonate vokatry ny mikraoba (MICP). Na izany aza, ny vokatra azo avy amin'ny MICP mifototra amin'ny fahasimban'ny urea, toy ny amoniaka, dia tsy tonga lafatra rehefa vokarina amin'ny habetsahana be dia be. Ity fandalinana ity dia mampiseho fomba roa amin'ny bakteria calcium formate ho an'ny fahasimban'ny MICP tsy mamokatra urea ary mampitaha amin'ny antsipiriany ny fahombiazany amin'ny fomba roa amin'ny bakteria calcium acetate tsy mamokatra amoniaka. Ny bakteria nodinihina dia ny Bacillus subtilis sy Bacillus amyloliquefaciens. Voalohany, voafaritra ny sanda nohatsaraina amin'ireo anton-javatra mifehy ny fiforonan'ny CaCO3. Avy eo dia natao tamin'ny santionan'ny dongon-tany fasika notsaboina tamin'ny fomba nohatsaraina ny fitsapana ny tonelina rivotra, ary norefesina ny fanoherana ny fihotsahan'ny rivotra, ny hafainganam-pandehan'ny fanesorana ny fasika, ary ny fanoherana ny baomba fasika. Nodinihina tamin'ny alàlan'ny mikroskopia optika, mikroskopia elektronika scanning (SEM), ary fanadihadiana diffraction X-ray ny allomorphs calcium carbonate (CaCO3). Tsara kokoa ny vokatra azo avy amin'ny kalsioma formate raha oharina amin'ny acetate raha ny momba ny fiforonan'ny kalsioma karbonata. Ankoatra izany, ny B. subtilis dia mamokatra kalsioma karbonata betsaka kokoa noho ny B. amyloliquefaciens. Nasehon'ny mikrôgrafia SEM mazava tsara ny fifamatorana sy ny firafitry ny bakteria mavitrika sy tsy mavitrika eo amin'ny kalsioma karbonata vokatry ny sedimentation. Ny vokatra rehetra dia nampihena be ny fihotsahan'ny rivotra.
Efa ela no fantatra fa olana lehibe atrehin'ny faritra maina sy somary maina ny fihotsahan'ny tany vokatry ny rivotra toy ny any atsimo andrefan'i Etazonia, andrefan'i Shina, Afrika Sahara, ary ny ankamaroan'ny faritra Afovoany Atsinanana1. Ny rotsakorana ambany any amin'ny toetrandro maina sy tena maina dia nanova ny ampahany betsaka amin'ireo faritra ireo ho tany efitra, dongom-pasika, ary tany tsy voavoly. Ny fihotsahan'ny tany vokatry ny rivotra mitohy dia miteraka fandrahonana ara-tontolo iainana ho an'ny fotodrafitrasa toy ny tambajotra fitaterana, tany fambolena, ary tany indostrialy, izay mitarika ho amin'ny fiainana ratsy sy ny vidin'ny fampandrosoana an-tanàn-dehibe any amin'ireo faritra ireo2,3,4. Zava-dehibe ny mahafantatra fa ny fihotsahan'ny tany vokatry ny rivotra dia tsy vitan'ny hoe misy fiantraikany amin'ny toerana misy azy ihany, fa miteraka olana ara-pahasalamana sy ara-toekarena any amin'ireo vondrom-piarahamonina mitokana ihany koa satria mitondra poti-javatra amin'ny alalan'ny rivotra mankany amin'ny faritra lavitra ny loharano5,6.
Mbola olana maneran-tany ny fifehezana ny fihotsahan'ny tany vokatry ny rivotra. Misy fomba isan-karazany ampiasaina amin'ny fanamafisana ny tany mba hifehezana ny fihotsahan'ny tany vokatry ny rivotra. Ireo fomba ireo dia ahitana fitaovana toy ny fampiharana rano7, fandrakofana menaka8, biopolymers5, fandrakofana karbônaty vokatry ny mikraoba (MICP)9,10,11,12 ary fandrakofana karbônaty vokatry ny anzima (EICP)1. Ny fandotoana ny tany dia fomba mahazatra amin'ny fampihenana ny vovoka eny an-tsaha. Na izany aza, ny etona haingana dia mahatonga ity fomba ity ho tsy mahomby firy amin'ny faritra maina sy somary maina1. Ny fampiharana ireo akora fandrakofana menaka dia mampitombo ny firaiketan'ny fasika sy ny fifandonana eo amin'ny poti-javatra. Ny toetrany miray hina dia mampiray ireo voam-pasika; na izany aza, ny fandrakofana menaka dia miteraka olana hafa koa; ny lokony maizina dia mampitombo ny fidiran'ny hafanana ary mitarika ho amin'ny fahafatesan'ny zavamaniry sy ny zavamiaina bitika. Ny fofona sy ny setroky ny tany dia mety hiteraka olana amin'ny taovam-pisefoana, ary ny tena mampiavaka azy dia ny vidiny lafo dia sakana iray hafa. Ny biopolymers dia iray amin'ireo fomba ara-tontolo iainana vao naroso vao haingana mba hampihenana ny fihotsahan'ny tany vokatry ny rivotra; nalaina avy amin'ny loharano voajanahary toy ny zavamaniry, biby ary bakteria izy ireo. Ny gum xanthan, ny gum guar, ny chitosan ary ny gum gellan no biopolymers ampiasaina matetika indrindra amin'ny fampiharana injeniera5. Na izany aza, mety hihena ny tanjaky ny biopolymer mety levona anaty rano ary mety hiparitaka avy ao anaty tany rehefa tratran'ny rano13,14. Hita fa fomba mahomby amin'ny fanesorana vovoka ny EICP ho an'ny fampiharana isan-karazany, anisan'izany ny lalana tsy misy rarivato, dobo fandotoana ary toeram-panorenana. Na dia mampahery aza ny vokany, dia tsy maintsy dinihina ny lesoka sasany mety hitranga, toy ny vidiny sy ny tsy fisian'ny toerana fananganana (izay manafaingana ny fiforonan'ny kristaly CaCO3 sy ny rotsak'orana15,16).
Ny MICP dia nohazavaina voalohany tamin'ny faramparan'ny taonjato faha-19 nataon'i Murray sy Irwin (1890) ary Steinmann (1901) tao amin'ny fandalinany ny fahasimban'ny urea ataon'ny zavamananaina an-dranomasina17. Ny MICP dia dingana biolojika voajanahary izay ahitana karazana asa mikraoba sy dingana simika izay ipoiran'ny kalsioma karbonata amin'ny alalan'ny fihetsiky ny ion-karbonata avy amin'ny metabolita mikraoba amin'ny ion-karbonata ao amin'ny tontolo iainana18,19. Ny MICP izay ahitana ny tsingerin'ny azota manimba ny urea (MICP manimba ny urea) no karazana fidinan'ny karbônata vokatry ny mikraoba mahazatra indrindra, izay ny urease novokarin'ny bakteria dia mandrisika ny hydrolysis ny urea20,21,22,23,24,25,26,27 toy izao manaraka izao:
Ao amin'ny MICP izay mahakasika ny tsingerin'ny karbônina amin'ny oksidasiona sira organika (MICP tsy misy karazana fahasimban'ny urea), ny bakteria heterotrophique dia mampiasa sira organika toy ny acetate, lactate, citrate, succinate, oxalate, malate ary glyoxylate ho loharanon-kery mba hamokarana mineraly karbonaty28. Raha misy kalsioma lactate ho loharanon-karbônina sy ion kalsioma, ny fihetsika simika amin'ny fiforonan'ny kalsioma karbonaty dia aseho amin'ny equation (5).
