Tak, fordi du besøgte Nature.com. Den browserversion, du bruger, har begrænset understøttelse af CSS. For den bedste oplevelse anbefaler vi, at du bruger en opdateret browser (eller slår kompatibilitetstilstand fra i Internet Explorer). I mellemtiden vil vi for at sikre fortsat support vise webstedet uden stilarter og JavaScript.
Ved at tage Sui-Chongqing jernbaneskråning som forskningsobjekt, jordresistivitet, jordbundselektrokemi (korrosionspotentiale, redoxpotentiale, potentialgradient og pH), jordanioner (totalt opløselige salte, Cl-, SO42- og) og jord Ernæring.(Fugtindhold, organisk stof, total nitrogen, sløret nitrogen, alkali-hydrogen, gryde tilgængeligt under forskellige former for nitrogen, sløret nitrogen, hydrohydroksy-hydrogen) rosionsgraden vurderes i henhold til de enkelte indikatorer og omfattende indikatorer for kunstig jord.Sammenlignet med andre faktorer har vand størst indflydelse på korrosionen af ​​skråningsbeskyttelsesnettet, efterfulgt af anionindholdet. Det samlede opløselige salt har en moderat effekt på korrosionen af ​​skråningsbeskyttelsesnettet, og herreløse strømmen har en korrosionsbeskyttelsesgrad af korrosionsnet, så prøven har en moderat korrosionsbeskyttelsesgrad af skråningsbeskyttelsen. evalueret effektivt, og korrosionen på den øverste skråning var moderat, og korrosionen på de midterste og nederste skråninger var stærk. Det organiske stof i jorden var signifikant korreleret med potentialgradienten. Tilgængeligt kvælstof, tilgængeligt kalium og tilgængeligt fosfor var signifikant korreleret med anioner. Fordelingen af ​​jordens næringsstoffer er indirekte relateret til jordtypen.
Når man bygger jernbaner, motorveje og vandbeskyttelsesfaciliteter, er bjergåbninger ofte uundgåelige.På grund af bjergene i sydvest kræver Kinas jernbanebyggeri en del udgravning af bjerget. Det ødelægger den oprindelige jord og vegetation, hvilket skaber udsatte klippeskråninger.Denne situation fører til jordskred og jorderosion, hvilket er en trussel mod vejtrafikkens sikkerhed efter jordskred1, hvilket er en trussel mod jernbanetrafikken. 2, 2008 Wenchuan jordskælv. Jordskred er blevet en udbredt og alvorlig jordskælvskatastrofe1.I 2008-evalueringen af ​​4.243 kilometer centrale hovedveje i Sichuan-provinsen var der 1.736 alvorlige jordskælvskatastrofer i vejbede og skråningsstøttemure, hvilket tegner sig for 39,76 % af den samlede længde af evalueringen. Direkte økonomiske tab fra vejskader oversteg 5-28 milliarder yuan-28 milliarder yuan. zarder kan vare i mindst 10 år (Taiwan jordskælv) og endda så længe som 40-50 år (Kanto jordskælv i Japan)4,5.Gradient er den vigtigste faktor, der påvirker jordskælvsfaren6,7.Derfor er det nødvendigt at bevare vejhældningen og styrke dens stabilitet.Planter spiller en uerstattelig rolle i landskabsbeskyttelsen og 8, som er uerstattelig med skråninger. klippeskråninger har ikke ophobning af næringsfaktorer såsom organisk stof, kvælstof, fosfor og kalium, og har ikke det jordmiljø, der er nødvendigt for vegetationsvækst.På grund af faktorer som stor hældning og regnerosion, går skrånende jord let tabt. Skræntmiljøet er barskt, mangler de nødvendige betingelser for at understøtte plantevækst, så underlaget er skrænt til plantevækst, så underlaget er skrænt til vækst. il for at beskytte skråningen er en almindeligt brugt økologisk restaureringsteknologi for skråninger i mit land. Den kunstige jord, der bruges til sprøjtning, er sammensat af knust sten, landbrugsjord, halm, sammensat gødning, vandtilbageholdende middel og klæbemiddel (almindeligt anvendte klæbemidler omfatter Portland cement, organisk lim og asfalt er først en vis andel af klippetråden på en emulgator: lægges først en stang på en klippetråd.) sengetråd med nitter og ankerbolte, og til sidst sprøjtes kunstig jord indeholdende frø på skråningen med en speciel sprøjte.Den 14# diamantformede metalnet, der er fuldgalvaniseret, bruges mest, med en maskestandard på 5cm×5cm og en diameter på 2mm.Metalnettet gør det muligt for jordbunden, der kan slås på, den monolite metaloverflade i klippeformen, så den monolite metaloverflade i klippeform. , fordi jorden i sig selv er en elektrolyt, og korrosionsgraden afhænger af jordens karakteristika. Evalueringen af ​​jordkorrosionsfaktorer har stor betydning for vurdering af jord-induceret metalneterosion og eliminering af jordskredfare.
