مقایسه کارایی فرمولاسیون‌های مختلف پلیمرهای زیستی در تثیبت خاک و مقاومت خاکدانه‌ها

Abstract

روش‌های مرسوم برای کاهش طوفان گرد و غبار (به‌خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک) تثبیت کانون مولد گرد و غبار با استفاده از پلیمرهای شیمیایی و محصولات نفتی بوده است که در شرایط موجود، با توجه به هزینه بالاو اختلاف نظر در خصوص اثرات محیط‌ زیستی آن‌ها مقرون به صرفه نمی‌باشد. بنابراین با توجه به مشکلات این نوع خاک‌پوش‌ها، استفاده از پلیمرهای زیستی جهت تثبیت گرد و غبار در سال‌های اخیر به‌عنوان جایگزین مناسب توصیه شده است. پلیمرهای زیستی از طریق ایجاد خاکدانه‌سازی و اتصال ذرات ریز با یکدیگر و تشکیل ذرات بزرگ‌تر باعث تشکیل ساختار پیوسته یا کم پیوسته ذرات با یکدیگر می‌شود. هدف از این مطالعه ارزیابی رفتار خاک‌پوش‌های زیستی با پایه‌های مختلف به‌عنوان تثبیت‌کننده گرد و غبار، در شرایط آزمایشگاهی و هم‌چنین تعیین شرایط بهینه افزایش ماندگاری تاثیر آن‌ها در خاک می‌باشد. به‌منظور بررسی اثر این خاک‌پوش‌‌ها در تثبیت گرد و غبار عوامل مختلفی از جمله تنش‌های نور و دما بر قوام خاکدانه‌‌ها و ارزیابی کیفی تغییرات گروه‌های عاملی تیمارهای خاک‌‌پوش با روش طیف‌سنجی مادون قرمز (FTIR)، مقاومت فشاری و تعیین مقاومت در برابر فرسایش بادی در شرایط آزمایشگاهی با استفاده از شبیه‌ساز فرسایش بادی در سرعت 6/25 متر بر ثانیه به مدت 15 دقیقه انجام شد. نتایج این تحقیق نشان داد که درآزمایش‌های تونل باد، مقاومت فشاری و پایداری خاکدانه‌‌ها، تیمارهای S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, S12, S14 در سطح 5 درصد بهتر از تیمارهای دیگر در کنترل گرد و غبار عمل می‌‌کنند. نتایج میکروسکوپ الکترونی نشان داد که زمانی خاکپوش زیستی در سطح خاک پاشیده می‌‌شود قسمتی از آن در بین ذرات و قسمتی دیگر در سطح خاکدانه قرا می‌‌گیرد. بنابراین پیوند قوی واندروال، هیدروژنی و یونی بین سطح منفی ذرات رس و گروه پلی‌الکترولیت پلیمر تشکیل شده، که نتیجه آن افزایش مقاومت فشاری و مقاومت در برابر فرسایش باد در سرعت 6/25 می‌باشد. تیمار شاهد به‌دلیل نبودن پیوند بین ذرات خاک، مقاومت فشاری پایین بوده و خاک مستعد تولید گرد و غبار است.