第A08版:合作 ENR

研究发现:土壤微生物有助于在地震中稳定建筑物

作者:Pam McFarland

去年12月初,美国地球物理联盟在一次会议上发表的一项研究表明,与土壤中自然存在的微生物协同作用以降低土壤含水量的方法有望成为一种更具环境可持续性的方法,以稳定地震易发地区的建筑物。

地震震动会导致土壤液化,使一些建筑物容易倒塌。通常,施工人员在施工前使用水泥灌浆,在建筑工地或在现有建筑下方有流动的水和土壤处注入硅酸盐水泥,以降低土壤液化风险。

加利福尼亚大学戴维斯分校的工业生态学家艾莎·法鲁奇带领的一个研究小组评估了一种微生物诱导去饱和(MID)的方法与传统的减灾技术相比的有效性。尽管其他现场试验和建模研究表明,该方法在长达20年的时间内对稳定土壤有效,但该研究是首次对该方法的环境效益进行检验。

法鲁奇表示,这一过程包括提供“食物”——在这种情况下,指的是利用硝酸钙和醋酸钙以及现有的地下水,以帮助土壤细菌更快地消化并产生足够的气体,使土壤去饱和,并防止液化——这种方法在环境上更可持续,因为它不需要水泥,也不需要更多的已经存在于地下的水。而生产灌浆水泥需要两倍的水,成本也是两倍。

法鲁奇说:“微生物诱导的去饱和是一种更可持续的减灾措施。它在各个方面(包括全球变暖潜力和成本)都优于灌浆。”

俄勒冈州立大学岩土工程教授、副院长T.马修·埃文斯一直在研究一种类似的方法,称为生物胶结,就是将尿素注入地下,与微生物发生化学反应,沉淀碳酸钙。这一过程将土壤结合在一起,称为微生物诱导方解石沉积。

他指出,生物胶结和其他方法目前主要处于研究和开发阶段。其中一个挑战是要解决土壤中化学反应副产物氨的生成。

埃文斯说:“这要么需要缓解;要么需要证明它微不足道,不会造成环境问题。”然而,他指出,毫无疑问,利用自然过程而不是向地面注入更多水泥,会减少碳足迹。

他说:“水泥是一种碳密集型资源。生物强化方法的一大优势是我们可以避免碳密集型资源。”

2023-02-16 2 2 建筑时报 content_19975.html 1 3 研究发现:土壤微生物有助于在地震中稳定建筑物 /enpproperty-->