Ngăn Chặn Xói Mòn Gió Tại Các Đất Mặn Hồ Urmia Bằng Nhũ Tương Butadiene Carboxylic Và Hồ Xi Măng

Springer Science and Business Media LLC - Tập 47 - Trang 447-455 - 2022
Amirhossein Ahbab1, Seyedeh Nahideh Eshaghi Sardroud1, Hooshang Katebi1, Eyubhan Avci2
1Department of Civil Engineering, Tabriz University, Tabriz, Iran
2Department of Civil Engineering, Bursa Technical University, Bursa, Turkey

Tóm tắt

Được biết đến như một trong những vấn đề môi trường nghiêm trọng, xói mòn gió có thể ảnh hưởng đến cơ sở hạ tầng, đất nông nghiệp, sức khỏe con người và có thể tạo ra các vấn đề chính trị giữa các quốc gia. Sự thay đổi khí hậu trong những năm gần đây và do gió thổi trong khu vực đã tạo ra các cơn bão muối trong các vùng đất mặn lân cận. Trong nghiên cứu thực nghiệm này, hiệu quả của nhũ tương butadiene carboxylic và hồ xi măng trong việc ngăn chặn xói mòn gió tại vùng hồ Urmia đã được điều tra. Độ bền của các mẫu đã được ổn định với xói mòn gió trong một đường hầm gió mở, tốc độ thấp, đã được mô hình hóa dựa trên tình huống cụ thể của khu vực nghiên cứu (vận tốc gió 30 m.s−1). Tỉ lệ xói mòn giảm với sự gia tăng lượng hồ xi măng phun lên các mẫu muối. Tỉ lệ xói mòn gió cũng giảm với sự gia tăng hàm lượng nhũ tương butadiene carboxylic trong các mẫu muối được ổn định bởi nhũ tương butadiene carboxylic. Đã quan sát thấy rằng nhũ tương butadiene carboxylic hiệu quả hơn hồ xi măng trong việc ổn định đất mặn chống lại xói mòn gió. Tỉ lệ xói mòn gió giảm trung bình 95% khi ổn định bằng hồ xi măng và 99% khi ổn định bằng nhũ tương butadiene carboxylic. Các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy cả nhũ tương butadiene carboxylic và hồ xi măng đều có thể được sử dụng để ngăn chặn xói mòn gió trên các muối hồ Urmia.