Ao amin'ny dingana MICP, ny sela bakteria dia manome toerana fananganana nokleary izay tena manan-danja amin'ny fiforonan'ny kalsioma karbonata; ny velaran'ny sela bakteria dia misy fiampangana ratsy ary afaka miasa ho toy ny adsorbent ho an'ny cation divalent toy ny ion calcium. Amin'ny alàlan'ny adsorbent ny ion calcium amin'ny sela bakteria, rehefa ampy ny fifantohana ion carbonate, dia mihetsika ny cation calcium sy ny anion carbonate ary miforona eo amin'ny velaran'ny bakteria ny kalsioma karbonata29,30. Azo fintinina toy izao manaraka izao ny dingana31,32:
Azo zaraina ho karazany telo ny kristaly kalsioma karbonata novokarina avy amin'ny zavamananaina: kalsita, vaterite, ary aragonite. Anisan'izany, ny kalsita sy ny vaterite no allomorph kalsioma karbonata vokatry ny bakteria mahazatra indrindra33,34. Ny kalsita no allomorph kalsioma karbonata marin-toerana indrindra amin'ny thermodynamically35. Na dia voalaza aza fa metastable ny vaterite, dia miova ho kalsita izy io amin'ny farany36,37. Ny vaterite no matevina indrindra amin'ireo kristaly ireo. Kristaly hexagonal izy io izay manana fahafahana mameno mason-koditra tsara kokoa noho ny kristaly kalsioma karbonata hafa noho ny habeny lehibe kokoa38. Na ny MICP simba amin'ny urea na ny urea tsy simba dia mety hiteraka fidinan'ny vaterite13,39,40,41.
Na dia naneho fahafahana mampanantena aza ny MICP amin'ny fanamafisana ny tany misy olana sy ny tany mora voan'ny fihotsahan'ny rivotra42,43,44,45,46,47,48, ny iray amin'ireo vokatra azo avy amin'ny hydrolysis urea dia ny amoniaka, izay mety hiteraka olana ara-pahasalamana maivana ka hatramin'ny mafy arakaraka ny haavon'ny fiparitahana49. Io voka-dratsy io dia mahatonga ny fampiasana ity teknolojia manokana ity ho adihevitra, indrindra rehefa mila karakaraina ny faritra midadasika, toy ny fanesorana vovoka. Ankoatra izany, tsy azo leferina ny fofon'ny amoniaka rehefa tanterahina amin'ny tahan'ny fampiharana avo lenta sy amin'ny habetsahana betsaka ny dingana, izay mety hisy fiantraikany amin'ny fampiharana azy. Na dia nasehon'ny fanadihadiana vao haingana aza fa azo ahena ny ion ammonium amin'ny alàlan'ny fanovana azy ireo ho vokatra hafa toy ny struvite, ireo fomba ireo dia tsy manala tanteraka ny ion ammonium50. Noho izany, mbola ilaina ny mikaroka vahaolana hafa izay tsy mamokatra ion ammonium. Ny fampiasana lalan'ny fahasimbana tsy misy urea ho an'ny MICP dia mety hanome vahaolana mety hitranga izay tsy dia nodinihina loatra tao anatin'ny sehatry ny fampihenana ny fihotsahan'ny rivotra. Fattahi et al. Nanadihady ny fahasimban'ny MICP tsy misy urea tamin'ny fampiasana calcium acetate sy Bacillus megaterium41, raha i Mohebbi et al. kosa nampiasa calcium acetate sy Bacillus amyloliquefaciens9. Na izany aza, ny fianarany dia tsy nampitahaina tamin'ny loharano kalsioma hafa sy bakteria heterotrophic izay afaka manatsara ny fanoherana ny fihotsahan'ny rivotra. Misy ihany koa ny tsy fahampian'ny literatiora mampitaha ny lalan'ny fahasimbana tsy misy urea amin'ny lalan'ny fahasimban'ny urea amin'ny fampihenana ny fihotsahan'ny rivotra.
Ankoatra izany, ny ankamaroan'ny fanadihadiana momba ny fihotsahan'ny tany sy ny fifehezana ny vovoka dia natao tamin'ny santionan'ny tany misy velaran-tany fisaka.1,51,52,53 Na izany aza, ny velaran-tany fisaka dia tsy fahita firy eny amin'ny natiora raha oharina amin'ny havoana sy ny lemaka. Izany no mahatonga ny dongom-pasika ho endri-javatra mahazatra indrindra any amin'ny faritra efitra.
Mba handresena ireo lesoka voalaza etsy ambony ireo, ity fandalinana ity dia mikendry ny hampiditra andiana bakteria vaovao tsy mamokatra amoniaka. Ho an'izany tanjona izany, dia nodinihinay ny lalan'ny MICP tsy manimba urea. Nodinihina ny fahombiazan'ny loharano kalsioma roa (kalsioma formate sy kalsioma acetate). Araka ny fahalalan'ny mpanoratra tsara indrindra, ny fandrarahana karbônaty amin'ny fampiasana fitambarana loharano kalsioma sy bakteria roa (ohatra, kalsioma formate-Bacillus subtilis sy kalsioma formate-Bacillus amyloliquefaciens) dia tsy mbola nodinihina tamin'ny fandalinana teo aloha. Ny fisafidianana ireo bakteria ireo dia mifototra amin'ny anzima vokariny izay mandrisika ny oksidasionan'ny kalsioma formate sy kalsioma acetate mba hamorona fandrarahana karbônaty mikraoba. Namolavola fandalinana fanandramana lalina izahay mba hahitana ireo anton-javatra tsara indrindra toy ny pH, karazana bakteria sy loharano kalsioma ary ny fifantohany, ny tahan'ny bakteria amin'ny vahaolana loharano kalsioma ary ny fotoana fanasitranana. Farany, nodinihina ny fahombiazan'ity andiana bakteria ity amin'ny fanakanana ny fihotsahan'ny rivotra amin'ny alàlan'ny rotsak'orana kalsioma karbonika tamin'ny alàlan'ny fanaovana andiana fitsapana amin'ny tionelina rivotra amin'ny dongom-pasika mba hamaritana ny haben'ny fihotsahan'ny rivotra, ny hafainganam-pandeha ary ny fanoherana ny fasika amin'ny alalan'ny rivotra, ary natao ihany koa ny fandrefesana ny penetrometer sy ny fandalinana ny rafitra bitika (ohatra ny famakafakana ny difraksiona taratra X (XRD) sy ny mikroskopia elektrôna scanning (SEM)).