Planterødder menes at spille en afgørende rolle i skråningsstabilisering og erosionskontrol10,11,12,13,14.For at stabilisere skråninger mod lavvandede jordskred, kan vegetation bruges, fordi planterødder kan fiksere jorden for at forhindre jordskred15,16,17.Træbevoksning, især træer, hjælper med at forhindre lavvandede jordskredssystemer med lodrette jordskred18 systemer af lodrette planter og rodsystemer. fungere som forstærkende pæle i jorden. Udviklingen af ​​rodarkitekturmønstre er drevet af gener, og jordmiljøet spiller en afgørende rolle i disse processer.Korrosion til metaller varierer med jordmiljøet20. Graden af ​​tæring af metaller i jorden kan variere fra ret hurtig opløsning til ubetydelig påvirkning21.Den kunstige jordbund er meget forskellig fra den ydre jord er resultatet af naturlig jord. og forskellige organismer over titusinder af år22,23,24.Før den træagtige vegetation danner et stabilt rodsystem og økosystem, er om metalnettet kombineret med klippeskråningen og den kunstige jord kan fungere sikkert, direkte relateret til udviklingen af ​​den naturlige økonomi, livets sikkerhed og forbedringen af ​​det økologiske miljø.
Korrosion af metaller kan dog føre til enorme tab.Ifølge en undersøgelse foretaget i Kina i begyndelsen af ​​1980'erne på kemiske maskiner og andre industrier udgjorde tab forårsaget af metalkorrosion 4% af den samlede outputværdi.Derfor er det af stor betydning at studere korrosionsmekanismen og tage beskyttelsesforanstaltninger til økonomisk konstruktion af gasser og korroorganismer. rode materialer, og herreløse strømme kan også forårsage korrosion. Derfor er det vigtigt at forhindre korrosion af metaller begravet i jord. På nuværende tidspunkt fokuserer forskningen i begravet metalkorrosion hovedsageligt på (1) faktorer, der påvirker begravet metalkorrosion25;(2) metalbeskyttelsesmetoder26,27;(3) bedømmelsesmetoder for graden af ​​metalkorrosion28;Korrosion i forskellige medier. Al jord i undersøgelsen var dog naturlig og havde gennemgået tilstrækkelige jorddannelsesprocesser. Der er dog ingen rapport om kunstig jorderosion af jernbaneklippeskråninger.
Sammenlignet med andre ætsende medier har kunstig jord karakteristika af illikviditet, heterogenitet, sæsonbestemt og regionalitet.Metalkorrosion i kunstig jord er forårsaget af elektrokemiske interaktioner mellem metaller og kunstig jord. Ud over medfødte faktorer afhænger metalkorrosionshastigheden også af det individuelle indhold af det omgivende miljø, f.eks. det omgivende miljø, iltindholdet eller kombinationen af ​​ilt eller solu. ble saltindhold, anion- og metalionindhold, pH, jordmikrober30,31,32.
I 30 års praksis har spørgsmålet om, hvordan man permanent bevarer kunstig jord på stenede skråninger, været et problem33.Buske eller træer kan ikke vokse på nogle skråninger efter 10 års manuel pleje på grund af jorderosion. Snavset på overfladen af ​​metalnettet blev skyllet væk nogle steder.På grund af korrosion, revner nogle metalmasker ovenover og under forskningen alle sammen. jernbaneskråningskorrosion fokuserer hovedsageligt på korrosion af jernbanetransformatorstationers jordingsnet, herreløse strømkorrosion genereret af letbaner og korrosion af jernbanebroer34,35, spor og andet køretøjsudstyr36.Der har ikke været rapporter om korrosion af jernbaneskråningsbeskyttelsen af ​​metalnet. Dette papir studerer de fysiske, kemiske og elektrokemiske egenskaber af klippe- og bjergkæder. , der sigter mod at forudsige metalkorrosion ved at vurdere jordbundens egenskaber og give teoretisk og praktisk grundlag for restaurering af jordens økosystemer og kunstig restaurering. Skråning kunstig.
