Nature.com saytına daxil olduğunuz üçün təşəkkür edirik. İstifadə etdiyiniz brauzer versiyasında CSS üçün məhdud dəstək var. Ən yaxşı təcrübə üçün sizə yenilənmiş brauzerdən istifadə etməyi (və ya Internet Explorer-də uyğunluq rejimini söndürməyi) tövsiyə edirik. Bu arada, davamlı dəstəyi təmin etmək üçün saytı üslub və JavaScript olmadan göstərəcəyik.
Tədqiqat obyekti kimi Sui-Chongqing dəmir yolu yamacının götürülməsi, torpağın müqaviməti, torpağın elektrokimyası (korroziya potensialı, redoks potensialı, potensial gradient və pH), torpaq anionları (ümumi həll olunan duzlar, Cl-, SO42- və) və torpağın qidalanması. kalium) Müxtəlif yamaclar altında korroziya dərəcəsi süni qruntun fərdi göstəricilərinə və kompleks göstəricilərinə görə qiymətləndirilir. Digər amillərlə müqayisədə yamacın qoruyucu torunun korroziyasına ən çox su, daha sonra isə anion tərkibinə təsir edir. Ümumi həll olunan duz, yamacın korroziyasına orta dərəcədə təsir edir, yamacdan qorunma cərəyanının korroziyasına orta təsir göstərir. Torpaq nümunələrinin aşınma dərəcəsi hərtərəfli qiymətləndirilmiş, yuxarı yamacda korroziya orta, orta və aşağı yamaclarda korroziya güclü olmuşdur. Torpaqdakı üzvi maddələr potensial qradiyentlə əhəmiyyətli dərəcədə korrelyasiya edilmişdir. Mövcud azot, mövcud kalium və mövcud fosfor bir qədər dolayı paylanma növü ilə əhəmiyyətli dərəcədə əlaqəli idi. .
Dəmir yolları, magistral yollar və su mühafizəsi obyektləri tikilərkən, dağ açılışları çox vaxt qaçınılmaz olur. Cənub-qərbdəki dağlar səbəbindən Çinin dəmir yolu tikintisi dağın çoxlu qazıntısını tələb edir. Bu, ilkin torpaq və bitki örtüyünü məhv edir, açıq qayalı yamaclar yaradır. Bu vəziyyət sürüşmələrə səbəb olur, beləliklə də yolların eroziyasına səbəb olur. , xüsusilə 12 May 2008-ci il Wenchuan zəlzələsindən sonra. Torpaq sürüşmələri geniş yayılmış və ciddi zəlzələ fəlakətinə çevrilmişdir1.2008-ci ildə Sıçuan əyalətində 4243 kilometr əsas magistral yolun qiymətləndirilməsi zamanı yol yataqlarında və yamac istinad divarlarında 1736 şiddətli zəlzələ fəlakəti baş verib ki, bu da qiymətləndirmənin ümumi uzunluğunun 39,76%-ni təşkil edib. təhlükələr ən azı 10 il (Tayvan zəlzələsi) və hətta 40-50 ilə qədər davam edə bilər (Yaponiyada Kanto zəlzələsi)4,5.Qradient zəlzələ təhlükəsinə təsir edən əsas amildir6,7.Ona görə də yolun yamacını saxlamaq və onun dayanıqlığını gücləndirmək lazımdır.Bitkilər landşaft və ya relyef və ya relyef kimi əvəzolunmaz mühafizə rolunu oynayır. qaya yamaclarında üzvi maddələr, azot, fosfor və kalium kimi qida faktorları yığılmır və bitki örtüyünün inkişafı üçün lazım olan torpaq mühiti yoxdur. Böyük yamac və yağış eroziyası kimi amillərə görə yamacda torpaq asanlıqla itir. yamacın qorunması üçün torpaq mənim ölkəmdə tez-tez istifadə olunan yamacın ekoloji bərpası texnologiyasıdır. Çiləmə üçün istifadə olunan süni torpaq çınqıl, əkinçilik torpağı, saman, mürəkkəb gübrə, su saxlayan maddə və yapışdırıcıdan ibarətdir (ümumiyyətlə istifadə olunan yapışdırıcılara Portland sementi, üzvi yapışqan və asfalt örtükləri daxildir) ilkin texniki texnoloji emal olunur:b. qaya, sonra tikanlı məftilləri pərçimlər və anker boltlar ilə bərkidin və nəhayət, tərkibində toxum olan süni torpağı xüsusi çiləyici ilə yamacın üzərinə səpin. Tam sinklənmiş 14# almaz formalı metal hörgü daha çox istifadə olunur, mesh standartı 5sm×5sm və diametri 2mm olan qaya səthində monox davamlı metal səth əmələ gətirməyə imkan verir. .Metal tor torpaqda korroziyaya uğrayacaq, çünki qruntun özü elektrolitdir və korroziya dərəcəsi torpağın xüsusiyyətlərindən asılıdır. Torpağın korroziya faktorlarının qiymətləndirilməsi torpağın yaratdığı metal tor eroziyasının qiymətləndirilməsi və sürüşmə təhlükələrinin aradan qaldırılması üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir.