Ny famokarana kalsioma karbonata dia mitaky iôna kalsioma sy iôna karbonata. Azo avy amin'ny loharano kalsioma isan-karazany toy ny kalsioma klôro, kalsioma hidroksida, ary vovo-dronono tsy misy tavy ny iôna kalsioma54,55. Azo vokarina amin'ny alalan'ny fomba mikraoba isan-karazany toy ny hydrolyse urea sy ny oksidasiona aerobika na anaerobika ny zavatra organika56 ny iôna karbonata. Ato amin'ity fandalinana ity, dia azo avy amin'ny fihetsiky ny oksidasiona formate sy acetate ny iôna karbonata. Ankoatra izany, nampiasa sira kalsioma avy amin'ny formate sy acetate izahay mba hamokarana kalsioma karbonata madio, ka ny CO2 sy H2O ihany no azo ho vokatra azo avy amin'izany. Amin'ity dingana ity, akora iray ihany no loharanon'ny kalsioma sy karbonata, ary tsy misy amoniaka vokarina. Ireo toetra ireo no mahatonga ny fomba famokarana loharanon'ny kalsioma sy karbonata izay noheverinay fa tena mampanantena.
Aseho ao amin'ny raikipohy (7)-(14) ny fihetsiky ny kalsioma formate sy ny kalsioma asetate mba hamoronana kalsioma karbonaty. Ny raikipohy (7)-(11) dia mampiseho fa ny kalsioma formate dia levona ao anaty rano mba hamorona asidra formika na formate. Noho izany, ny vahaolana dia loharanon'ny kalsioma sy iôna hidroksida maimaim-poana (raikipohy 8 sy 9). Vokatr'ny oksidasion'ny asidra formika, ny atôma karbônina ao amin'ny asidra formika dia miova ho gazy karbonika (raikipohy 10). Amin'ny farany dia miforona ny kalsioma karbonaty (raikipohy 11 sy 12).
Toy izany koa, ny kalsioma karbonata dia miforona avy amin'ny kalsioma asetata (fampitoviana 13–15), afa-tsy hoe asidra asetika na asetata no miforona fa tsy asidra formika.
Raha tsy misy anzima, dia tsy afaka mioksidena amin'ny mari-pana ao an-trano ny acetate sy formate. Ny FDH (formate dehydrogenase) sy ny CoA (coenzyme A) dia mandrisika ny oksidena ny formate sy ny acetate mba hamorona gazy karbonika, tsirairay avy (Eqs. 16, 17) 57, 58, 59. Bakteria isan-karazany no afaka mamokatra ireo anzima ireo, ary bakteria heterotrophique, dia ny Bacillus subtilis (PTCC #1204 (Persian Type Culture Collection), fantatra ihany koa amin'ny hoe NCIMB #13061 (International Collection of Bacteria, Yeast, Phage, Plasmids, Plant Seeds and Plant Cell Tissue Cultures)) ary ny Bacillus amyloliquefaciens (PTCC #1732, NCIMB #12077), no nampiasaina tamin'ity fandalinana ity. Ireo bakteria ireo dia novolena tao anaty tontolo misy peptone hena (5 g/L) sy nalaina avy amin'ny hena (3 g/L), antsoina hoe ron-kena mahavelona (NBR) (105443 Merck).
Noho izany, karazana fangaro efatra no nomanina mba hamporisihana ny firotsahan'ny kalsioma karbonika amin'ny fampiasana loharano kalsioma roa sy bakteria roa: kalsioma formate sy Bacillus subtilis (FS), kalsioma formate sy Bacillus amyloliquefaciens (FA), kalsioma acetate sy Bacillus subtilis (AS), ary kalsioma acetate sy Bacillus amyloliquefaciens (AA).
Tao amin'ny fizarana voalohany amin'ny famolavolana andrana, dia nisy fitsapana natao mba hamaritana ny fitambarana tsara indrindra izay hahatratra ny famokarana kalsioma karbonata ambony indrindra. Koa satria nisy kalsioma karbonata tao amin'ny santionan'ny tany, dia nisy andiana fitsapana fanombanana mialoha natao mba handrefesana marina ny CaCO3 vokarin'ireo fitambarana samihafa, ary nojerena ny fifangaroan'ny fitaovana fambolena sy ny vahaolana loharanon'ny kalsioma. Ho an'ny fitambaran'ny vahaolana loharanon'ny kalsioma sy bakteria tsirairay voafaritra etsy ambony (FS, FA, AS, ary AA), dia nalaina ireo anton-javatra fanatsarana (fifantohana loharanon'ny kalsioma, fotoana fanasitranana, fifantohana vahaolana bakteria refesina amin'ny hakitroky optika amin'ny vahaolana (OD), ny tahan'ny vahaolana loharanon'ny kalsioma amin'ny bakteria, ary ny pH) ary nampiasaina tamin'ny fitsapana fitsaboana amin'ny tonelina rivotra amin'ny fasika voalaza ao amin'ny fizarana manaraka.
Ho an'ny fitambarana tsirairay, dia nisy andrana 150 natao mba handinihana ny fiantraikan'ny rotsak'orana CaCO3 sy hanombanana ireo anton-javatra isan-karazany, dia ny fifantohana loharanon'ny kalsioma, ny fotoana fanasitranana, ny sandan'ny OD bakteria, ny tahan'ny loharanon'ny kalsioma amin'ny vahaolana bakteria ary ny pH mandritra ny oksidasiona aerobika amin'ny zavatra organika (Tabilao 1). Ny elanelan'ny pH ho an'ny dingana nohatsaraina dia nofantenana mifototra amin'ny fiolahana fitomboan'ny Bacillus subtilis sy Bacillus amyloliquefaciens mba hahazoana fitomboana haingana kokoa. Hazavaina amin'ny antsipiriany bebe kokoa ao amin'ny fizarana Vokatra izany.
