Nguồn: DOI: 10.1016/j.jenvman.2021.113106.

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc gần đây đã tiến hành nghiên cứu một quá trình tạo bóng sinh học để cải thiện đặc tính vật lý và cơ học của đất.

Nhóm nghiên cứu của Sheng Yu ở Viện Nghiên cứu Tài nguyên và Môi trường Sinh thái Tây Bắc (NIEER) thuộc Viện Khoa học Trung Quốc (CAS) cùng với các đồng nghiệp ở đại học Đông Nam đã lây nhiễm vi khuẩn Pseudomonas stutzeri vào đất để tạo các bóng khí nitơ và họ cũng phân tích cơ chế ảnh hưởng của việc giảm thiểu quá trình hóa lỏng cát bằng cách sử dụng bóng khí sinh học.

Trong tự nhiên có rất nhiều vi sinh vật trong các khối đất và đá, các hoạt động trao đổi chất của các loài vi sinh vật sẽ làm thay đổi các đặc tính vật lý và cơ học của đất. Những hoạt động này của vi sinh vật có thể được kiểm soát, tăng cường và sử dụng để giải quyết các vấn đề về địa kỹ thuật, các phương pháp này được gọi là kỹ thuật địa sinh học.

Là một lĩnh vực gồm nhiều ngành học thuật đang phát triển, trong những năm gần đây kỹ thuật địa sinh học đã phát triển rất nhanh do lợi thế carbon thấp và thân thiện với môi trường.

Từ những triển vọng ứng dụng thực tế, các kỹ thuật địa sinh học có thể được sử dụng để tái củng cố đất đá, ngăn chặn sự hóa lỏng cát, chống xói mòn và xử lý đất bị ô nhiễm, ...

Dựa trên các kết quả nghiên cứu, nhóm nghiên cứu của NIEER đang thăm dò kỹ thuật địa sinh học để kiểm soát hiện tượng sương giá, sự tích tụ muối của đất mặn và đã đạt được một số kết quả sơ bộ.

Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã ứng dụng quá trình tạo bóng khí sinh học để xử lý hiện tượng sương giá ở đất và đã nghiên cứu cải thiện hiệu quả tạo bóng khí sinh học ở điều kiện nhiệt độ thấp.

Các kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả của các bóng khí và vi sinh vật trong dòng chảy của nước có thể làm giảm hệ số thấm của đất.

Ngoài ra, các nhà khoa học cũng giới thiệu kỹ thuật khoáng hóa sinh học để giải quyết vấn đề nổi bật của đất mặn với hàm lượng chlorua cao ở vùng Tây Bắc Trung Quốc.

Dựa trên hiệu quả xử lý tích tụ muối tuyệt vời, các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp micro để phân tích cơ chế làm giảm sự tích tụ muối chlorua trong quá trình khoáng hóa. Cường độ tích tụ có thể đạt 2,9–4,5 MPa.

Nghiên cứu này có thể cung cấp cơ sở khoa học và hỗ trợ lý thuyết cho các ứng dụng vật liệu vi sinh vật trong lĩnh vực địa kỹ thuật và phát triển công nghệ xây dựng xanh.

Nguyễn Thị Kim Thoa theo phys.org