Köszönjük, hogy meglátogatta a Nature.com webhelyet. Az Ön által használt böngészőverzió korlátozottan támogatja a CSS-t. A legjobb élmény érdekében javasoljuk, hogy használjon frissített böngészőt (vagy kapcsolja ki a kompatibilitási módot az Internet Explorerben). Addig is a folyamatos támogatás érdekében a webhelyet stílusok és JavaScript nélkül jelenítjük meg.
Kutatási tárgyként a Sui-Chongqing vasúti lejtőt tekintve a talaj ellenállása, a talaj elektrokémiája (korróziós potenciál, redox potenciál, potenciál gradiens és pH), a talaj anionjai (összes oldható sók, Cl-, SO42- és) és a talaj tápanyagtartalma. (Nedvességtartalom, szerves anyag, összes nitrogén, alkáli-hidrogenolizált, rendelkezésre álló porozstropholium, különböző foszforoszlopok) Az ionfokozatot a mesterséges talaj egyedi mutatói és átfogó mutatói alapján értékelik. A lejtővédő háló korróziójára más tényezőkhöz képest a víz van a legnagyobb hatással, ezt követi az aniontartalom. Az összes oldható só mérsékelt hatással van a lejtővédő háló korróziójára, a kóboráram mérsékelt hatással van a lejtős védőháló korróziójára. a középső és alsó lejtőn erős volt a rózsa. A talaj szervesanyag-tartalma szignifikánsan korrelált a potenciális gradienssel.A rendelkezésre álló nitrogén, a rendelkezésre álló kálium és a rendelkezésre álló foszfor szignifikánsan korrelált az anionokkal. A talaj tápanyagainak eloszlása ​​közvetetten összefügg a lejtőtípussal.
Vasutak, autópályák és vízvédelmi létesítmények építésekor gyakran elkerülhetetlen a hegynyílás. A délnyugati hegyek miatt Kína vasútépítése nagymértékben megköveteli a hegy feltárását. Elpusztítja az eredeti talajt és növényzetet, sziklás lejtőket hoz létre. Ez a helyzet földcsuszamláshoz és talajerózióhoz vezet, ami különösen veszélyezteti a közúti közlekedés biztonságát20,20 a vasúti közlekedés biztonságát. Wenchuan földrengés.A földcsuszamlások széles körben elterjedt és súlyos földrengés-katasztrófává váltak1.A Szecsuán tartomány 4243 kilométernyi fő főútvonalának 2008-as értékelése során 1736 súlyos földrengés történt az útalapokban és a lejtőtámfalakban, ami az értékelés teljes hosszának 39,76%-át teszi ki. legalább 10 év (tajvani földrengés), sőt akár 40-50 év (Kanto földrengés Japánban)4,5.A gradiens a fő földrengésveszélyt befolyásoló tényező6,7.Ezért szükséges az út lejtésének megőrzése és stabilitásának erősítése.A növények pótolhatatlan szerepet játszanak a rézsűvédelemben, a sziklák helyreállításában és az ökológiai viszonyok között. tápanyagok, például szerves anyag, nitrogén, foszfor és kálium, és nem rendelkeznek a növényzet növekedéséhez szükséges talajkörnyezettel. Az olyan tényezők miatt, mint a nagy lejtő és az esőerózió, a lejtőtalaj könnyen elveszik. A lejtőkörnyezet zord, hiányzik a növények növekedéséhez szükséges feltételek, a lejtős talaj pedig nem támogatja a stabilitást, és a lejtős talaj hiányzik a támasztó stabilitásról9. A lejtős talaj védelmére használt technológia lejtős permetezés technológiás lejtős permetezéshez használt technológia. hazám. A permetezéshez használt mesterséges talaj zúzott kőből, termőföld talajából, szalmából, összetett műtrágyából, vízvisszatartó szerből és ragasztóból (gyakran használt ragasztók közé tartozik a portlandcement, szerves ragasztó és aszfalt emulgeálószer) meghatározott arányban áll. A technikai folyamat a következő: először szögesdróttal fektessünk a talajra, b végül csavarozzuk fel a kőzetre, majd permetezzük fel vagy permetezzük be a rúddal. a lejtőt speciális permetezővel. Leginkább a 14#-os rombusz alakú, teljesen horganyzott fémhálót használják, 5 cm×5 cm-es hálószabással és 2 mm-es átmérővel. A fémháló lehetővé teszi, hogy a talajmátrix tartós monolit lapot képezzen a kőzet felszínén. A fémháló korrodálódik a talajban, mert a talaj korróziós fokától maga a talaj korróziós foka függ. Az iontényezők nagy jelentőséggel bírnak a talaj által kiváltott fémháló-erózió értékelésében és a földcsuszamlásveszély kiküszöbölésében.