Teststedet er placeret i det bakkede område Sichuan (30°32′N, 105°32′E) nær Suining Railway Station. Området er beliggende midt i Sichuan-bassinet, med lave bjerge og bakker, med enkel geologisk struktur og fladt terræn. Erosion, skæring og ophobning af bjerget er hovedsageligt landskabs- og klippegrunden, der hovedsageligt skaber eroderede bjerge, og akkumulering af vand. sand og muddersten. Integriteten er dårlig, og klippen er en blokeret struktur. Undersøgelsesområdet har et subtropisk fugtigt monsunklima med sæsonbestemte karakteristika for tidligt forår, varm sommer, kort efterår og sen vinter. Nedbøren er rigelig, lys- og varmeressourcerne er rigelige, den frostfri periode er lang (285 dage i gennemsnit), klimaet er mild, den årlige gennemsnitstemperatur i måneden, 4 gennemsnitstemperaturen i måneden (den årlige gennemsnitstemperatur er 1 måned). 27,2°C, og den ekstreme maksimumtemperatur er 39,3°C. Den koldeste måned er januar (gennemsnitstemperaturen er 6,5°C), den ekstreme minimumstemperatur er -3,8°C, og den årlige gennemsnitlige nedbør er 920 mm, hovedsageligt koncentreret i juli og august. Nedbøren i forår, sommer, efterår og vinter varierer meget.Andelen af ​​nedbør i hver sæson af året er henholdsvis 19-21%, 51-54%, 22-24% og 4-5%.
Forskningsstedet er en hældning på omkring 45° på skråningen af ​​Yu-Sui Railway bygget i 2003. I april 2012 vendte den mod syd inden for 1 km fra Suining Railway Station.Den naturlige hældning blev brugt som en kontrol. Den økologiske restaurering af skråningen anvender den fremmede topdressing jordsprøjteteknologi til økologisk restaurering. I henhold til højden af ​​jernbanesideskråningen kan hældningen opdeles i op-, midt- og nedadgående hældning (Fig. 2). Da tykkelsen af ​​snittet er ca. sionsprodukter af jordmetalnet, bruger vi kun en skovl af rustfrit stål til at tage jordoverfladen 0-8 cm. Fire replikater blev indstillet for hver hældningsposition med 15-20 tilfældige prøveudtagningspunkter pr. replikat. Hvert replikat er en blanding af 15-20 tilfældigt bestemt fra S-formet linjeprøvetagningspunkter i polyethylen til 50 stk. til forarbejdning.Jorden lufttørres naturligt, og gruset samt dyre- og planterester plukkes ud, knuses med en agatpind og sigtes med en 20-masket, 100-masket nylonsigte bortset fra de grove partikler.
Jordresistiviteten blev målt af VICTOR4106 jordingsmodstandstesteren produceret af Shengli Instrument Company;jordens resistivitet blev målt i marken;jordfugtigheden blev målt ved tørremetoden. DMP-2 bærbart digitalt mv/pH-instrument har høj indgangsimpedans til måling af jordkorrosionspotentiale. Potentialgradient og redoxpotentiale blev bestemt ved hjælp af DMP-2 bærbar digital mv/pH, totalt opløseligt salt i jorden blev bestemt ved resttørringsmetode ved hjælp af resttørringsmetoden i AgNO chlorid-metoden, (soldningsmetoden, sulfat-indholdet) blev bestemt ved indirekte EDTA-titreringsmetode, dobbeltindikatortitreringsmetode til bestemmelse af jordkarbonat og bikarbonat, kaliumdichromatoxidationsopvarmningsmetode til bestemmelse af jordorganisk stof, alkalisk opløsningsdiffusionsmetode til bestemmelse af jordalkalisk hydrolyse-nitrogen, H2SO4-HClO4-fordøjelse Mo-Sb kolorimetrisk metode i sophosphorus-metoden var tilgængelig i sophosphorus-metoden (total phosphorus-metoden var tilgængelig i sophosphorus). 05 mol/L NaHCO3-opløsning som ekstraktionsmiddel), og det totale kaliumindhold i jorden blev bestemt ved natriumhydroxid-fusionsflammefotometri.
De eksperimentelle data blev oprindeligt systematiseret. SPSS Statistics 20 blev brugt til at udføre middelværdi, standardafvigelse, envejs ANOVA og human korrelationsanalyse.
Tabel 1 viser de elektromekaniske egenskaber, anioner og næringsstoffer for jord med forskellige hældninger. Korrosionspotentialet, jordresistiviteten og øst-vest potentialegradienten for forskellige skråninger var alle signifikante (P < 0,05). Redoxpotentialerne for ned ad bakke, mid-skråning og naturlig hældning var signifikante (P < 0,05, pendikulær potentialegradient, stigningen er opad mod nord). >nedadskråning>midtskråning. Jordens pH-værdi var i størrelsesordenen nedadgående>op ad bakke>mellemhældning>naturlig hældning.Totalt opløseligt salt, naturligt hældning var væsentligt højere end jernbanehældningen (P < 0,05). Det samlede indhold af opløseligt salt i tredjegrads jernbaneskråningsjord er over 500 mg/kg metalindhold, og det samlede indhold af organiske saltstoffer har en moderat organisk salteffekt. var højest i den naturlige hældning og lavest i ned ad bakke (P < 0,05). Det samlede kvælstofindhold var højest i midterskråningen og lavest i op ad bakke;det tilgængelige kvælstofindhold var det højeste i nedadgående og midterste skråning, og det laveste i den naturlige hældning;det samlede kvælstofindhold i jernbanens op- og nedadgående hældning var lavere, men det tilgængelige kvælstofindhold var højere. Dette indikerer, at op- og nedadgående organisk kvælstofmineraliseringshastighed er hurtig. Det tilgængelige kaliumindhold er det samme som tilgængeligt fosfor.