Bitki köklərinin yamacın sabitləşdirilməsində və eroziyaya qarşı mübarizədə həlledici rol oynadığına inanılır10,11,12,13,14. Dayaz sürüşmələrə qarşı yamacları sabitləşdirmək üçün bitki örtüyündən istifadə edilə bilər, çünki bitki kökləri sürüşmənin qarşısını almaq üçün torpağı sabitləyə bilər15,16,17. Meşəli bitki örtüyü, xüsusilə ağaclar, dayaz torpaqların və yanal çuxurların mühafizəsinə kömək edir18. torpaqda möhkəmləndirici xov kimi çıxış edən bitki sistemləri. Kök arxitektura nümunələrinin inkişafı genlər tərəfindən idarə olunur və bu proseslərdə torpaq mühiti həlledici rol oynayır. Metallara olan korroziya torpaq mühitindən asılı olaraq dəyişir20. Torpaqda metalların korroziya dərəcəsi kifayət qədər sürətli həll olunmadan cüzi təsirlərə qədər dəyişə bilər. on milyonlarla il ərzində xarici mühitlə müxtəlif orqanizmlər arasında22,23,24. Meşəli bitki örtüyü sabit kök sistemi və ekosistem əmələ gəlməzdən əvvəl qaya yamacı və süni torpaqla birləşən metal torun təhlükəsiz fəaliyyət göstərə bilməsi təbii iqtisadiyyatın inkişafı, həyat təhlükəsizliyi və ekoloji mühitin yaxşılaşdırılması ilə birbaşa bağlıdır.
Bununla belə, metalların korroziyası böyük itkilərə səbəb ola bilər. 1980-ci illərin əvvəllərində Çində kimya maşınları və digər sənaye sahələrində aparılan sorğuya əsasən, metal korroziyasından yaranan itkilər ümumi istehsal dəyərinin 4%-ni təşkil edirdi. Buna görə də, korroziya mexanizminin öyrənilməsi və qoruyucu tədbirlərin görülməsi böyük əhəmiyyət kəsb edir. metabolitlər materialları korroziyaya uğrada bilər, yoldan çıxan cərəyanlar da korroziyaya səbəb ola bilər. Buna görə də torpağa basdırılmış metalların korroziyasının qarşısını almaq vacibdir. Hazırda basdırılmış metal korroziyasına dair tədqiqatlar əsasən (1) basdırılmış metal korroziyasına təsir edən amillərə25;(2) metalın mühafizəsi üsulları26,27;(3) metalın korroziya dərəcəsini qiymətləndirmək üsulları28;Müxtəlif mühitlərdə korroziya. Bununla belə, tədqiqatda olan bütün qruntlar təbii idi və kifayət qədər torpaq əmələgəlmə proseslərindən keçib. Bununla belə, dəmiryol süxurlarının yamaclarının süni torpaq eroziyasına dair məlumat yoxdur.
Digər korroziv mühitlərlə müqayisədə süni qrunt qeyri-maliklik, heterojenlik, mövsümilik və regionallıq xüsusiyyətlərinə malikdir. Süni qruntlarda metal korroziyası metallarla süni qruntlar arasında elektrokimyəvi qarşılıqlı təsir nəticəsində yaranır. Təbii amillərlə yanaşı, metal korroziyasının sürəti həm də ətraf mühitin müxtəlifliyi, korroziya və ya korroziya kimi fərdi təsir amillərindən asılıdır. ygen miqdarı, ümumi həll olunan duzun tərkibi, anion və metal ionlarının tərkibi, pH, torpaq mikrobları30,31,32.
30 illik təcrübədə qayalı yamaclarda süni torpaqların daimi olaraq necə qorunub saxlanması məsələsi problem olmuşdur33. Torpaq eroziyasına görə 10 il əl ilə qulluq edildikdən sonra bəzi yamaclarda kol və ya ağac böyüyə bilmir. Metal torların səthindəki kirlər bəzi yerlərdə yuyulub. Dəmir yolu yamacının korroziyası əsasən dəmir yolu yarımstansiyasının torpaqlama şəbəkəsinin korroziyasına, yüngül relsli yollar tərəfindən yaranan boş cərəyan korroziyasına və dəmir yolu körpülərinin34,35, relslərin və digər avtomobil avadanlıqlarının korroziyasına diqqət yetirir36. Suiyu Dəmiryolunun yamacı, torpağın xüsusiyyətlərini qiymətləndirərək metal korroziyasını proqnozlaşdırmaq və torpaq ekosisteminin bərpası və süni bərpası üçün nəzəri və praktiki əsas təmin etmək məqsədi daşıyır. Yamac süni.
Sınaq sahəsi Sıçuanın dağlıq ərazisində (30°32′Ş., 105°32′E) Suining Dəmiryol Stansiyasının yaxınlığında yerləşir. Ərazi Sıçuan hövzəsinin ortasında, alçaq dağlar və təpələrlə, sadə geoloji quruluşu və düz relyefi ilə yerləşir. Eroziya, kəsilmə və suyun yığılması əsasən dağlıq ərazilərdə daş və dağlıq ərazilər yaradır. bənövşəyi qum və palçıqdaşı. Bütövlük zəifdir, qaya bloklu strukturdur. Tədqiqat sahəsi erkən yaz, isti yay, qısa payız və gec qış kimi mövsümi xüsusiyyətlərə malik subtropik rütubətli musson iqliminə malikdir. Yağışlar bol, işıq və istilik resursları boldur, şaxtasız dövr uzundur (orta hesabla 285 gündür, ən isti hava temperaturu 1°C-dir). ay (avqust) 27,2°C, ekstremal maksimal temperatur isə 39,3°C-dir. Ən soyuq ay yanvar (orta temperatur 6,5°C), ekstremal minimum temperatur -3,8°C, illik orta yağıntı isə 920 mm-dir, əsasən iyul və avqust aylarında cəmləşir. Yağışlar yaz, yay və qışda çox olur.İlin hər mövsümündə yağıntıların nisbəti müvafiq olaraq 19-21%, 51-54%, 22-24% və 4-5% təşkil edir.