A növénygyökerekről úgy tartják, hogy döntő szerepet játszanak a lejtők stabilizálásában és az erózió elleni védekezésben10,11,12,13,14. A lejtők sekély földcsuszamlások elleni stabilizálására növényzet használható, mert a növényi gyökerek meg tudják rögzíteni a talajt, hogy megakadályozzák a földcsuszamlásokat.15,16,17.A fás növényzet, különösen a függőleges fák által kialakított gyökérrendszerek, segít megelőzni a növények elsüllyedését és védőrétegeit. amelyek megerősítő cölöpökként működnek a talajban. A gyökérarchitektúra mintázatainak kialakulását gének vezérlik, és ezekben a folyamatokban a talaj környezete döntő szerepet játszik. A fémek korróziója a talaj környezetétől függően változik20. A fémek korróziójának mértéke a talajban a meglehetősen gyors feloldódástól az elhanyagolható hatásig terjedhet.21. A mesterséges talaj nagyon különbözik a valódi „természetes talajok millióinak kölcsönhatásai” és a külső élőlények létrejöttétől. s 22,23,24.Mielőtt a fás növényzet stabil gyökérrendszert és ökoszisztémát alkot, a sziklalejtővel és mesterséges talajjal kombinált fémháló biztonságos működése közvetlenül összefügg a természeti gazdaság fejlődésével, az életbiztonsággal és az ökológiai környezet javításával.
A fémek korróziója azonban óriási veszteségekhez vezethet.A 80-as évek elején Kínában a vegyipari gépeken és más iparágakon végzett felmérés szerint a fémkorrózió okozta veszteségek a teljes kibocsátási érték 4%-át tették ki. Ezért nagy jelentősége van a korróziós mechanizmus tanulmányozásának és a védőintézkedések megtételének a gazdaságos felépítés érdekében.A talaj,szilárd mikroorganizmusok, mikróbák és folyékony anyagok komplex rendszere. lovagló anyagok, és a szórt áramok is korróziót okozhatnak.Ezért fontos a talajba temetett fémek korróziójának megelőzése.Jelenleg az eltemetett fémkorrózióval kapcsolatos kutatások elsősorban (1) az eltemetett fémkorróziót befolyásoló tényezőkre fókuszálnak25;(2) fémvédelmi módszerek26,27;(3) a fémkorrózió mértékének megítélési módszerei28;Korrózió különböző közegekben.A vizsgálatban szereplő összes talaj azonban természetes volt, és elegendő talajképző folyamaton ment keresztül.A vasúti sziklalejtők mesterséges talajeróziójáról azonban nincs jelentés.
A mesterséges talaj más korrozív közegekkel összehasonlítva az illikviditás, heterogenitás, szezonalitás és regionalitás jellemzőivel rendelkezik. A fémkorróziót mesterséges talajokban a fémek és a mesterséges talajok elektrokémiai kölcsönhatásai okozzák. A fémkorrózió sebessége a veleszületett tényezőkön kívül a környező környezettől is függ. A fémkorrózió mértékét számos tényező befolyásolja, így a fémek mikrokorróziója egyenként vagy együttesen, így a talaj nedvességtartalma, oxigéntartalma, oxigéntartalma,,,,,. bes30,31,32.
A 30 éves gyakorlat során problémát jelentett a sziklás lejtők mesterséges talajának tartós megőrzésének kérdése33. Egyes lejtőn 10 év kézi ápolás után a talajerózió miatt nem tudnak cserjék vagy fák növekedni. A fémháló felületén lévő szennyeződés helyenként lemosódott. A korrózió miatt néhány fémháló megrepedt, és főleg a vasúti lejtőn, alattuk a kutatások megrepedtek, és minden korrózió elveszett. a vasúti alállomás földelő rácsának korróziójáról, a kisvasút által keltett szórt áramkorrózióról, valamint a vasúti hidak34,35, vágányok és egyéb járműberendezések korróziójáról a talajökoszisztéma helyreállításának és mesterséges helyreállításának elméleti és gyakorlati alapja. Lejtő mesterséges.