Jordresistivitet er et indeks, der angiver elektrisk ledningsevne og en grundlæggende parameter til bedømmelse af jordkorrosion. Faktorer, der påvirker jordens modstandsevne, omfatter fugtindhold, indhold af totalt opløseligt salt, pH, jordtekstur, temperatur, indhold af organisk stof, jordtemperatur og tæthed. Generelt set er jord med lav korrosivitet, modstandsdygtig over for så lav korrosivitet og vice-korrosivitet. itet er en metode, der almindeligvis anvendes i forskellige lande. Tabel 1 viser vurderingskriterierne for korrosivitetsgrad for hvert enkelt indeks37,38.
Ifølge testresultaterne og standarderne i mit land (tabel 1), hvis jordens korrosivitet kun vurderes ud fra jordens modstandsdygtighed, er jorden på op ad bakke meget korrosiv;jorden på ned ad bakke er moderat ætsende;jordens ætsningsevne på midterhældningen og den naturlige hældning er relativt lav svag.
Jordmodstandsevnen for op ad bakke er væsentligt lavere end andre dele af skrænten, hvilket kan være forårsaget af regnerosion. Muldjorden på opskråningen flyder til midterskråningen med vandet, således at beskyttelsesnettet for metalskråningen på opadgående skråninger er tæt på muldjorden. Nogle af metalmaskerne var blotlagte og endda suspenderet i luften.pæleafstanden var 3m;pæledybden var under 15 cm. Bare metalnet og afskalningsrust kan forstyrre måleresultaterne. Derfor er det upålideligt kun at evaluere jordens korrosivitet ved jordresistivitetsindekset. I den omfattende evaluering af korrosion tages der ikke hensyn til jordresistiviteten af ​​opløb.
På grund af den høje relative luftfugtighed forårsager den flerårige fugtige luft i Sichuan-området, at metalnettet, der er udsat for luften, korroderer mere alvorligt end metalnettet, der er begravet i jorden39. Udsættelse af trådnet til luft kan resultere i nedsat levetid, hvilket kan destabilisere op ad bakke jord. Jordtab kan gøre det vanskeligt for træagtige planter, især for træagtige planter, til træagtige planter. vanskeligt at danne et rodsystem op ad bakke for at størkne jorden. Samtidig kan plantevækst også forbedre jordkvaliteten og øge indholdet af humus i jorden, som ikke kun kan holde på vandet, men også give et godt miljø for dyrs og planters vækst og formering og derved mindske jordtabet. Derfor bør der i det tidlige byggefase tilsættes mere træagtigt frø og løbende tilføres mere træholdigt frø og tilsættes vand. med film til beskyttelse, således at regnvandets erosion af den skrånende jord reduceres.
Korrosionspotentialet er en vigtig faktor, der påvirker korrosionen af ​​hældningsbeskyttelsesnettet på trelniveauets hældning, og har den største indflydelse på op ad bakke (tabel 2). Under normale betingelser ændrer korrosionspotentialet ikke meget i et givet miljø. En mærkbar ændring kan være forårsaget af omstrømning af strømme. Strømsstrømme henviser til strømme 40, 41, 42, der lækage til den lækage til jorden, når de er redskaber til at bruge offentligheden. Landets jernbanetransportsystem har opnået storskala elektrificering, og korrosionen af ​​nedgravede metaller forårsaget af jævnstrømslækage fra elektrificerede jernbaner kan ikke ignoreres. Strømmende kan jordpotentialets gradient bruges til at bestemme, om jorden indeholder omtrængende strømforstyrrelser. Når den potentielle gradient af overfladesjord er lavere end 0,5 mV/m, er den stregende strøm lav;når potentialgradienten er i intervallet 0,5 mv/m til 5,0 mv/m, er den herreløse strøm moderat;når potentialgradienten er større end 5,0 mv/m, er strøstrømsniveauet højt. Det flydende område af potentialgradienten (EW) for mellem-, op- og nedskråningen er vist i figur 3. Med hensyn til flydende rækkevidde er der moderate herreløse strømme i øst-vest og nord-sydgående retninger, som påvirker den midter-sydlige retning af stray-faktoren. af metalmasker på mid-slope og down-slope, især på mid-slope.