Ireto dingana manaraka ireto no nampiasaina hanomanana ireo santionany ho an'ny dingana fanatsarana. Ny vahaolana MICP dia nomanina voalohany tamin'ny alàlan'ny fanitsiana ny pH voalohany amin'ny fitaovana fambolena ary avy eo dia nofonosina tamin'ny autoclave tamin'ny 121 °C nandritra ny 15 minitra. Avy eo dia nampidirina tao anaty rivotra laminar ny karazana bakteria ary notehirizina tao anaty incubator hozongozonina amin'ny 30 °C sy 180 rpm. Rehefa nahatratra ny ambaratonga irina ny OD-n'ny bakteria, dia nafangaro tamin'ny vahaolana loharanon'ny kalsioma amin'ny ampahany irina (Sary 1a). Ny vahaolana MICP dia navela hihetsika sy hivaingana tao anaty incubator hozongozonina amin'ny 220 rpm sy 30 °C mandritra ny fotoana nahatratra ny sanda kendrena. Ny CaCO3 nivaingana dia nosarahina taorian'ny centrifugation tamin'ny 6000 g nandritra ny 5 minitra ary avy eo dia nohamainina tamin'ny 40 °C mba hanomanana ireo santionany ho an'ny fitsapana calcimeter (Sary 1b). Avy eo dia norefesina tamin'ny alalan'ny kalsimetatra Bernard ny firotsahan'ny CaCO3, izay ihetsehan'ny vovoka CaCO3 amin'ny 1.0 N HCl (ASTM-D4373-02) mba hamokarana CO2, ary ny habetsaky ny entona dia fandrefesana ny votoatin'ny CaCO3 (Sary 1c). Mba hanovana ny habetsaky ny CO2 ho votoatin'ny CaCO3, dia noforonina ny fiolahana fanamarinana tamin'ny fanasana ny vovoka CaCO3 madio amin'ny 1 N HCl ary nampitaha izany tamin'ny CO2 nivoatra. Nodinihina tamin'ny alalan'ny sary SEM sy ny fanadihadiana XRD ny endriky ny vovoka CaCO3 nivoatra sy ny fahadiovan'izy ireo. Nampiasaina ny mikraoskaopy optika misy fampitomboana 1000 mba handinihana ny fiforonan'ny kalsioma karbonata manodidina ny bakteria, ny dingana amin'ny kalsioma karbonata niforona, ary ny asan'ny bakteria.
Faritra malaza amin'ny fahasimbana be ny Dejegh Basin any amin'ny faritra atsimo andrefan'i Fars Province any Iran, ary nanangona santionan-tany noho ny fahasimban'ny rivotra avy amin'io faritra io ireo mpikaroka. Nalaina avy amin'ny velaran-tany ireo santionany ho an'ny fanadihadiana. Ny fitsapana famantarana ny santionan-tany dia naneho fa tany fasika misy fotaka tsy voalamina tsara ny tany ary sokajiana ho SP-SM araka ny Unified Soil Classification System (USC) (Sary 2a). Ny fanadihadiana XRD dia naneho fa ny tany Dejegh dia voaforon'ny kalsita sy quartz (Sary 2b). Ho fanampin'izany, ny fanadihadiana EDX dia naneho fa misy singa hafa toy ny Al, K, ary Fe ihany koa amin'ny ampahany kely kokoa.
Mba hanomanana ireo dongom-pasika any amin'ny laboratoara ho an'ny fitsapana ny fihotsahan'ny rivotra, dia notorotoroina avy amin'ny haavo 170 mm ny tany tamin'ny alalan'ny fantsona 10 mm ny savaivony ka hatrany amin'ny velarana mafy, ka nahatonga dongom-pasika mahazatra 60 mm ny haavony ary 210 mm ny savaivony. Amin'ny natiora, ny dongom-pasika ambany indrindra amin'ny hakitroky dia miforona amin'ny alalan'ny dingana aeolian. Toy izany koa, ny santionany nomanina tamin'ny alalan'ny fomba fiasa etsy ambony dia nanana ny hakitroky ambany indrindra, γ = 14.14 kN/m³, ka namorona kôna fasika napetraka teo amin'ny velarana mitsivalana miaraka amin'ny zoro fitsaharana eo amin'ny 29.7° eo ho eo.
Ny vahaolana MICP tsara indrindra azo tamin'ny fizarana teo aloha dia nafafy teny amin'ny tehezan-kavoana tamin'ny tahan'ny fampiharana 1, 2 ary 3 lm-2 ary avy eo dia notehirizina tao anaty incubator tamin'ny 30 °C (Sary 3) nandritra ny 9 andro (izany hoe ny fotoana tsara indrindra amin'ny fahamatorana) ireo santionany ary avy eo dia nentina natao fitiliana tao amin'ny tionelina rivotra.
Ho an'ny fitsaboana tsirairay, santionany efatra no nomanina, ny iray handrefesana ny votoatin'ny kalsioma karbonika sy ny tanjaky ny velarana amin'ny fampiasana penetrometer, ary ny santionany telo sisa dia nampiasaina tamin'ny fitsapana ny erosion amin'ny hafainganam-pandeha telo samihafa. Tao amin'ny fitsapana ny tonelina rivotra, ny habetsaky ny erosion dia voafaritra amin'ny hafainganam-pandehan'ny rivotra samihafa, ary avy eo ny hafainganam-pandeha breakaway ho an'ny santionany fitsaboana tsirairay dia voafaritra amin'ny fampiasana tetika ny habetsaky ny erosion raha oharina amin'ny hafainganam-pandehan'ny rivotra. Ho fanampin'ny fitsapana ny erosion amin'ny rivotra, ireo santionany notsaboina dia nodarohana fasika (izany hoe, andrana mitsambikina). Santionany roa fanampiny nomanina ho an'izany tanjona izany amin'ny tahan'ny fampiharana 2 sy 3 L m−2. Ny fitsapana ny daroka fasika dia naharitra 15 minitra niaraka tamin'ny fikorianan'ny 120 gm−1, izay ao anatin'ny elanelan'ny soatoavina nofantenana tamin'ny fanadihadiana teo aloha60,61,62. Ny elanelana mitsivalana eo amin'ny vavan'ny fasika sy ny fotony fasika dia 800 mm, izay hita 100 mm ambonin'ny fanambanin'ny tonelina. Io toerana io dia napetraka mba hilatsaka eo amin'ny fasika ny ankamaroan'ny poti-fasika mitsambikina.
Natao tao anaty tonelina misokatra mirefy 8 m ny halavany, 0.4 m ny sakany ary 1 m ny haavony ny fitsapana ny tonelina rivotra (Sary 4a). Vita amin'ny takelaka vy galvanisé ny tonelina rivotra ary afaka mamokatra hafainganam-pandehan'ny rivotra hatramin'ny 25 m/s. Ankoatra izany, ampiasaina ny mpanova matetika mba hanitsiana ny fatran'ny rivotra ary hampitomboana tsikelikely ny matetika mba hahazoana ny hafainganam-pandehan'ny rivotra kendrena. Ny Sary 4b dia mampiseho ny kisarisary kisarisin'ny dongom-pasika voakiky ny rivotra sy ny mombamomba ny hafainganam-pandehan'ny rivotra voarefy ao amin'ny tonelina rivotra.