Từ khóa

#xói mòn gió #đất mặn #hồ Urmia #nhũ tương butadiene carboxylic #hồ xi măng

Tài liệu tham khảo

Arias-Trujillo J, Matías-Sanchez A, Cantero B, López-Querol S (2020) Effect of polymer emulsion on the bearing capacity of aeolian sand under extreme confinement conditions. Construct Build Mater 236:117473 ASTM D2216–19 (2019) Standard test methods for laboratory determination of water (moisture) content of soil and rock by mass. ASTM Standards, West Conshohocken, PA ASTM D4972–19 (2019) Standard test methods for pH of soils. ASTM Standards, West Conshohocken, PA ASTM D6913M-17 (2017) Standard test methods for particle-size distribution (gradation) of soils using sieve analysis. ASTM Standards, West Conshohocken, PA ASTM D854–14 (2014) Standard test methods for specific gravity of soil solids by water pycnometer. ASTM Standards, West Conshohocken, PA Bagnold, RW (1943) The physics of blown sand and desert dunes. Methuen, London Bagnold RA (2012) The physics of blown sand and desert dunes. Courier Corporation, London Blanco-Canqui H, Lal R (2008) Principles of soil conservation and managementS. Springer, New York Borrelli P, Ballabio C, Panagos P, Montanarella L (2014) Wind erosion susceptibility of European soils. Geoderma 232:471–478. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2014.06.008 Chepil W, Milne R (1941) Wind erosion of soil in relation to roughness of surface. Soil Sci 52(6):417–434 Doetterl S, Berhe AA, Nadeu E, Wang Z, Sommer M, Fiener P (2016) Erosion, deposition and soil carbon: a review of process-level controls, experimental tools and models to address c cycling in dynamic landscapes. J Earth Sci Rev 154:102–122. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2015.12.005 Dong Z, Wang L, Zhao S (2008) A potential compound for sand fixation synthesized from the effluent of pulp and paper mills. J Arid Environ 72(7):1388–1393 Duniway MC, Pfennigwerth AA, Fick SE, Nauman TW, Belnap J, Barger NN (2019) Wind erosion and dust from US drylands: a review of causes, consequences, and solutions in a changing world. Ecosphere 10(3):e02650 Edwards BL, Webb NP, Brown DP, Elias E, Peck DE, Pierson FB, Williams CJ, Herrick JE (2019) Climate change impacts on wind and water erosion on US rangelands. J Soil Water Conserv 74(4):405–418 Eimanifar A, Mohebbi F (2007) Urmia Lake (northwest Iran): a brief review. Saline Systems 3(1):5. https://doi.org/10.1186/1746-1448-3-5 Farooq MU, Mujtaba H, Farooq K, Sivakugan N, Das BM (2020) Evaluation of stability and erosion characteristics of soil embankment slope reinforced with different natural additives. Iran J Sci Technol Trans Civil Eng 44:515–524. https://doi.org/10.1007/s40996-019-00340-5 Fattahi SM, Soroush A, Huang N (2020) Wind erosion control using inoculation of aeolian sand with cyanobacteria. Land Degrad Dev 31(15):2104–2116. https://doi.org/10.1002/ldr.3590 Fenta AA, Tsunekawa A, Haregeweyn N, Poesen J, Tsubo M, Borrelli P, Panagos P, Vanmaercke M, Broeckx J, Yasuda H, Kawaia Y, Kurosaki Y (2020) Land susceptibility to water and wind erosion risks in the East Africa region. Sci Total Environ 703:135016. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135016 He JJ, Cai QG, Tang ZJ (2008) Wind tunnel experimental study on the effect of PAM on soil wind erosion control. Environ Monit Assess 145(1–3):185–193. https://doi.org/10.1007/s10661-007-0028-1 Hodges TM, Lingwall BN (2020) Laboratory Study in the Treatment of Burned Soils with Microbial Augmentation for Erosion Control. In: Geo-Congress 2020: Biogeotechnics 20-28 Hoover JM (1987) Dust control on construction sites. State of the art Final report, United States Jarrah M, Mayel S, Tatarko J, Funk R, Kuka K (2020) A review of wind erosion models: data requirements, processes, and validity. CATENA 187:104388. https://doi.org/10.1016/j.catena.2019.104388 Katra I (2020) Soil erosion by wind and dust emission in semi-arid soils due to agricultural activities. Agronomy 10(1):89 Laity JE (1994) Landforms of aeolian erosion. In: Abrahams AD, Parsons AJ (eds) Geomorphology of Desert Environments. Springer, Dordrecht Li R, Li Q, Pan L (2020) Review of organic mulching effects on soil and water loss. Arch Agron Soil Sci. https://doi.org/10.1080/03650340.2020.1718111 Lu H, Shao Y (2001) Toward quantitative prediction of dust storms: an integrated wind erosion modelling system and its applications. Environ Model Softw 16(3):233–249. https://doi.org/10.1016/S1364-8152(00)00083-9 Middleton N, Tozer P, Tozer B (2019) Sand and dust storms: underrated natural hazards. Disasters 43(2):390–409. https://doi.org/10.1111/disa.12320 Movahedan M, Abbasi N, Keramati M (2012) Wind erosion control of soils using polymeric materials. Eurasian J Soil Sci 1(2):81–86 Niziolomski JC, Simmons RW, Rickson RJ, Hann MJ (2020) Efficacy of mulch and tillage op tions to reduce runoff and soil loss from asparagus interrows. CATENA 191:104557. https://doi.org/10.1016/j.catena.2020.104557 Nordstrom KF, Hotta S (2004) Wind erosion from cropland in the USA: a review of problems, solutions and prospects. Geoderma 121(3–4):157–167. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2003.11.012 Pruckner F, Gjørv O (2004) Effect of CaCl2 and NaCl additions on concrete corrosivity. Cem Concr Res 34(7):1209–1217. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2003.12.015 Shao Y (2008) Physics and modelling of wind erosion. Springer Science & Business Media, Netherlands Shao Y, Lu H (2000) A simple expression for wind erosion threshold friction velocity. J Geophys Res Atmosp 105(D17):22437–22443. https://doi.org/10.1029/2000JD900304 Siddiqi RA, Moore JC (1981) Polymer stabilization of sandy soils for erosion control. Transp Res Rec 827:30–34 Webb NP, Kachergis E, Miller SW, McCord SE, Bestelmeyer BT, Brown JR, Chappell A, Edwards BL, Herrick JE, Karl JW, Leys JF, Metz LJ, Smarik S, Tatarko J, Zee JWV, Zwicke G (2020) Indicators and benchmarks for wind erosion monitoring, assessment and management. Ecol Ind 110:105881. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2019.105881 Yonter G (2010) Effects of polyvinylalcohol (PVA) and polyacrylamide (PAM) as soil conditioners on erosion by runoff and by splash under laboratory conditions. Ekoloji 19(77):35–41. https://doi.org/10.5053/ekoloji.2010.776 Zarghami M, AmirRahmani M (2017) A system dynamics approach to simulate the restoration plans for Urmia Lake. Iran Optim Dyn Appl. https://doi.org/10.1007/978-981-10-4214-0_15