A vizsgálati helyszín Szecsuán dombos területén (30°32′N, 105°32′E) található a Suiningi pályaudvar közelében. A terület a Szecsuáni-medence közepén helyezkedik el, alacsony hegyekkel és dombokkal, egyszerű geológiai felépítéssel és sík domborzattal. Az erózió, az eróziós tájképződés és a víz felhalmozódása, a víz felhalmozódása és felhalmozódása főként. Az odú főleg lila homok és iszapkő. Az integritás gyenge, a kőzet tömbös szerkezetű. A vizsgált területen szubtrópusi nedves monszun éghajlat uralkodik, szezonális jellemzőkkel: kora tavasz, forró nyár, rövid ősz és késő tél. A csapadék bőséges, a fény- és hőforrások bőségesek, a fagymentes időszak hosszú (285°C-os átlaghőmérséklet, az évi átlaghőmérséklet 1 hónap, 7 hónap átlagos hőmérséklete 7°C). augusztus) 27,2°C, a szélső maximum hőmérséklet 39,3°C. A leghidegebb hónap a január (az átlaghőmérséklet 6,5°C), a szélső minimumhőmérséklet -3,8°C, az éves átlagos csapadékmennyiség 920 mm, főként júliusban és augusztusban. A tavaszi, nyári, őszi és téli csapadék mennyisége nagymértékben változik.A csapadék aránya az egyes évszakokban 19-21%, 51-54%, 22-24%, illetve 4-5%.
A kutatóhely egy körülbelül 45°-os lejtő a 2003-ban épült Yu-Sui Railway lejtőjén. 2012 áprilisában dél felé fordult a Suining pályaudvar 1 km-es körzetében.Kontrollként a természetes lejtőt használtuk.A lejtő ökológiai helyreállítása a külföldi fejtrágyázásos talajpermetezési technológiát alkalmazza az ökológiai helyreállításhoz.A vasúti oldallejtő magassága szerint a lejtő felfelé, középső lejtőre és lejtőre osztható (2. ábra).Mivel a levágott lejtő vastagsága a fém szennyeződés elkerülése 1 cm, a mesterséges talaj kb. h, csak rozsdamentes acél lapáttal vesszük fel a talaj felszínét 0-8 cm-re. Minden lejtőpozícióhoz négy ismétlést állítottunk be, ismétlésenként 15-20 véletlenszerű mintavételi ponttal. Minden ismétlés 15-20 véletlenszerűen meghatározott, S-alakú sormintavételi pontokból álló keverék. Friss tömege kb. 500 gramm a talajba zárható polietilén. természetesen levegőn szárítjuk, a kavicsot és az állati és növényi maradványokat kiszedjük, achátrúddal összetörjük, és a durva szemcsék kivételével 20 mesh-es, 100 mesh-es nejlonszitával átszitáljuk.
A talaj ellenállását a Shengli Instrument Company által gyártott VICTOR4106 földelési ellenállás-mérővel mértük;a talaj ellenállását szántóföldön mértük;a talajnedvesség mérése szárítási módszerrel történt. A DMP-2 hordozható digitális mv/pH műszer nagy bemeneti impedanciával rendelkezik a talajkorróziós potenciál mérésére. A potenciál gradienst és a redoxpotenciált a DMP-2 hordozható digitális mv/pH-val határoztuk meg, a talajban az összes oldható sót maradékszárítási módszerrel határoztuk meg, a kloridion-tartalmat a talaj A szulfatációs módszerével határoztuk meg (a talaj NOhrát módszerrel határoztuk meg) EDTA Titrálási módszer, kettős indikátoros titrálási módszer a talaj karbonát és bikarbonát meghatározására, kálium-dikromát oxidációs fűtési módszer a talaj szervesanyagának meghatározására, lúgos oldatos diffúziós módszer a talaj lúgos hidrolízisének meghatározására, H2SO4-HClO4 emésztés Mo-Sb kolorimetriás módszer A talaj teljes foszfortartalmát a talajban és a talajban elérhető OlsenCO tartalommal határoztuk meg, mint0 phos/phos. extrahálószer), a talaj összes káliumtartalmát pedig nátrium-hidroxid fúziós láng fotometriával határoztuk meg.