Farany, mba hampitahana ny vokatry ny formulation MICP tsy urealytic naroso ato amin'ity fandalinana ity amin'ny vokatry ny fitsapana fanaraha-maso MICP urealytic, dia nomanina ihany koa ny santionan'ny dongon-tany ary notsaboina tamin'ny vahaolana biolojika misy urea, calcium chloride ary Sporosarcina pasteurii (satria ny Sporosarcina pasteurii dia manana fahaizana lehibe hamokatra urease63). Ny hakitroky optika amin'ny vahaolana bakteria dia 1.5, ary ny fifantohana urea sy calcium chloride dia 1 M (nofantenana mifototra amin'ny soatoavina natolotra tamin'ny fandalinana teo aloha36,64,65). Ny fitaovana fambolena dia ahitana ron-tsakafo (8 g/L) sy urea (20 g/L). Ny vahaolana bakteria dia nafafy teo amin'ny velaran'ny dongon-tany ary navela nandritra ny 24 ora mba hifamatoran'ny bakteria. Rehefa afaka 24 ora nifamatoran'ny bakteria, dia nafafy ny vahaolana simenitra (calcium chloride sy urea). Ny fitsapana fanaraha-maso MICP urealytic dia antsoina hoe UMC eto ambany. Ny votoatin'ny kalsioma karbonatana tao amin'ny santionan'ny tany notsaboina tamin'ny alalan'ny urealisis sy tsy urealisis dia azo tamin'ny alalan'ny fanasana araka ny fomba natolotry Choi et al.66.
Ny Sary 5 dia mampiseho ny fiolahana fitomboan'ny Bacillus amyloliquefaciens sy Bacillus subtilis ao anaty tontolo fambolena (vahaolana otrikaina) miaraka amin'ny pH voalohany eo anelanelan'ny 5 sy 10. Araka ny aseho amin'ny sary, ny Bacillus amyloliquefaciens sy Bacillus subtilis dia nitombo haingana kokoa tamin'ny pH 6-8 sy 7-9. Noho izany, io pH io dia noraisina tamin'ny dingana fanatsarana.
Fiolahana fitomboan'ny (a) Bacillus amyloliquefaciens sy (b) Bacillus subtilis amin'ny sandan'ny pH voalohany samihafa amin'ny tontolo otrikaina.
Ny Sary 6 dia mampiseho ny habetsaky ny gazy karbonika vokarina ao amin'ny Bernard limemeter, izay maneho ny kalsioma karbonika mivaingana (CaCO3). Koa satria raikitra ny singa iray amin'ny fitambarana tsirairay ary miovaova ny singa hafa, ny teboka tsirairay amin'ireo grafika ireo dia mifanitsy amin'ny habetsahan'ny gazy karbonika ambony indrindra amin'io andiana fanandramana io. Araka ny aseho amin'ny sary, rehefa mitombo ny fifantohana loharanon'ny kalsioma, dia mitombo ny famokarana kalsioma karbonika. Noho izany, ny fifantohana loharanon'ny kalsioma dia misy fiantraikany mivantana amin'ny famokarana kalsioma karbonika. Koa satria mitovy ny loharanon'ny kalsioma sy ny loharanon'ny karbônina (ohatra, kalsioma formate sy kalsioma acetate), arakaraka ny avoaka ny ion kalsioma no betsaka kokoa ny kalsioma karbonika miforona (Sary 6a). Ao amin'ny formulation AS sy AA, dia nitombo hatrany ny famokarana kalsioma karbonika miaraka amin'ny fitomboan'ny fotoana fanasitranana mandra-pahatongan'ny habetsaky ny endasina tsy niova firy rehefa afaka 9 andro. Ao amin'ny formulation FA, dia nihena ny tahan'ny fiforonan'ny kalsioma karbonika rehefa nihoatra ny 6 andro ny fotoana fanasitranana. Raha ampitahaina amin'ny formulation hafa, ny formulation FS dia naneho tahan'ny fiforonan'ny kalsioma karbonika ambany kokoa rehefa afaka 3 andro (Sary 6b). Ao amin'ny raikipohy FA sy FS, 70% sy 87% amin'ny famokarana kalsioma karbonata manontolo no azo rehefa afaka telo andro, raha toa kosa ka eo amin'ny 46% sy 45% eo ho eo io ampahany io ao amin'ny raikipohy AA sy AS. Midika izany fa ny raikipohy mifototra amin'ny asidra formika dia manana tahan'ny fiforonan'ny CaCO3 ambony kokoa amin'ny dingana voalohany raha oharina amin'ny raikipohy mifototra amin'ny asetate. Na izany aza, mihena ny tahan'ny fiforonan'ny vokatra rehefa mitombo ny fotoana fanasitranana. Azo tsoahina avy amin'ny Sary 6c fa na dia amin'ny fifantohana bakteria mihoatra ny OD1 aza, dia tsy misy fandraisana anjara manan-danja amin'ny fiforonan'ny kalsioma karbonata.
Fiovan'ny habetsahan'ny CO2 (sy ny votoatin'ny CaCO3 mifandraika amin'izany) refesina amin'ny alalan'ny kalsimetatra Bernard ho toy ny fiasan'ny (a) fifantohana loharanon'ny kalsioma, (b) fotoana fametrahana, (c) OD, (d) pH voalohany, (e) tahan'ny loharanon'ny kalsioma amin'ny vahaolana bakteria (ho an'ny formulation tsirairay); ary (f) ny habetsahan'ny kalsioma karbonata ambony indrindra vokarina ho an'ny fitambaran'ny loharanon'ny kalsioma sy bakteria tsirairay.
Mikasika ny fiantraikan'ny pH voalohany amin'ny akora, ny Sary 6d dia mampiseho fa ho an'ny FA sy FS, ny famokarana CaCO3 dia nahatratra ny sanda ambony indrindra tamin'ny pH 7. Mifanaraka amin'ny fanadihadiana teo aloha ity fandinihana ity fa ny anzima FDH dia marin-toerana indrindra amin'ny pH 7-6.7. Na izany aza, ho an'ny AA sy AS, nitombo ny rotsakorana CaCO3 rehefa nihoatra ny 7 ny pH. Ny fanadihadiana teo aloha koa dia naneho fa ny elanelana pH tsara indrindra ho an'ny asan'ny anzima CoA dia eo anelanelan'ny 8 sy 9.2-6.8. Raha jerena fa ny elanelana pH tsara indrindra ho an'ny asan'ny anzima CoA sy ny fitomboan'ny B. amyloliquefaciens dia (8-9.2) sy (6-8), tsirairay avy (Sary 5a), ny pH tsara indrindra amin'ny formulation AA dia antenaina ho 8, ary mifanindry ny elanelana pH roa. Nohamafisin'ny fanandramana izany, araka ny aseho amin'ny Sary 6d. Koa satria ny pH tsara indrindra ho an'ny fitomboan'ny B. subtilis dia 7-9 (Sary 5b) ary ny pH tsara indrindra ho an'ny asan'ny anzima CoA dia 8-9.2, ny vokatra ambony indrindra amin'ny rotsak'orana CaCO3 dia antenaina ho eo amin'ny pH 8-9, izay hamarinin'ny Sary 6d (izany hoe, ny pH tsara indrindra amin'ny rotsak'orana dia 9). Ny valiny aseho amin'ny Sary 6e dia manondro fa ny tahan'ny tsara indrindra amin'ny vahaolana loharanon'ny kalsioma amin'ny vahaolana bakteria dia 1 ho an'ny vahaolana acetate sy formate. Ho fampitahana, ny fahombiazan'ny fangaro samihafa (ohatra, AA, AS, FA, ary FS) dia nodinihina mifototra amin'ny famokarana CaCO3 ambony indrindra amin'ny toe-javatra samihafa (ohatra, ny fifantohana loharanon'ny kalsioma, ny fotoana fanasitranana, ny OD, ny tahan'ny loharanon'ny kalsioma amin'ny vahaolana bakteria, ary ny pH voalohany). Anisan'ireo fangaro nodinihina, ny fangaro FS no nanana ny famokarana CaCO3 ambony indrindra, izay avo telo heny noho ny an'ny fangaro AA (Sary 6f). Nisy fanandramana fanaraha-maso tsy misy bakteria efatra natao ho an'ny loharano kalsioma roa ary tsy nisy rotsak'orana CaCO3 hita taorian'ny 30 andro.