Generelt indikerer jordens redoxpotentiale (Eh) over 400 mV oxidationsevnen, over 0-200 mV er middel reducerende evne, og under 0 mV er stor reducerende evne. Jo lavere jordredoxpotentialet er, desto større er korrosionsevnen af ​​jordmikroorganismer til metaller44. Det er muligt at forudsige, at redoxpotentialet er fundet, således at redoxpotentialet er fundet. af de tre skråninger var større end 500 mv, og korrosionsniveauet var meget lille. Det viser, at jordventilationstilstanden på skråninger er god, hvilket ikke er befordrende for korrosion af anaerobe mikroorganismer i jorden.
Tidligere undersøgelser har fundet ud af, at indvirkningen af ​​jordens pH på jorderosion er indlysende. Med udsving i pH-værdien påvirkes korrosionshastigheden af ​​metalmaterialer betydeligt. Jordens pH er tæt relateret til området og mikroorganismerne i jorden45,46,47. Generelt set er effekten af ​​jordens pH på korrosionen af ​​alkaliske metalskråninger i tre skråninger, så alkaliske skråninger ikke er let i alle alkaliske metalskråninger. så effekten af ​​pH på korrosionen af ​​metalnettet er svag.
Som det fremgår af tabel 3, viser korrelationsanalysen, at redoxpotentialet og hældningspositionen er signifikant positivt korrelerede (R2 = 0,858), korrosionspotentialet og potentialgradienten (SN) er signifikant positivt korreleret (R2 = 0,755), og redoxpotentialet og potentialgradienten (SN) er signifikant positivt korreleret (R52 = 0.755).Der var en signifikant negativ korrelation mellem potentiale og pH (R2 = -0,724). Hældningspositionen var signifikant positivt korreleret med redoxpotentialet. Dette viser, at der er forskelle i mikromiljøet af forskellige hældningspositioner, og jordmikroorganismer er nært beslægtede med redoxpotentiale48, 49, 50. Redox-potentialet var signifikant korreleret med pH5, 2, og pH5 var signifikant korreleret med pH51,2. ændres altid synkront under jordredox-processen, men havde en negativ lineær sammenhæng.Metalkorrosionspotentiale kan repræsentere den relative evne til at vinde og tabe elektroner.Selvom korrosionspotentialet var signifikant positivt korreleret med potentialgradienten (SN), kan potentialgradienten være forårsaget af metallets let tab af elektroner.
Jordens totale indhold af opløseligt salt er tæt forbundet med jordens korrosivitet. Generelt gælder det, at jo højere jordens saltindhold, jo lavere er jordens modstandsdygtighed, og dermed øges jordens modstand. I jordelektrolytter er ikke kun anionerne og varierende områder, men også korrosionspåvirkningerne hovedsageligt karbonater, chlorider og sulfater, der påvirker indirekte indholdet af andre korrosulfater. såsom effekten af ​​elektrodepotentiale i metaller og jordens iltopløselighed53.
De fleste af de opløselige saltdissocierede ioner i jord deltager ikke direkte i elektrokemiske reaktioner, men påvirker metalkorrosion gennem jordresistivitet. Jo højere jordsaltindhold, desto stærkere jordledningsevne, og jo stærkere jorderosion. Jordens saltindhold i naturlige skråninger er væsentligt højere end i jernbaneskråninger, som kan skyldes naturlige vegetabilske skråninger. og vandbevarelse.En anden årsag kan være, at den naturlige hældning har oplevet moden jorddannelse (jordens modermateriale dannet ved klippeforvitring), men jernbaneskråningens jord er sammensat af knuste stenfragmenter som matrix af "kunstig jord", og har ikke gennemgået en tilstrækkelig jorddannelsesproces.Mineraler ikke frigivet.Derudover steg saltionerne i den dybe jord af naturlige skråninger gennem kapillærvirkning under overfladefordampning og akkumulerede i overfladejorden, hvilket resulterede i en stigning i indholdet af saltioner i overfladejorden.Jernbaneskråningens jordtykkelse er mindre end 20 cm, hvilket resulterer i manglende evne til saltet fra deepjorden til at supplere saltjorden.