A kísérleti adatokat kezdetben rendszerezték. Az SPSS Statistics 20-at használtuk az átlag, a szórás, az egytényezős ANOVA és a humán korrelációs elemzés elvégzésére.
Az 1. táblázat a különböző lejtésű talajok elektromechanikai tulajdonságait, anionjait és tápanyagait mutatja be. A különböző lejtők korróziós potenciálja, talajellenállása és kelet-nyugati potenciálgradiense mind szignifikáns volt (P < 0,05). A lejtőn, a középső lejtőn és a természetes lejtőn jelentős volt a redox potenciál (P < 0,05). lejtő>lejtő>középső lejtő.A talaj pH-értéke lejtő>felfelé>középső lejtő>természetes lejtő sorrendben volt.Összes oldható só, természetes lejtő lényegesen nagyobb volt, mint a vasúti lejtő (P < 0,05).A harmadosztályú vasúti lejtős talaj összes oldható sótartalma 500 mg/kg feletti a talaj oldhatóanyag-tartalma. természetes lejtő, a legalacsonyabb a lejtőkön (P < 0,05). Az összes nitrogéntartalom a középső lejtőn volt a legmagasabb, a legalacsonyabb az emelkedőn;az elérhető nitrogéntartalom a lejtőn és a középső lejtőn volt a legmagasabb, a természetes lejtőn a legalacsonyabb;a vasúti lejtőn és lejtőn a teljes nitrogéntartalom alacsonyabb, de a rendelkezésre álló nitrogéntartalom magasabb. Ez azt jelzi, hogy a felfelé és lefelé irányuló szerves nitrogén mineralizáció gyors. A rendelkezésre álló káliumtartalom megegyezik a rendelkezésre álló foszforral.
A talaj ellenállása az elektromos vezetőképességet jelző mutató, és a talajkorrózió megítélésének alapvető paramétere. A talaj ellenállását befolyásoló tényezők közé tartozik a nedvességtartalom, az összes oldható sótartalom, a pH, a talaj szerkezete, a hőmérséklet, a szervesanyag-tartalom, a talaj hőmérséklete és a tömítettség. Általánosságban elmondható, hogy az alacsony ellenállású talajok korrozívabbak, és fordítva. A talajkorróziós ellenállás megítélésére az országokban általánosan használt módszert használjuk. osztályzat értékelési kritériumai minden egyes indexre37,38.
Hazám vizsgálati eredményei és szabványai szerint (1. táblázat), ha a talaj maró hatását csak a talajellenállás alapján értékeljük, akkor az emelkedőn lévő talaj erősen korrozív;a lejtőn a talaj mérsékelten korrozív;a talaj korrozív képessége a középső lejtőn és a természetes lejtőn viszonylag alacsony gyenge.
Az emelkedő lejtőjének talajellenállása lényegesen kisebb, mint a lejtő többi részének, amit az esőerózió okozhat. A felfelé tartó talajréteg a vízzel együtt a középső lejtőre folyik, így a felfelé ívelő fém lejtővédő háló közel van a termőtalajhoz. A fémhálók egy része szabaddá vált, sőt a levegőben is felfüggesztésre került.a cölöpök távolsága 3 m volt;A cölöpverési mélység 15 cm alatt volt. A csupasz fémháló és a lehámló rozsda megzavarhatja a mérési eredményeket. Ezért nem megbízható a talajkorróziót csak a talajellenállási index alapján értékelni. A korrózió átfogó értékelésénél nem veszik figyelembe a lejtős talajellenállást.
A magas relatív páratartalom miatt a szecsuáni területen az évelő párás levegő a levegőnek kitett fémhálót súlyosabban korrodálja, mint a talajba temetett fémhálót.39 A drótháló levegőnek való kitettsége csökkentheti az élettartamot, ami destabilizálhatja a hegyvidéki talajokat. A talajvesztés megnehezítheti a növények, különösen a fás szárú növények gyökeresedését. a talaj megszilárdulására. Ugyanakkor a növénynövekedés javíthatja a talaj minőségét és növelheti a talaj humusztartalmát, amely nemcsak vizet képes megtartani, hanem jó környezetet biztosít az állatok és növények növekedéséhez és szaporodásához, ezáltal csökkenti a talajveszteséget. Ezért az építkezés korai szakaszában több fás magot kell vetni a lejtőn, és a vízvisszatartó és az erózió folyamatos védőrétegének csökkentése érdekében be kell takarni. e talajt az esővíz.