Ny sary mikroskopia optika tamin'ireo akora rehetra dia naneho fa ny vaterite no dingana lehibe niforona tamin'ny kalsioma karbonata (Sary 7). Boribory ny kristaly vaterite69,70,71. Hita fa nivaingana teo amin'ny sela bakteria ny kalsioma karbonata satria ratsy ny fiampangana ny velaran'ny sela bakteria ary mety ho toy ny adsorbent ho an'ny cation divalent. Raha raisina ho ohatra amin'ity fandalinana ity ny akora FS, rehefa afaka 24 ora, dia nanomboka niforona tamin'ny sela bakteria sasany ny kalsioma karbonata (Sary 7a), ary rehefa afaka 48 ora, dia nitombo be ny isan'ny sela bakteria voarakotra kalsioma karbonata. Ankoatra izany, araka ny aseho amin'ny Sary 7b, dia hita ihany koa ny poti-vaterite. Farany, rehefa afaka 72 ora, dia toa nifamatotra tamin'ny kristaly vaterite ny bakteria maro, ary nitombo be ny isan'ny poti-vaterite (Sary 7c).
Fandinihan-javatra mikroskopika optika momba ny rotsak'orana CaCO3 ao amin'ny singa FS rehefa mandeha ny fotoana: (a) 24, (b) 48 ary (c) 72 ora.
Mba handinihana bebe kokoa ny endriky ny dingana nivaingana, dia natao ny fanadihadiana X-ray diffraction (XRD) sy SEM an'ireo vovoka. Ny spectra XRD (Sary 8a) sy ny mikrôgrafia SEM (Sary 8b, c) dia nanamafy ny fisian'ny kristaly vaterite, satria manana endrika toy ny salady izy ireo ary hita fa misy fifandraisana eo amin'ny tendron'ny vaterite sy ny tendron'ny nivaingana.
(a) Fampitahana ny spektra difraksiona X-ray an'ny CaCO3 sy vaterite niforona. Mikrografy SEM an'ny vaterite amin'ny (b) fampitomboana 1 kHz sy (c) 5.27 kHz.
Aseho amin'ny Sary 9a, b ny valin'ny fitsapana amin'ny tonelina rivotra. Hita avy amin'ny Sary 9a fa eo amin'ny 4.32 m/s eo ho eo ny hafainganam-pandehan'ny erosion'ny fasika tsy voatsabo. Amin'ny tahan'ny fampiharana 1 l/m² (Sary 9a), ny tehezan'ny tsipika tahan'ny fahaverezan'ny tany ho an'ny ampahany FA, ​​FS, AA ary UMC dia mitovy amin'ny an'ny dongom-pasika tsy voatsabo. Midika izany fa tsy mahomby ny fitsaboana amin'ity tahan'ny fampiharana ity ary raha vao mihoatra ny TDV ny hafainganam-pandehan'ny rivotra, dia manjavona ny hodi-tany manify ary mitovy amin'ny an'ny dongom-pasika tsy voatsabo ny tahan'ny erosion'ny dongom-pasika. Ambany kokoa noho ny an'ny ampahany hafa manana abscissa ambany kokoa (ohatra TDV) ny tehezan'ny erosion'ny ampahany AS (Sary 9a). Ny zana-tsipìka ao amin'ny Sary 9b dia manondro fa amin'ny hafainganam-pandehan'ny rivotra ambony indrindra 25 m/s, dia tsy nisy erosion nitranga tao amin'ny dongom-pasika voatsabo tamin'ny tahan'ny fampiharana 2 sy 3 l/m². Raha lazaina amin'ny teny hafa, ho an'ny FS, FA, AS ary UMC, ireo dongom-pasika dia mahatohitra kokoa ny fihotsahan'ny rivotra vokatry ny fametrahana CaCO³ amin'ny tahan'ny fampiharana 2 sy 3 l/m² noho ny amin'ny hafainganam-pandehan'ny rivotra ambony indrindra (izany hoe 25 m/s). Noho izany, ny sandan'ny TDV 25 m/s azo tamin'ireo fitsapana ireo no fetra ambany indrindra ho an'ny tahan'ny fampiharana aseho amin'ny Sary 9b, afa-tsy amin'ny trangan'ny AA, izay saika mitovy amin'ny hafainganam-pandehan'ny tonelina rivotra ambony indrindra ny TDV.
Fitsapana ny fahasimban'ny rivotra (a) Fihenan-danja raha oharina amin'ny hafainganam-pandehan'ny rivotra (tahan'ny fampiharana 1 l/m2), (b) Hafainganam-pandeha fanesorana ambangovangony raha oharina amin'ny tahan'ny fampiharana sy ny fomba fanamboarana (CA ho an'ny calcium acetate, CF ho an'ny calcium formate).
Ny Sary 10 dia mampiseho ny fihotsahan'ny fasika amin'ny dongom-pasika notsaboina tamin'ny endrika samihafa sy ny tahan'ny fampiharana taorian'ny fitsapana baomba fasika ary ny vokatra azo dia aseho amin'ny Sary 11. Tsy aseho ny tranga tsy voatsabo satria tsy naneho fanoherana izy ary nihozongozona tanteraka (fahaverezan'ny lanja manontolo) nandritra ny fitsapana baomba fasika. Mazava avy amin'ny Sary 11 fa ny santionany notsaboina tamin'ny biocomposition AA dia very 83.5% amin'ny lanjany tamin'ny tahan'ny fampiharana 2 l/m2 raha toa kosa ny santionany hafa rehetra dia naneho fihotsahan'ny tany latsaky ny 30% nandritra ny dingana baomba fasika. Rehefa nitombo ho 3 l/m2 ny tahan'ny fampiharana, ny santionany rehetra notsaboina dia very latsaky ny 25% amin'ny lanjany. Amin'ny tahan'ny fampiharana roa, ny fitambarana FS dia naneho ny fanoherana tsara indrindra amin'ny baomba fasika. Ny fanoherana ny baomba ambony indrindra sy ambany indrindra amin'ny santionany notsaboina FS sy AA dia azo lazaina fa vokatry ny rotsakorana CaCO3 ambony indrindra sy ambany indrindra (Sary 6f).