Tədqiqat sahəsi 2003-cü ildə tikilmiş Yu-Sui Dəmiryolunun yamacında təxminən 45° yamacdır. 2012-ci ilin aprelində o, Suining Dəmiryol Stansiyasından 1 km məsafədə cənuba baxırdı.Nəzarət kimi təbii yamacdan istifadə edilmişdir. Yamacın ekoloji bərpası ekoloji bərpa üçün xarici üst sarğı torpağın çiləmə texnologiyasını qəbul edir. Dəmir yolu tərəfindəki yamacın hündürlüyünə görə, yamac yuxarı yamac, orta yamac və aşağı yamaclara bölünə bilər (Şəkil 2). Torpağın metal hörgüsünün korroziya məhsullarını udmaq üçün torpağın səthini 0-8 sm götürmək üçün yalnız paslanmayan polad kürəkdən istifadə edirik. Hər bir yamac mövqeyi üçün dörd təkrar təyin edilmişdir, hər təkrarda 15-20 təsadüfi nümunə götürmə nöqtəsi. Hər bir təkrar S-şəkilli xəttlərdən təsadüfi olaraq müəyyən edilmiş 15-20 qarışıqdır. emal üçün polietilen kilidli torbalar. Torpaq təbii olaraq havada qurudulur, çınqıl, heyvan və bitki qalıqları seçilir, əqiq çubuqla əzilir və qaba hissəciklər istisna olmaqla, 20 mesh, 100 mesh neylon ələklə ələklənir.
Torpağın müqaviməti Shengli Instrument Company tərəfindən istehsal olunan VICTOR4106 torpaqlama müqaviməti test cihazı ilə ölçüldü;tarlada torpağın müqaviməti ölçüldü;torpağın rütubəti qurutma üsulu ilə ölçüldü. DMP-2 portativ rəqəmsal mv/pH cihazı torpağın korroziya potensialının ölçülməsi üçün yüksək giriş empedansına malikdir. Potensial qradiyenti və redoks potensialı DMP-2 portativ rəqəmsal mv/pH ilə müəyyən edilib, torpaqda ümumi həll olunan duz qalıq qurutma üsulu ilə müəyyən edilib, beləliklə, NO3 titrləmə üsulu ilə təyin edilib. sulfat tərkibi dolayı EDTA Titrləmə üsulu ilə, torpağın karbonatını və bikarbonatını təyin etmək üçün ikiqat indikator titrləmə üsulu, torpağın üzvi maddələrini təyin etmək üçün kalium bixromat oksidləşmə ilə qızdırma üsulu, torpağın qələvi hidrolizi azotunu təyin etmək üçün qələvi məhlulun diffuziya üsulu, H2SO4-HClO4 həzmində mövcud olan ümumi rəng tərkibi və so-philusphorSb. torpaqda Olsen üsulu ilə (ekstragent kimi 0,05 mol/L NaHCO3 məhlulu), torpaqda ümumi kalium miqdarı isə natrium hidroksid birləşmə-alov fotometriyası ilə müəyyən edilmişdir.
Eksperimental məlumatlar ilkin olaraq sistemləşdirildi. SPSS Statistics 20 orta, standart kənarlaşma, birtərəfli ANOVA və insan korrelyasiya analizini yerinə yetirmək üçün istifadə edilmişdir.
Cədvəl 1-də müxtəlif yamaclarda olan torpaqların elektromexaniki xassələri, anionları və qida maddələri təqdim olunur. Müxtəlif yamacların korroziya potensialı, qruntun müqaviməti və şərq-qərb potensialı qradiyenti əhəmiyyətli idi (P < 0.05). Aşağı, orta yamac və təbii yamacın redoks potensialı əhəmiyyətli idi (P < 0,05, relsdən düşən potensial, relsdən kənarda olan potensial). ient, yuxarı yamac>aşağı yamac>orta yamacdır. Torpağın pH dəyəri aşağı yamac>yuxarı>orta yamac>təbii yamac qaydasında idi. Ümumi həll olunan duz, təbii yamac dəmir yolu yamacından əhəmiyyətli dərəcədə yüksək idi (P < 0.05). Üçüncü dərəcəli yamacın ümumi həll olunan duz miqdarı və dəmir yolu rejiminin ümumi duz miqdarı 0 kq-dan yuxarıdır. metal korroziyası. Torpağın üzvi maddələrinin tərkibi təbii yamacda ən yüksək, eniş enişində isə ən aşağı olmuşdur (P < 0.05). Ümumi azot miqdarı orta yamacda ən yüksək, yoxuş enişdə isə ən az olmuşdur;mövcud azotun tərkibi aşağı enişdə və orta yamacda ən yüksək, təbii yamacda isə ən aşağı idi;dəmir yolunun enişində və enişində ümumi azot miqdarı daha az idi, lakin mövcud azot miqdarı daha yüksək idi. Bu, yoxuşda və enişdə üzvi azotun minerallaşma sürətinin sürətli olduğunu göstərir. Mövcud kalium miqdarı mövcud fosforla eynidir.