Positive ioner (såsom K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+ osv.) har ringe effekt på jordkorrosion, mens anioner spiller en væsentlig rolle i den elektrokemiske proces af korrosion og har en væsentlig indflydelse på metalkorrosion.Cl− kan accelerere korrosionen af ​​anoden og er den mest korrosive anion;jo højere Cl− indholdet er, desto stærkere er jordkorrosionen.SO42− fremmer ikke kun korrosion af stål, men forårsager også korrosion i nogle betonmaterialer54.Korroderer også jern.I en række surbundsforsøg blev korrosionshastigheden fundet at være proportional med jordens surhedsgrad55.Chlorid og sulfat er hovedbestanddelene i opløsninger, som direkte kan fremskynde metaller, som kan solublesalt. rosion vægttab af kulstofstål i alkalisk jord er næsten proportional med tilsætningen af ​​chlorid- og sulfationer56,57.Lee et al.fundet, at SO42- kan hindre korrosion, men fremme udviklingen af ​​korrosionshuller, der allerede er dannet58.
Ifølge standarden for evaluering af jordens korrosivitet og testresultaterne var chloridionindholdet i hver jordprøve på skrånende jord over 100 mg/kg, hvilket indikerer stærk jordætsning. Sulfationindholdet i både op- og ned ad bakke var over 200 mg/kg og under 500 mg/kg, og indholdet af korrodsulfat var moderat end 20m i den midterste sulfathældning. g/kg, og jordkorrosionen er svag.Når jordmediet indeholder en høj koncentration, vil det deltage i reaktionen og producere korrosionsbelægninger på overfladen af ​​metalelektroden, hvorved korrosionsreaktionen bremses.Når koncentrationen stiger, kan belægningen pludselig bryde, hvorved korrosionshastigheden accelereres kraftigt;efterhånden som koncentrationen fortsætter med at stige, dækker korrosionsskalaen overfladen af ​​metalelektroden, og korrosionshastigheden viser en aftagende tendens igen59. Undersøgelsen fandt, at mængden i jorden var lavere og derfor havde ringe effekt på korrosion.
Ifølge tabel 4 viste korrelationen mellem hældnings- og jordanioner, at der var en signifikant positiv sammenhæng mellem hældnings- og chloridioner (R2=0,836), og en signifikant positiv sammenhæng mellem hældnings- og totalopløselige salte (R2=0,742).
Dette tyder på, at overfladeafstrømning og jorderosion kan være ansvarlige for ændringerne i totalopløselige salte i jorden. Der var en signifikant positiv sammenhæng mellem totalopløselige salte og chloridioner, hvilket kan skyldes, at totalopløselige salte er puljen af ​​chloridioner, og indholdet af totalopløselige salte bestemmer indholdet af chloridopløsninger i kloridioner, så ved vi, at forskellen kan være årsagen til, at chloridopløsningerne i serope. af metalnetdelen.
Organisk stof, totalkvælstof, tilgængeligt kvælstof, tilgængeligt fosfor og tilgængeligt kalium er jordens grundnæringsstoffer, som påvirker jordkvaliteten og rodsystemets optagelse af næringsstoffer. Jordens næringsstoffer er en vigtig faktor, der påvirker mikroorganismerne i jorden, så det er værd at undersøge, om der er en fuldstændig sammenhæng mellem jordnæringsvejen og jordnæringsvejen2. 003, hvilket betyder, at den kunstige jord kun har oplevet 9 års organisk stofophobning. På grund af kunstjordens særlige egenskaber er det nødvendigt at have en god forståelse af næringsstofferne i kunstig jord.
Forskningen viser, at indholdet af organisk stof er det højeste i den naturlige skråningsjord efter hele jorddannelsesprocessen. Det laveste indhold af organisk stof i lavskrænten var det laveste. På grund af påvirkningen fra forvitring og overfladeafstrømning vil jordens næringsstoffer ophobes på midtskråningen og ned ad skråningen, og danner et tykt lag af humus til den lille partikel, men så let er stabiliteten af ​​små partikler og partikler. nedbrydes af mikroorganismer.Undersøgelsen viste, at vegetationsdækningen og -diversiteten på mellem- og skråningen var høj, men homogeniteten var lav, hvilket kan føre til ujævn fordeling af overfladenæringsstoffer. Et tykt lag humus holder på vand, og jordorganismer er aktive. Alt dette fremskynder nedbrydningen af ​​organisk stof i jorden.
Indholdet af alkalihydrolyseret kvælstof i op-, mellem- og nedadgående jernbaner var højere end i den naturlige skråning, hvilket tyder på, at den organiske nitrogenmineraliseringshastighed i jernbaneskråningen var væsentligt højere end den naturlige skråning. af mineraliseret organisk kvælstof60,61.I overensstemmelse med resultaterne af undersøgelsen 62 var indholdet af små partikelaggregater i jorden på jernbaneskråninger væsentligt højere end i naturlige skråninger.Derfor skal der træffes passende foranstaltninger for at øge indholdet af gødning, organisk stof og kvælstof i jorden i jernbanens skråninger for at forbedre den tilgængelige hældning og phorus for at forbedre den tilgængelige hældning og potassite. um forårsaget af overfladeafstrømning tegnede sig for 77,27% til 99,79% af det samlede tab af jernbaneskråninger. Overfladeafstrømning kan være den vigtigste drivkraft bag tilgængeligt næringsstoftab i skråningsjord63,64,65.