Vokatra azo avy amin'ny fandatsahana baomba ireo dongom-pasika samihafa firafitra amin'ny tahan'ny fikorianan'ny rano 2 sy 3 l/m2 (ny zana-tsipìka dia manondro ny fizotry ny rivotra, ny lakroa dia manondro ny fizotry ny rivotra mifanitsy amin'ny velaran'ny sary).
Araka ny aseho amin'ny Sary 12, nitombo ny votoatin'ny kalsioma karbonata amin'ireo raikipohy rehetra rehefa nitombo ny tahan'ny fampiharana avy amin'ny 1 L/m² ka hatramin'ny 3 L/m². Ankoatra izany, amin'ny tahan'ny fampiharana rehetra, ny raikipohy manana votoatin'ny kalsioma karbonata avo indrindra dia ny FS, arahin'ny FA sy UMC. Izany dia manondro fa ireo raikipohy ireo dia mety manana fanoherana ambony kokoa amin'ny velarana.
Ny Sary 13a dia mampiseho ny fiovan'ny fanoherana ny ety ambonin'ny tany amin'ny santionan'ny tany tsy voatsabo, voafehy ary voatsabo izay refesina amin'ny alalan'ny fitsapana permeameter. Avy amin'ity sary ity, dia miharihary fa nitombo be ny fanoherana ny ety ambonin'ny tany amin'ny formulations UMC, AS, FA ary FS niaraka tamin'ny fitomboan'ny tahan'ny fampiharana. Na izany aza, kely dia kely ny fitomboan'ny tanjaky ny ety ambonin'ny tany tamin'ny formulation AA. Araka ny aseho amin'ny sary, ny formulations FA sy FS amin'ny MICP tsy simba amin'ny urea dia manana permeability tsara kokoa amin'ny ety ambonin'ny tany raha oharina amin'ny MICP simba amin'ny urea. Ny Sary 13b dia mampiseho ny fiovan'ny TDV miaraka amin'ny fanoherana ny ety ambonin'ny tany. Avy amin'ity sary ity, dia miharihary mazava tsara fa ho an'ny dongom-pasika manana fanoherana ny ety ambonin'ny tany mihoatra ny 100 kPa, ny hafainganam-pandeha fanesorana dia hihoatra ny 25 m/s. Koa satria azo refesina mora foana amin'ny alalan'ny permeameter ny fanoherana ny ety ambonin'ny tany, ity fahalalana ity dia afaka manampy amin'ny fanombanana ny TDV raha tsy misy fitsapana amin'ny tionelina rivotra, ka miasa ho toy ny mari-pamantarana fanaraha-maso ny kalitao ho an'ny fampiharana eny an-kianja.
Aseho amin'ny Sary 14 ny valin'ny SEM. Ny Sary 14a-b dia mampiseho ireo poti-javatra lehibe kokoa amin'ny santionan'ny tany tsy voatsabo, izay manondro mazava tsara fa mifamatotra izy io ary tsy misy fifamatorana na simenitra voajanahary. Ny Sary 14c dia mampiseho ny mikrôgrafia SEM an'ny santionany fanaraha-maso izay notsaboina tamin'ny MICP simba urea. Ity sary ity dia mampiseho ny fisian'ny CaCO3 mivaingana ho toy ny polymorph calcite. Araka ny aseho amin'ny Sary 14d-o, ny CaCO3 mivaingana dia mampiray ireo poti-javatra; ny kristaly vaterite boribory dia azo fantarina ihany koa ao amin'ny mikrôgrafia SEM. Ny valin'ity fanadihadiana ity sy ireo fanadihadiana teo aloha dia manondro fa ny fifamatorana CaCO3 niforona ho toy ny polymorph vaterite dia afaka manome tanjaka mekanika antonony; ny valin'ny fanadihadianay dia mampiseho fa ny fanoherana ny velarana dia mitombo hatramin'ny 350 kPa ary ny hafainganam-pandehan'ny fisarahana dia mitombo avy amin'ny 4.32 ka hatramin'ny mihoatra ny 25 m/s. Mifanaraka amin'ny vokatry ny fanadihadiana teo aloha ity vokatra ity fa ny matrice-n'ny CaCO3 voaporitra MICP dia vaterite, izay manana tanjaka mekanika antonony sy fanoherana ny fihotsahan'ny rivotra13,40 ary afaka mitazona fanoherana ny fihotsahan'ny rivotra antonony na dia aorian'ny 180 andro aza dia tratran'ny toe-javatra manodidina eny an-tsaha13.
(a, b) Mikrografy SEM amin'ny tany tsy voatsabo, (c) Fanaraha-maso ny fahasimban'ny urea MICP, (df) santionany notsaboina tamin'ny AA, (gi) santionany notsaboina tamin'ny AS, (jl) santionany notsaboina tamin'ny FA, ​​ary (mo) santionany notsaboina tamin'ny FS amin'ny tahan'ny fampiharana 3 L/m2 amin'ny fampitomboana samihafa.
Ny Sary 14d-f dia mampiseho fa rehefa avy notsaboina tamin'ny akora AA, dia nisy kalsioma karbonata niangona teo amin'ny velarana sy teo anelanelan'ny fasika, raha toa ka hita ihany koa ny sasany amin'ireo fasika tsy voarakotra. Ho an'ny singa AS, na dia tsy nitombo be aza ny habetsahan'ny CaCO3 niforona (Sary 6f), dia nitombo be ny habetsahan'ny fifandraisana teo amin'ireo fasika vokatry ny CaCO3 raha oharina amin'ny akora AA (Sary 14g-i).
Avy amin'ny Sary 14j-l sy 14m-o dia mazava fa ny fampiasana kalsioma formate ho loharanon'ny kalsioma dia mitarika amin'ny fitomboan'ny rotsakorana CaCO3 raha oharina amin'ny fitambarana AS, izay mifanaraka amin'ny fandrefesana ny metatra kalsioma ao amin'ny Sary 6f. Toa napetraka indrindra amin'ny poti-fasika io CaCO3 fanampiny io ary tsy voatery hanatsara ny kalitaon'ny fifandraisana. Manamarina ny fihetsika efa hita teo aloha izany: na dia eo aza ny fahasamihafan'ny habetsahan'ny rotsakorana CaCO3 (Sary 6f), ireo raikipohy telo (AS, FA ary FS) dia tsy dia misy fahasamihafana firy amin'ny lafiny fampisehoana anti-eolian (rivotra) (Sary 11) sy ny fanoherana ny ety ambonin'ny tany (Sary 13a).