Torpağın müqaviməti elektrik keçiriciliyini göstərən göstərici və torpağın korroziyasını qiymətləndirmək üçün əsas parametrdir. Torpağın müqavimətinə təsir edən amillərə rütubət, ümumi həll olunan duz miqdarı, pH, torpağın teksturası, temperaturu, üzvi maddələrin miqdarı, torpağın temperaturu və sızdırmazlığı daxildir. rozivlik müxtəlif ölkələrdə geniş istifadə olunan üsuldur. Cədvəl 1 hər bir indeks üçün korroziya dərəcəsinin qiymətləndirilməsi meyarlarını göstərir37,38.
Mənim ölkəmdəki sınaq nəticələrinə və standartlara əsasən (Cədvəl 1), torpağın korroziyalılığı yalnız qruntun müqaviməti ilə qiymətləndirilirsə, yoxuş yamacda olan torpaq yüksək korrozivdir;eniş yamacındakı torpaq orta dərəcədə aşındırıcıdır;orta yamacda və təbii yamacda qruntun korrozivliyi nisbətən zəifdir.
Yuxarı yamacın qruntun müqaviməti yamacın digər hissələrinə nisbətən əhəmiyyətli dərəcədə aşağıdır ki, bu da yağış eroziyası nəticəsində yarana bilər. Yuxarı yamacın üst qatı su ilə orta yamaca axır, beləliklə, yuxarı yamacın metal yamac mühafizəsi toru torpağın üst qatına yaxındır. Metal hörgülərin bəziləri açıq qalmış və hətta meydançada asılmışdır (1;xovlar arasındakı məsafə 3 m idi;svayların vurulma dərinliyi 15 sm-dən aşağı idi. Çılpaq metal hörgü və qabıqlanan pas ölçmə nəticələrinə mane ola bilər. Buna görə də qruntların korroziyasını yalnız qruntun müqavimət göstəricisi ilə qiymətləndirmək etibarsızdır. Korroziyanın kompleks qiymətləndirilməsində enişin qruntun müqaviməti nəzərə alınmır.
Yüksək nisbi rütubətə görə, Sıçuan bölgəsindəki çoxillik rütubətli hava, havaya məruz qalan metal torun torpağa basdırılmış metal hörgüdən daha ciddi korroziyaya uğramasına səbəb olur39. Məftil hörmənin havaya məruz qalması xidmət müddətinin azalması ilə nəticələnə bilər ki, bu da dağlıq torpaqlarda sabitliyi poza bilər. Torpaq itkisi bitkilərin, xüsusən də ağacların, bitkilərin, ağacların olmamasının böyüməsini çətinləşdirə bilər. sistemi torpağı bərkitmək üçün yuxarı qaldırın. Eyni zamanda, bitki böyüməsi həm də torpağın keyfiyyətini yaxşılaşdıra və torpaqda humusun tərkibini artıra bilər ki, bu da nəinki suyu saxlaya bilər, həm də heyvanların və bitkilərin böyüməsi və çoxalması üçün yaxşı bir mühit təmin edir, bununla da torpaq itkisini azaldır. yamac torpağın yağış suları ilə eroziyası.
Korroziya potensialı üç səviyyəli yamacda yamacın qoruyucu şəbəkəsinin korroziyasına təsir edən mühüm amildir və yoxuş enişdə ən böyük təsirə malikdir (Cədvəl 2). Normal şəraitdə, korroziya potensialı müəyyən bir mühitdə çox dəyişmir. Gözə çarpan dəyişikliyə sahibsiz cərəyanlar səbəb ola bilər. Sahibsiz cərəyanlar nəqliyyat vasitələrinin 441, belə ki, orta yolda istifadə olunduğu cərəyanlara aiddir. ictimai nəqliyyat sistemi.Nəqliyyat sisteminin inkişafı ilə mənim ölkəmin dəmir yolu nəqliyyatı sistemi genişmiqyaslı elektrikləşdirməyə nail olmuşdur və elektrikləşdirilmiş dəmir yollarından birbaşa cərəyan sızması nəticəsində basdırılmış metalların korroziyasını nəzərə almamaq olmaz.Hazırda torpağın potensial qradiyenti torpağın boş cərəyanının olub-olmadığını müəyyən etmək üçün istifadə edilə bilər. boş cərəyan azdır;potensial qradiyent 0,5 mv/m-dən 5,0 mv/m diapazonunda olduqda, qaçan cərəyan orta səviyyədədir;potensial qradiyent 5.0 mv/m-dən çox olduqda, başıboş cərəyan səviyyəsi yüksək olur. Orta yamacın, yuxarı yamacın və aşağı yamacın potensial qradiyentinin (EW) üzən diapazonu Şəkil 3-də göstərilmişdir. Üzən diapazon baxımından, şərq-qərb və şimal-cənub istiqamətlərində orta miqyaslı axan cərəyanlar mövcuddur. orta yamacda və aşağı enişdə, xüsusən də orta yamacda metal torların korroziyasına.
Ümumiyyətlə, torpağın redoks potensialı (Eh) 400 mV-dən yuxarı oksidləşmə qabiliyyətini, 0-200 mV-dan yuxarı olanlar orta reduksiya qabiliyyətini, 0 mV-dan aşağısı isə böyük reduksiya qabiliyyətini göstərir. Torpağın redoks potensialı nə qədər aşağı olarsa, torpaq mikroorqanizmlərinin metallara korroziya qabiliyyəti bir o qədər çox olar44. üç yamacın torpağın oksidləşmə-qaytarma potensialı 500 mv-dən çox, korroziya səviyyəsi isə çox kiçik olmuşdur. Bu, yamac torpaqlarının torpağın ventilyasiya vəziyyətinin yaxşı olduğunu göstərir ki, bu da torpaqda anaerob mikroorqanizmlərin korroziyasına şərait yaratmır.