Som vist i tabel 4 var der en signifikant positiv sammenhæng mellem hældningsposition og tilgængeligt fosfor (R2=0,948), og sammenhængen mellem hældningsposition og tilgængeligt kalium var den samme (R2=0,898). Den viser, at hældningspositionen påvirker indholdet af tilgængeligt fosfor og tilgængeligt kalium i jorden.
Gradient er en vigtig faktor, der påvirker jordens indhold af organisk stof og kvælstofberigelse66, og jo mindre gradienten er, desto større er berigelseshastigheden. For jordnæringsberigelse var næringsstoftabet svækket, og effekten af ​​hældningspositionen på jordens organiske stofindhold og total kvælstofberigelse var ikke tydelig. Forskellige planteorgantyper og plantehemmeligheder har forskellige syreskråninger på planter og planter. er gavnlige for fikseringen af ​​tilgængeligt fosfor og tilgængeligt kalium i jorden.Derfor var der en signifikant sammenhæng mellem hældningsposition og tilgængeligt fosfor og hældningsposition og tilgængeligt kalium.
For at klarlægge sammenhængen mellem jordens næringsstoffer og jordkorrosion er det nødvendigt at analysere sammenhængen. Som vist i tabel 5 var redoxpotentialet signifikant negativt korreleret med tilgængeligt kvælstof (R2 = -0,845) og signifikant positivt korreleret med tilgængeligt fosfor (R2 = 0,842) af redox-potentialet (R80, afspejler redox-kvaliteten = 0,842) og det tilgængelige redox-potentiale. som normalt påvirkes af nogle fysiske og kemiske egenskaber af jorden, og derefter påvirker en række egenskaber af jorden.Derfor er det en vigtig faktor i at bestemme retningen for jordens næringsstoftransformation67.Forskellige redoxkvaliteter kan resultere i forskellige tilstande og tilgængelighed af ernæringsfaktorer.Derfor har redoxpotentialet tilgængeligt en signifikant tilgængelig potnitro-kvælstofkorus, med tilgængeligt tilgængeligt pho nitrophorus.
Ud over metalegenskaber er korrosionspotentiale også relateret til jordegenskaber. Korrosionspotentiale var signifikant negativt korreleret med organisk stof, hvilket indikerer, at organisk stof havde en signifikant effekt på korrosionspotentialet. Derudover var organisk stof også signifikant negativ korreleret med potentialgradient (SN) (R2=-0,713) og sulfation, der også påvirker (R2=-0,713) og sulfation, der også påvirker (R71-0), der påvirker potentialet (R71-0) sulfation..Der var en signifikant negativ sammenhæng mellem jordens pH og tilgængeligt kalium (R2 = -0,728).
Tilgængeligt nitrogen var signifikant negativt korreleret med totalopløselige salte og chloridioner, og tilgængeligt fosfor og tilgængeligt kalium var signifikant positivt korreleret med totalopløselige salte og chloridioner. Dette indikerede, at tilgængeligt næringsstofindhold signifikant påvirkede mængden af ​​totale opløselige salte og chloridioner i jorden til forsyningen af ​​nutrienter, og ikke en akkumulering af nutrienter. tal nitrogen var signifikant negativt korreleret med sulfation og signifikant positivt korreleret med bikarbonat, hvilket indikerer, at total nitrogen havde en effekt på indholdet af sulfat og bikarbonat. Planter har ringe efterspørgsel efter sulfationer og bikarbonationer, så de fleste af dem er frie i jorden eller absorberes af jordens sulfater og sulfater til fordel for akkumulering af sulfater og nitrogen. af kvælstof i jorden. Derfor er en passende forøgelse af indholdet af tilgængeligt kvælstof og humus i jorden gavnligt for at reducere jordens korrosivitet.
Jord er et system med kompleks sammensætning og egenskaber.Jordens korrosivitet er resultatet af den synergistiske virkning af mange faktorer.Derfor bruges en omfattende evalueringsmetode generelt til at evaluere jordens korrosivitet. Med henvisning til "Code for Geotechnical Engineering Investigation" (GB50021-94) og testmetoderne fra China Soil Corrosion Test Network, kan jordkorrosionsgraden evalueres omfattende i overensstemmelse med korrosionsværdien: (1) vi korrosion vurderes kun i henhold til følgende standard: (1) , der er ingen moderat korrosion eller stærk korrosion;(2) hvis der ikke er stærk korrosion, vurderes det som moderat korrosion;(3) hvis der er et eller to steder med stærk korrosion, vurderes det som stærk korrosion;(4) hvis der er 3 eller flere steder med stærk korrosion, vurderes det som stærk korrosion for alvorlig korrosion.