Mba hahitana tsara kokoa ny sela bakteria voarakotra CaCO3 sy ny dian'ny bakteria eo amin'ny kristaly mivaingana, dia nalaina ny mikrôgrafia SEM avo lenta ary aseho amin'ny Sary 15 ny valiny. Araka ny aseho, ny kalsioma karbonika dia mivaingana eo amin'ny sela bakteria ary manome ny nokleary ilaina amin'ny firotsahan'ny rano any. Ny sary koa dia mampiseho ny fifandraisana mavitrika sy tsy mavitrika ateraky ny CaCO3. Azo tsoahina fa ny fitomboan'ny fifandraisana tsy mavitrika dia tsy voatery hitarika fanatsarana bebe kokoa amin'ny fihetsika mekanika. Noho izany, ny fampitomboana ny firotsahan'ny CaCO3 dia tsy voatery hitarika tanjaka mekanika ambony kokoa ary ny lamina firotsahan'ny rano dia mitana anjara toerana lehibe. Io hevitra io koa dia nodinihina tao amin'ny asan'i Terzis sy Laloui72 ary Soghi sy Al-Kabani45,73. Mba handinihana bebe kokoa ny fifandraisana misy eo amin'ny lamina firotsahan'ny rano sy ny tanjaka mekanika, dia asaina ny fanadihadiana MICP mampiasa sary µCT, izay mihoatra ny sehatry ny fanadihadiana ity (ohatra, ny fampidirana fitambarana samihafa amin'ny loharanon'ny kalsioma sy bakteria ho an'ny MICP tsy misy amoniaka).
Niteraka fifamatorana mavitrika sy tsy mavitrika tao amin'ireo santionany notsaboina tamin'ny (a) singa AS sy (b) singa FS ny CaCO3 ary namela dian-tsisin'ny sela bakteria teo amin'ny antsanga.
Araka ny aseho amin'ny Sary 14j-o sy 15b, misy sarimihetsika CaCO3 (araka ny fanadihadiana EDX, ny isan-jaton'ny singa tsirairay ao amin'ny sarimihetsika dia karbônina 11%, oksizenina 46.62% ary kalsioma 42.39%, izay tena akaiky ny isan-jaton'ny CaCO3 ao amin'ny Sary 16). Ity sarimihetsika ity dia mandrakotra ny kristaly vaterite sy ny poti-tany, manampy amin'ny fitazonana ny fahamarinan'ny rafitra tany-sediment. Ny fisian'ity sarimihetsika ity dia hita tamin'ireo santionany notsaboina tamin'ny formulation mifototra amin'ny formate ihany.
Ny Tabilao 2 dia mampitaha ny tanjaky ny ety ambonin'ny tany, ny hafainganam-pandehan'ny fanesorana ny tokonam-baravarana, ary ny votoatin'ny CaCO3 vokatry ny zavamananaina amin'ny tany izay notsaboina tamin'ny lalan'ny MICP manimba ny urea sy tsy manimba ny urea tamin'ny fanadihadiana teo aloha sy tamin'ity fanadihadiana ity. Voafetra ny fanadihadiana momba ny fanoherana ny fihotsahan'ny rivotra amin'ny santionan'ny dongom-pasika notsaboina tamin'ny MICP. Meng et al. dia nanadihady ny fanoherana ny fihotsahan'ny rivotra amin'ny santionan'ny dongom-pasika notsaboina tamin'ny urea notsaboina tamin'ny MICP tamin'ny fampiasana fitaovana mpitsoka ravina,13 raha toa kosa ka tamin'ity fanadihadiana ity, ny santionan'ny dongom-pasika tsy manimba ny urea (ary koa ny fanaraha-maso manimba ny urea) dia notsapaina tao anaty tionelina rivotra ary notsaboina tamin'ny fitambaran'ny bakteria sy akora efatra samihafa.
Araka ny hita, ny fanadihadiana sasany teo aloha dia nandinika ny tahan'ny fampiharana avo lenta mihoatra ny 4 L/m213,41,74. Tsara homarihina fa ny tahan'ny fampiharana avo lenta dia mety tsy ho mora ampiharina eny an-kianja raha jerena amin'ny lafiny ara-toekarena noho ny fandaniana mifandraika amin'ny famatsian-drano, ny fitaterana ary ny fampiharana rano be dia be. Ny tahan'ny fampiharana ambany kokoa toy ny 1.62-2 L/m2 dia nahazo tanjaky ny ety ambonin'ny tany tsara hatramin'ny 190 kPa ary ny TDV mihoatra ny 25 m/s. Ato amin'ity fanadihadiana ity, ny dongom-pasika notsaboina tamin'ny MICP mifototra amin'ny formate tsy misy fahasimban'ny urea dia nahazo tanjaky ny ety ambonin'ny tany avo lenta izay azo ampitahaina amin'ireo azo tamin'ny lalan'ny fahasimban'ny urea amin'ny tahan'ny fampiharana mitovy (izany hoe, ny santionany notsaboina tamin'ny MICP mifototra amin'ny formate tsy misy fahasimban'ny urea dia afaka nahazo ny tanjaky ny ety ambonin'ny tany mitovy amin'ny notaterin'i Meng et al., 13, Sary 13a) amin'ny tahan'ny fampiharana ambony kokoa. Hita ihany koa fa tamin'ny tahan'ny fampiharana 2 L/m2, ny vokatra azo avy amin'ny kalsioma karbonata ho an'ny fampihenana ny fihotsahan'ny rivotra amin'ny hafainganam-pandehan'ny rivotra 25 m/s dia 2.25% ho an'ny MICP mifototra amin'ny formate tsy misy fahasimban'ny urea, izay tena akaiky ny habetsahan'ny CaCO3 ilaina (izany hoe 2.41%) raha oharina amin'ny dongom-pasika notsaboina tamin'ny MICP fanaraha-maso miaraka amin'ny fahasimban'ny urea amin'ny tahan'ny fampiharana mitovy sy ny hafainganam-pandehan'ny rivotra mitovy (25 m/s).
Noho izany, azo tsoahina avy amin'ity tabilao ity fa na ny lalan'ny fahasimban'ny urea na ny lalan'ny fahasimbana tsy misy urea dia samy afaka manome fahombiazana azo ekena amin'ny lafiny fanoherana ny ety ambonin'ny tany sy ny TDV. Ny fahasamihafana lehibe dia ny tsy fisian'ny amoniaka ao amin'ny lalan'ny fahasimbana tsy misy urea ka noho izany dia misy fiantraikany ratsy kokoa amin'ny tontolo iainana. Ankoatra izany, ny fomba MICP mifototra amin'ny formate tsy misy fahasimban'ny urea natolotra ato amin'ity fandalinana ity dia toa mahomby kokoa noho ny fomba MICP mifototra amin'ny acetate tsy misy fahasimban'ny urea. Na dia nandalina ny fomba MICP mifototra amin'ny acetate tsy misy fahasimban'ny urea aza i Mohebbi et al., dia nahitana santionany tamin'ny velarana fisaka ny fianarany9. Noho ny haavon'ny fahasimbana avo kokoa vokatry ny fiforonan'ny eddy manodidina ny santionan'ny dongon-tany sy ny fikikisana vokatr'izany, izay miteraka TDV ambany kokoa, ny fahasimban'ny santionan'ny dongon-tany amin'ny rivotra dia antenaina ho miharihary kokoa noho ny an'ny velarana fisaka amin'ny hafainganam-pandeha mitovy.