Əvvəlki tədqiqatlar torpağın pH-sının torpağın eroziyasına təsirinin göz qabağında olduğunu müəyyən etmişdir.PH dəyərinin dəyişməsi ilə metal materialların korroziya sürəti əhəmiyyətli dərəcədə təsirlənir.Torpağın pH-sı ərazi və torpaqdakı mikroorqanizmlərlə sıx bağlıdır45,46,47.Ümumiyyətlə desək, torpağın pH-nın korroziyaya təsiri o qədər də az deyil. üç dəmir yolu yamacının hamısı qələvidir, ona görə də pH-ın metal torun korroziyasına təsiri zəifdir.
Cədvəl 3-dən göründüyü kimi, korrelyasiya təhlili göstərir ki, redoks potensialı və yamac mövqeyi əhəmiyyətli dərəcədə müsbət korrelyasiya (R2 = 0,858), korroziya potensialı və potensial qradient (SN) əhəmiyyətli dərəcədə müsbət korrelyasiya (R2 = 0,755), redoks potensialı və potensial qradient (SN) əhəmiyyətli dərəcədə müsbət korrelyasiya (R2 = R5).Potensial və pH (R2 = -0.724) arasında əhəmiyyətli mənfi korrelyasiya var idi. Yamac mövqeyi redoks potensialı ilə əhəmiyyətli dərəcədə müsbət korrelyasiya edildi. Bu onu göstərir ki, müxtəlif yamac mövqelərinin mikromühitində fərqlər var və torpaq mikroorqanizmləri redoks potensialı ilə sıx əlaqədədir48, 49, 50. Redoks potensialı ilə pH15 əhəmiyyətli dərəcədə mənfi əlaqədə olduğunu göstərir. və Eh dəyərləri torpağın redoks prosesi zamanı həmişə sinxron şəkildə dəyişməyib, əksinə mənfi xətti əlaqəyə malik olub. Metal korroziya potensialı elektronların əldə edilməsi və itirilməsinin nisbi qabiliyyətini təmsil edə bilər. Korroziya potensialı potensial qradient (SN) ilə əhəmiyyətli dərəcədə müsbət korrelyasiya olsa da, potensial qradiyentin metal tərəfindən elektronların asanlıqla itirilməsi səbəb ola bilər.
Torpağın ümumi həll olunan duz tərkibi torpağın korrozivliyi ilə sıx bağlıdır.Ümumiyyətlə, torpağın şoranlığı nə qədər yüksək olarsa, torpağın müqaviməti də bir o qədər aşağı olur, beləliklə də torpağın müqaviməti artır. Torpaq elektrolitlərində təkcə anionlar və müxtəlif diapazonlar deyil, həm də korroziya təsirləri əsasən karbonatlar, xloridlər və sulfatlar vasitəsilə, əlavə olaraq duzun ümumi tərkibinə dolayı təsir göstərir. metallarda elektrod potensialının təsiri və torpağın oksigenin həlli53 kimi.
Torpaqda həll olunan duzla dissosiasiya olunmuş ionların əksəriyyəti elektrokimyəvi reaksiyalarda birbaşa iştirak etmir, lakin torpağın müqaviməti vasitəsilə metal korroziyasına təsir göstərir. Torpaq şoranlığı nə qədər yüksək olarsa, torpağın keçiriciliyi də bir o qədər güclü olur və torpaq eroziyasına da bir o qədər güclü təsir göstərir. torpaq və suyun mühafizəsi.Digər səbəb təbii yamacda yetkin torpaq əmələ gəlməsi (süxurların aşınması nəticəsində əmələ gələn torpaq əsas materialı) ola bilər, lakin dəmir yolu yamacının qruntu “süni torpaq” matrisi kimi çınqıl daş fraqmentlərindən ibarətdir və kifayət qədər torpaq əmələ gəlmə prosesindən keçməmişdir.Minerallar buraxılmayıb.Bundan əlavə, təbii yamacların dərin torpağındakı duz ionları səthi buxarlanma zamanı kapilyar təsir vasitəsilə yüksələrək yerüstü torpaqda toplanır, nəticədə yerüstü torpaqda duz ionlarının miqdarı artır.
Müsbət ionlar (K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+ və s. kimi) torpağın korroziyasına az təsir edir, anionlar isə korroziyanın elektrokimyəvi prosesində mühüm rol oynayır və metalın korroziyasına əhəmiyyətli təsir göstərir.Cl− anodun korroziyasını sürətləndirə bilir və ən korroziv aniondur;Cl- tərkibi nə qədər yüksək olarsa, torpağın korroziyası da bir o qədər güclü olar. SO42- nəinki poladın korroziyasına səbəb olur, həm də bəzi beton materiallarında korroziyaya səbəb olur54. Həmçinin dəmiri korroziyaya uğradır. Bir sıra turşu torpaq təcrübələrində korroziya sürətinin torpağın turşuluğuna mütənasib olduğu aşkar edilmişdir55. Xlorid və sulfat birbaşa metalların duzlaşmasına təsir edən əsas komponentlərdir. qələvi torpaqlarda karbon poladının korroziya çəki itkisinin xlorid və sulfat ionlarının əlavə edilməsi ilə demək olar ki, mütənasib olduğunu göstərmişlər56,57.Lee et al.aşkar etdi ki, SO42- korroziyaya mane ola bilər, lakin artıq əmələ gəlmiş korroziya çuxurlarının inkişafına kömək edə bilər58.