I henhold til jordresistivitet, redoxpotentiale, vandindhold, saltindhold, pH-værdi og Cl- og SO42-indhold blev korrosionsgraderne af jordprøver på forskellige skråninger grundigt evalueret. Forskningsresultaterne viser, at jorden på alle skråninger er meget korrosive.
Korrosionspotentialet er en vigtig faktor, der påvirker korrosionen af ​​skråningsbeskyttelsesnettet. Korrosionspotentialerne for de tre skråninger er alle lavere end -200 mv, hvilket har den største indvirkning på korrosionen af ​​metalnettet op ad bakke. Potentialgradient kan bruges til at bedømme størrelsen af ​​herreløs strøm i jorden. Straystrøm er en vigtig faktor, der påvirker skråninger på midterste skråninger og solskråninger. saltindholdet i jorden på de øvre, midterste og nedre skråninger var alle over 500 mg/kg, og korrosionseffekten på skråningsbeskyttelsesnettet var moderat. Jordvandsindholdet er en vigtig faktor, der påvirker korrosion af metalmasker på mellem- og nedskråninger, og har en større indflydelse på korrosionen af ​​skråningsbeskyttelsesmasker, der er så hyppigt forekommende, som der er hyppigst mikro- og udbredte. aktiviteter og hurtig plantevækst.
Forskningen viser, at korrosionspotentiale, potentialgradient, totalt opløseligt saltindhold og vandindhold er de vigtigste faktorer, der påvirker jordkorrosionen på de tre skråninger, og jordens korrosivitet vurderes som stærk.Korrosionen af ​​skråningsbeskyttelsesnetværket er den mest alvorlige ved den midterste skråning, hvilket giver en reference for anti-korrosionsdesignet af det tilgængelige jernbaneskråningsnetværk til organiske, så fertil korrosionsbeskyttelsen er fordelagtig. rosion, lette plantevæksten og til sidst stabilisere hældningen.
Sådan citeres denne artikel: Chen, J. et al. Effekter af jordsammensætning og elektrokemi på korrosion af stenskråningsnetværk langs en kinesisk jernbanelinje.videnskab.Rep.5, 14939;doi: 10.1038/srep14939 (2015).
Lin, YL & Yang, GL Dynamiske karakteristika af skråninger under jordskælv under jordskælv.naturkatastrofe.69, 219-235 (2013).
Sui Wang, J. et al. Analyse af typiske jordskælvsskader på motorveje i det jordskælvsramte Wenchuan-område i Sichuan-provinsen[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering.28, 1250–1260 (2009).
Weilin, Z., Zhenyu, L. & Jinsong, J. Seismisk skadesanalyse og modforanstaltninger af motorvejsbroer i Wenchuan jordskælv.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering.28, 1377-1387 (2009).
Lin, CW, Liu, SH, Lee, SY & Liu, CC Effekten af ​​Chichi-jordskælvet på jordskred forårsaget af efterfølgende nedbør i det centrale Taiwan.Engineering Geology.86, 87-101 (2006).
Koi, T. et al. Langsigtede virkninger af jordskælvsinducerede jordskred på sedimentproduktion i et bjergvandskel: Tanzawa-regionen, Japan.geomorphology.101, 692-702 (2008).
Hongshuai, L., Jingshan, B. & Dedong, L. En gennemgang af forskning i seismisk stabilitetsanalyse af geotekniske skråninger.Earthquake Engineering and Engineering Vibration.25, 164-171 (2005).
Yue Ping, Forskning i geologiske farer forårsaget af jordskælvet i Wenchuan i Sichuan.Journal of Engineering Geology 4, 7–12 (2008).
Ali, F. Skråningsbeskyttelse med vegetation: rodmekanik af nogle tropiske planter. International Journal of Physical Sciences.5, 496-506 (2010).
Takyu, M., Aiba, SI & Kitayama, K. Topografiske effekter på tropiske lavmontane skove under forskellige geologiske forhold i Mount Kinabalu, Borneo.Plant Ecology.159, 35-49 (2002).
Stokes, A. et al.Ideelle planterodskarakteristika til beskyttelse af naturlige og manipulerede skråninger mod jordskred.Plants and Soils, 324, 1-30 (2009).
De Baets, S., Poesen, J., Gyssels, G. & Knapen, A. Effekter af græsrødder på muldjordens eroderbarhed under koncentreret flow.Geomorphology 76, 54–67 (2006).