Кіру | Тіркелу
Қазақ ұлттық аграрлық зерттеу университеті ISSN 2304-3334 (Print)  ·  ISSN 2304-3334 (Online)
Мақала жіберу
Мәзір
Мақала жіберу
АУЫЛ ШАРУАШЫЛЫҒЫ, АГРОХИМИЯ, АЗЫҚ ӨНДІРУ, АГРОЭКОЛОГИЯ

МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ӘДІСПЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУ ӘДІСІ

Бауыржан Жанатаев 1 , Зина Тұнғышбаева 2 , Айнұр Жанатаева 3 , Мейіржан Даулеткұл 1 , Айман Токтамысова 4

1 Абай атындағы Қазақ ұлттық педагогикалық университеті; 2 Абай атындағы Қазақ ұлттық педагогикалық университеті; 3 ШЖҚ Кеген Аудандық Ауруханасы КМК ; 4 Қазақстан-Ресей медициналық университеті

doi.org/10.37884/4-2024/18 Бет. 182-191 Қабылданды 22.10.2024 Жарияланды 30.12.2024

Аңдатпа

        Цемент бұл құрылыс материалы ғана емес қоғамдағы мәдини мұраларды сақтауды қамтамасыз ететін материал. Жыл сайын әлемде цемент бетонын пайдалана  мыңдаған құрылымдар салынады (мәдини мұралар, тарихи ескерткіштер), бірақ уақыт өте келе  жарамсыз және де адам мен жануарлар үшін қауіпті болып келеді. Сондықтан бұл құрылымдарды қайта қалпына келтіру үшін өзін-өзі қалпына келтіруге қабілеті бар материалдарды қолдануға болады. Соның бірі, уреаза активті бактерияларды пайдалану бұл мәселелерді тиімді шешеді. Өйткені бетон құрылымындарында бактерия қолданылса бастапқы пайдаланудан кейін тіршілігін жалғастырады және өсуін тоқтатпайды. Қоршаған ортадағы кальций карбонаты мен мочевина гидролизі жүріп, минерализацилануы үшін  уреаза  қажет. Уреаза белсенділігінің нәтижесінде көмірқышқыл газы бөлінеді, бактериялар мочевинаны жалғыз азот көзі ретінде қолдана алады, аммиак ортаның рН жоғарлатады бұл Ca2+ мен Co3+ тұнбасы пайда болып, Ca2Co3 түзіледі. Бұл ерекше қасиеті әсіресе құрылыс саласында (бетон конструкциялары, сылақ ерітінділерінде, дайын қосындыларда, отқа төзімді элементтер, кірпіш өндірісінде) қолдануға қолайлы.

        Микроағзалар кәріз суларынан, ағынды сулардан бөлініп алынғаннан кейін мочевинаны гидролиздеу қабілетіне тексерілді. Мочевинасы бар қоректік ортада 7 изолятқа сынақ жүргізілді,  олардың ішінде уреаза белсенділігі жоғары 2 штам таңдалынып алынды.

       Бұл мақалада биоцементациялау әдісі арқылы құмнан жасалынған құрылыс материалы зерттелді. Қатқан құмның беріктігін анықтау үшін жауын  суының эрозиясы арқылы сынақ жүргізілді.          Сондай-ақ нығайтылған құмды SEM-BSE микроскопы арқылы зерттеліп, құмдағы кальций карбонаттарының биоцементілігі айқын көрініс берді.

Биоцемент, уреазаға төзімділік, құм, Sem микроскоп, MICP.

01 Кіріспе

Мақаланың толық мәтіні оң жақ панельде PDF форматында жүктеу үшін қолжетімді.

02 Әдебиеттер тізімі

  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

Дәйексөз келтіру сілтемелері

[1]2024. МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ӘДІСПЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУ ӘДІСІ . Izdenister natigeler. 4 (104) (Dec. 2024), 182–191. DOI:https://doi.org/10.37884/4-2024/18.
(1)МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ӘДІСПЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУ ӘДІСІ . Izdenister natigeler 2024, No. 4 (104), 182-191. https://doi.org/10.37884/4-2024/18.
МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ӘДІСПЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУ ӘДІСІ . (2024). Izdenister Natigeler, 4 (104), 182-191. https://doi.org/10.37884/4-2024/18
МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ӘДІСПЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУ ӘДІСІ . Izdenister natigeler, [S. l.], n. 4 (104), p. 182–191, 2024. DOI: 10.37884/4-2024/18. Disponível em: https://journal.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/745. Acesso em: 16 sep. 2026.
“МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ӘДІСПЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУ ӘДІСІ ”. 2024. Izdenister Natigeler, no. 4 (104) (December): 182-91. https://doi.org/10.37884/4-2024/18.
“МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ӘДІСПЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУ ӘДІСІ ” (2024) Izdenister natigeler, (4 (104), pp. 182–191. doi:10.37884/4-2024/18.
[1]“МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ӘДІСПЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУ ӘДІСІ ”, Izdenister natigeler, no. 4 (104), pp. 182–191, Dec. 2024, doi: 10.37884/4-2024/18.
“МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ӘДІСПЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУ ӘДІСІ ”. Izdenister Natigeler, no. 4 (104), Dec. 2024, pp. 182-91, https://doi.org/10.37884/4-2024/18.
“МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ӘДІСПЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУ ӘДІСІ ”. Izdenister natigeler, no. 4 (104) (December 30, 2024): 182–191. Accessed September 16, 2026. https://journal.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/745.
1.МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ӘДІСПЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУ ӘДІСІ . Izdenister natigeler [Internet]. 2024 Dec. 30 [cited 2026 Sep. 16];(4 (104):182-91. Available from: https://journal.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/745
1.МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ӘДІСПЕН ҚҰМДЫ НЫҒАЙТУ ӘДІСІ . Izdenister natigeler. 2024;(4 (104):182-191. doi:10.37884/4-2024/18