Torpağın korroziyalılığının qiymətləndirilməsi standartına və sınaq nəticələrinə əsasən, hər bir yamac torpaq nümunəsində xlorid ionunun miqdarı 100 mq/kq-dan yuxarı olub, bu da torpağın güclü korroziyaya malik olduğunu göstərir. Həm yoxuş, həm də eniş yamaclarında sulfat ionunun miqdarı 200 mq/kq-dan yuxarı və 500 mq/kq-dan aşağı olub, qruntun korrolik dərəcəsi orta rejimdə olandan aşağıdır. 00mg/kq və torpaq korroziyası zəifdir. Torpaq mühitində yüksək konsentrasiya olduqda, o, reaksiyada iştirak edəcək və metal elektrodun səthində korroziya miqyası yaradacaq, bununla da korroziya reaksiyasını ləngidir. Konsentrasiya artdıqca, miqyas birdən-birə qırıla bilər, bununla da korroziya sürətini xeyli sürətləndirir;konsentrasiya artmaqda davam etdikcə, korroziya miqyası metal elektrodun səthini əhatə edir və korroziya sürəti yenidən yavaşlama tendensiyası göstərir59. Tədqiqat müəyyən etdi ki, torpaqdakı miqdar daha azdır və buna görə də korroziyaya az təsir göstərir.
Cədvəl 4-ə əsasən, yamac və torpaq anionları arasında korrelyasiya göstərdi ki, yamac və xlorid ionları arasında əhəmiyyətli müsbət korrelyasiya (R2=0,836), yamac və ümumi həll olunan duzlar arasında əhəmiyyətli müsbət korrelyasiya (R2=0,742).
Bu onu göstərir ki, torpaqdakı ümumi həll olunan duzların dəyişməsindən səth axını və torpaq eroziyası cavabdeh ola bilər. Ümumi həll olunan duzlar və xlorid ionları arasında əhəmiyyətli müsbət korrelyasiya var idi, bunun səbəbi ola bilər ki, ümumi həll olunan duzlar xlorid ionlarının hovuzudur və ümumi həll olunan duzların məzmunu xlorid məhlullarının məzmununu müəyyən edir, biz bilirik ki, korillorid məhlullarında ciddi fərqlərə səbəb ola bilər. metal mesh hissəsinin roziyası.
Üzvi maddələr, ümumi azot, mövcud azot, mövcud fosfor və mövcud kalium torpağın keyfiyyətinə və qida maddələrinin kök sistemi tərəfindən mənimsənilməsinə təsir edən əsas qida elementləridir. Torpağın qida maddələri torpaqdakı mikroorqanizmlərə təsir edən mühüm amildir, ona görə də metal nüsxələri ilə sulu kornişin arasında belə nüsxələrin olub-olmadığını öyrənməyə dəyər. 2003-cü il, bu o deməkdir ki, süni torpaq cəmi 9 il ərzində üzvi maddə yığılıb.
Tədqiqatlar göstərir ki, bütün torpaq əmələ gəlmə prosesindən sonra təbii yamacda üzvi maddələrin miqdarı ən yüksəkdir. Aşağı yamaclı torpaqda üzvi maddələrin miqdarı ən az olmuşdur. Hava şəraitinin və səth axınının təsiri ilə torpağın qida maddələri yamacın ortasında və aşağı yamacda toplanaraq qalın humus təbəqəsi əmələ gətirəcək.Lakin, aşağı yamaclı torpaqlarda üzvi maddələrin miqdarı çox azdır. mikroorqanizmlər tərəfindən.Tədqiqat zamanı müəyyən edilmişdir ki, orta yamac və aşağı yamacda bitki örtüyü və müxtəlifliyi yüksək olsa da, homojenlik azdır ki, bu da yerüstü qida maddələrinin qeyri-bərabər paylanmasına səbəb ola bilər.Qalın humus təbəqəsi suyu saxlayır və torpaq orqanizmləri aktivdir.Bütün bunlar torpaqda üzvi maddələrin parçalanmasını sürətləndirir.
Yuxarı yamaclı, orta yamaclı və aşağı yamaclı dəmir yollarında qələvi-hidrolizlənmiş azotun miqdarı təbii yamacdan daha yüksək idi ki, bu da onu göstərir ki, dəmir yolu yamacının üzvi azot minerallaşma dərəcəsi təbii yamacdan xeyli yüksəkdir. Hissəciklər nə qədər kiçik olsa, torpağın mikroorqanizm quruluşu bir o qədər qeyri-sabit olar, onun mikroorqanizm quruluşu daha asan olar. es və minerallaşmış üzvi azot hovuzu nə qədər böyükdür60,61. Tədqiqatın nəticələrinə uyğun olaraq, dəmir yolu yamaclarının torpağında kiçik hissəcikli aqreqatların miqdarı təbii yamaclardan xeyli yüksək olmuşdur. Buna görə də relsdə gübrənin, üzvi maddələrin və azotun tərkibini artırmaq, relslərin münbitliyini və münbitliyini yaxşılaşdırmaq üçün müvafiq tədbirlər görülməlidir. Səth axını nəticəsində yaranan mövcud fosfor və mövcud kaliumun tullantıları dəmir yolu yamacının ümumi itkisinin 77,27%-dən 99,79%-ə qədərini təşkil etmişdir. Səth axını yamac torpaqlarda mövcud qida maddələrinin itkisinin əsas amili ola bilər63,64,65.
Cədvəl 4-də göstərildiyi kimi, yamac mövqeyi ilə mövcud fosfor arasında əhəmiyyətli müsbət korrelyasiya (R2=0,948) və yamac mövqeyi ilə mövcud kalium arasında korrelyasiya eyni olmuşdur (R2=0,898). Bu, yamac mövqeyinin soildə mövcud fosfor və mövcud kaliumun tərkibinə təsir etdiyini göstərir.
Qradient torpağın üzvi maddələrinin tərkibinə və azotun zənginləşməsinə təsir edən mühüm amildir66 və qradient nə qədər kiçik olsa, zənginləşmə sürəti də bir o qədər çox olar. Torpağın qida elementlərinin zənginləşdirilməsi üçün qida maddələrinin itkisi zəiflədi və yamacın vəziyyətinin torpağın üzvi maddələrinin tərkibinə və ümumi azotla zənginləşməsinə təsiri açıq-aşkar olmadı. üzvi turşular torpaqda mövcud olan fosforun və mövcud kaliumun fiksasiyası üçün faydalıdır. Buna görə də, yamacın vəziyyəti ilə mövcud fosfor, yamacın vəziyyəti və mövcud kalium arasında əhəmiyyətli korrelyasiya var idi.
Torpağın qida maddələri ilə torpağın korroziyası arasındakı əlaqəni aydınlaşdırmaq üçün korrelyasiyanı təhlil etmək lazımdır. Cədvəl 5-də göstərildiyi kimi, redoks potensialı mövcud azotla əhəmiyyətli dərəcədə mənfi korrelyasiya (R2 = -0,845) və mövcud fosfor (R2 = 0,842) ilə əhəmiyyətli dərəcədə müsbət korrelyasiya edilmişdir (R2 = 0,842) və mövcud potensialın qırmızı potensialı (2,800). adətən torpağın bəzi fiziki və kimyəvi xassələrindən təsirlənən və sonra torpağın bir sıra xassələrinə təsir edən redoks. Buna görə də, torpağın qida transformasiyasının istiqamətini müəyyən edən mühüm amildir67.Müxtəlif redoks keyfiyyətlər müxtəlif vəziyyətlər və qida amillərinin mövcudluğu ilə nəticələnə bilər.Buna görə də, mövcud olan redoks potensialı, mövcud olan əhəmiyyətli kortrogen potensial və assosphor.
Metal xassələrə əlavə olaraq, korroziya potensialı torpağın xüsusiyyətləri ilə də bağlıdır. Korroziya potensialı üzvi maddələrlə əhəmiyyətli dərəcədə mənfi korrelyasiya edilmişdir, bu da üzvi maddələrin korroziya potensialına əhəmiyyətli təsir göstərdiyini göstərir. Bundan əlavə, üzvi maddələr potensial qradientlə (SN) (R2=-0,713) və sulfat ionu (R2=0, potensial orqanlara təsir edən maddə) ilə əhəmiyyətli dərəcədə mənfi korrelyasiya edilmişdir. və sulfat ionu.. Torpağın pH ilə mövcud kalium arasında əhəmiyyətli mənfi korrelyasiya var idi (R2 = -0,728).
Mövcud azot ümumi həll olunan duzlar və xlorid ionları ilə əhəmiyyətli dərəcədə mənfi korrelyasiya, mövcud fosfor və mövcud kalium isə ümumi həll olunan duzlar və xlorid ionları ilə əhəmiyyətli dərəcədə müsbət korrelyasiya idi. Bu, mövcud qida tərkibinin ümumi həll olunan duzların və xlorid ionlarının miqdarına əhəmiyyətli dərəcədə təsir etdiyini göstərir. mövcud qida maddələrinin. Ümumi azot sulfat ionu ilə əhəmiyyətli dərəcədə mənfi, bikarbonat ilə isə əhəmiyyətli dərəcədə müsbət korrelyasiya edildi, bu, ümumi azotun sulfat və bikarbonatın tərkibinə təsir etdiyini göstərir. torpaqda azot və sulfat ionları torpaqda azotun mövcudluğunu azaldır.Ona görə də torpaqda mövcud olan azot və humusun tərkibinin müvafiq qaydada artırılması torpağın korroziyasını azaltmaq üçün faydalıdır.
Torpaq mürəkkəb tərkibə və xassələrə malik bir sistemdir.Torpağın korroziyası bir çox amillərin sinergik təsirinin nəticəsidir.Buna görə də, hərtərəfli qiymətləndirmə metodu ümumiyyətlə torpağın korroziyasını qiymətləndirmək üçün istifadə olunur. “Geotexnical Engineering Tədqiqat Kodu” (GB50021-94) və Çin Torpaq Korroziyası Test Şəbəkəsinin sınaq üsullarına istinad edərək, torpağın korroziya dərəcəsi hərtərəfli qiymətləndirilə bilər (yalnız korroziya 1, zəif olduqda): orta korroziya və ya güclü korroziya yoxdur;(2) güclü korroziya yoxdursa, orta korroziya kimi qiymətləndirilir;(3) bir və ya iki güclü korroziya yeri varsa, o, güclü korroziya kimi qiymətləndirilir;(4) 3 və ya daha çox güclü korroziya yeri varsa, bu, güclü korroziya üçün güclü korroziya kimi qiymətləndirilir.
Torpağın müqavimətinə, redoks potensialına, suyun tərkibinə, duzun tərkibinə, pH dəyərinə, Cl- və SO42- tərkibinə görə müxtəlif yamaclarda qrunt nümunələrinin korroziya dərəcələri hərtərəfli qiymətləndirilmişdir. Tədqiqatın nəticələri göstərir ki, bütün yamaclardakı qruntlar yüksək korroziyaya malikdir.
Korroziya potensialı yamacın mühafizəsi şəbəkəsinin korroziyasına təsir edən mühüm amildir. Üç yamacın korroziya potensialı -200 mv-dən aşağıdır ki, bu da yoxuşda olan metal şəbəkənin korroziyasına ən çox təsir göstərir. Potensial qradiyent torpaqdakı boş cərəyanın miqyasını mühakimə etmək üçün istifadə edilə bilər. Sahibsiz cərəyan, xüsusən də orta yamaclarda və orta yamaclarda metal korroziyaya təsir edən mühüm amildir. Yuxarı, orta və aşağı yamacların torpaqlarında həll olunan duzların ümumi miqdarı 500 mq/kq-dan yuxarı idi və yamacın qoruyucu şəbəkəsinə korroziya təsiri orta səviyyədə olmuşdur. Torpağın sululuğu orta yamacda və aşağı yamacda metal torların korroziyasına təsir edən mühüm amildir və yamacların ən çox korroziyasına daha çox təsir göstərir. tez-tez mikrob fəaliyyəti və sürətli bitki inkişafı var.
Tədqiqatlar göstərir ki, korroziya potensialı, potensial gradient, ümumi həll olunan duz tərkibi və suyun tərkibi üç yamacda torpağın korroziyasına təsir edən əsas amillərdir və torpağın korroziyası güclü kimi qiymətləndirilir. Yamacın mühafizəsi şəbəkəsinin korroziyası orta yamacda ən ciddidir ki, bu da dəmir yolu şəbəkəsinin korroziyaya qarşı dizaynına istinad edir və mövcud olan mühafizə orqan və gübrə əlavələridir. Torpağın korroziyasını azaltmaq, bitkilərin böyüməsini asanlaşdırmaq və nəhayət, yamacın sabitləşdirilməsi.
Bu məqaləyə necə istinad etmək olar: Chen, J. et al. Çin dəmir yolu xətti boyunca qaya yamac şəbəkəsinin korroziyasına torpaq tərkibinin və elektrokimyasının təsiri.science.Rep.5, 14939;doi: 10.1038/srep14939 (2015).
Lin, YL & Yang, GL Zəlzələ həyəcanı altında dəmir yolu alt qatının yamaclarının dinamik xüsusiyyətləri.təbii fəlakət.69, 219–235 (2013).
Sui Wang, J. et al. Sichuan əyalətinin Wenchuan zəlzələ bölgəsində magistral yolların tipik zəlzələ zərərinin təhliliÇin Qaya Mexanikası və Mühəndisliyi Jurnalı.28, 1250–1260 (2009).
Weilin, Z., Zhenyu, L. & Jinsong, J. Wenchuan zəlzələsində avtomobil yolu körpülərinin seysmik zədələnməsinin təhlili və əks tədbirləri. Çin Qaya Mexanikası və Mühəndisliyi Jurnalı.28, 1377–1387 (2009).
Lin, CW, Liu, SH, Lee, SY & Liu, CC Çiçi zəlzələsinin Tayvanın mərkəzində sonrakı yağışların səbəb olduğu sürüşmələrə təsiri. Mühəndislik Geologiyası.86, 87–101 (2006).
Koi, T. et al. Zəlzələ nəticəsində yaranan sürüşmələrin dağ su hövzəsində çöküntü istehsalına uzunmüddətli təsiri: Tanzawa region, Japan.geomorphology.101, 692–702 (2008).
Hongshuai, L., Jingshan, B. & Dedong, L. Geotexnical yamacların seysmik dayanıqlıq təhlili üzrə tədqiqatın icmalı. Zəlzələ Mühəndisliyi və Mühəndislik Vibrasiyası.25, 164-171 (2005).
Yue Ping, Sıçuandakı Wenchuan zəlzələsinin yaratdığı geoloji təhlükələr haqqında araşdırma.Journal of Engineering Geology 4, 7–12 (2008).
Əli, F. Bitki örtüyü ilə yamacın qorunması: bəzi tropik bitkilərin kök mexanikası. International Journal of Physical Sciences.5, 496–506 (2010).
Takyu, M., Aiba, SI & Kitayama, K. Mount Kinabalu, Borneo.Plant Ecology.159, 35–49 (2002) müxtəlif geoloji şəraitdə tropik aşağı dağ meşələrində topoqrafik təsirlər.
Stokes, A. et al. Təbii və mühəndis yamaclarını sürüşmələrdən qorumaq üçün ideal bitki kök xüsusiyyətləri. Plants and Soils, 324, 1-30 (2009).
De Baets, S., Poesen, J., Gyssels, G. & Knapen, A. Konsentrasiyalı axın zamanı çəmən köklərinin torpağın üst qatının eroziyaya məruz qalmasına təsiri. Geomorfologiya 76, 54-67 (2006).