A háromszintes lejtőn a lejtővédő háló korrózióját befolyásoló fontos tényező a korróziós potenciál (2. táblázat). Normál körülmények között a korróziós potenciál nem nagyon változik az adott környezetben. Észrevehető változást okozhatnak a kóbor áramok. A kóbor áramok a közúti közlekedési rendszerbe és a közúti közlekedési rendszerbe bekerülő járművekre vonatkoznak. A közlekedési rendszer fejlődése során hazám vasúti közlekedési rendszere nagyarányú villamosítást ért el, és nem hagyható figyelmen kívül az eltemetett fémek korróziója, amelyet a villamosított vasutak egyenáram-szivárgása okoz. Jelenleg a talajpotenciál gradiens alapján állapítható meg, hogy a talaj tartalmaz-e kóboráram-zavarokat.Ha a talaj potenciál gradiense kisebb, mint 0, akkor a talaj felszíni árama 0 m-nél alacsonyabb.ha a potenciálgradiens 0,5 mv/m és 5,0 mv/m tartományban van, a szórt áram mérsékelt;ha a potenciál gradiens nagyobb, mint 5,0 mv/m, a kóboráram szintje magas. A közép-, fel- és le-lejtő potenciál gradiens (EW) lebegő tartományát a 3. ábra mutatja. A lebegési tartomány szempontjából mérsékelt kóbor áramok vannak a kelet-nyugati és északi irányban. a fémhálók korrózióját befolyásoló tényező a lejtőközépen és a lejtőn, különösen a lejtőközépen.
Általában a 400 mV feletti talaj redoxpotenciál (Eh) az oxidáló képességet jelzi, 0-200 mV felett közepes, 0 mV alatt pedig nagy redukáló képességet. Minél kisebb a talaj redoxpotenciálja, annál nagyobb a talaj mikroorganizmusainak fémekkel szembeni korróziós képessége44. Megjósolható a talaj mikrobiális potenciáljának trendje, mint a talaj mikrobiális potenciál három redox korróziója5. 0 mv volt, a korróziós szint pedig nagyon kicsi volt. Ez azt mutatja, hogy a lejtős területek talajszellőzési állapota jó, ami nem kedvez a talajban lévő anaerob mikroorganizmusok korróziójának.
Korábbi tanulmányok azt találták, hogy a talaj pH-jának hatása a talajerózióra nyilvánvaló. A pH-érték ingadozása jelentősen befolyásolja a fémanyagok korróziós sebességét. A talaj pH-ja szorosan összefügg a területtel és a talajban lévő mikroorganizmusokkal45,46,47.Általánosságban elmondható, hogy a talaj pH-jának hatása a talajon lévő fémek korróziójára, a pH-érték nem mindhárom talaj fémanyagának enyhén lúgos hatása, tehát enyhén lúgos. a fémháló korróziója gyenge.
Amint az a 3. táblázatból látható, a korrelációs elemzés azt mutatja, hogy a redoxpotenciál és a lejtőhelyzet szignifikánsan pozitívan korrelál (R2 = 0,858), a korróziós potenciál és a potenciálgradiens (SN) szignifikánsan pozitívan korrelál (R2 = 0,755), a redoxpotenciál és a potenciálgradiens (SN) pedig szignifikánsan pozitívan korrelál.0. (R5)A potenciál és a pH között szignifikáns negatív korreláció mutatkozott (R2 = -0,724). A lejtő helyzete szignifikánsan pozitívan korrelált a redoxpotenciállal. Ez azt mutatja, hogy a különböző lejtőpozíciók mikrokörnyezetében különbségek vannak, és a talaj mikroorganizmusai szorosan összefüggenek a redox potenciállal48, 49, 50. A redoxpotenciál szignifikánsan negatívan jelezte, hogy a pH-érték2 és az Eh5 során nem mindig szinkronizált. talaj-redox folyamat, de negatív lineáris kapcsolata volt. A fémek korróziós potenciálja az elektronszerzés és -veszteség relatív képességét képviselheti. Bár a korróziós potenciál szignifikánsan pozitívan korrelált a potenciálgradienssel (SN), a potenciálgradiens oka lehet, hogy a fém könnyű elektronvesztést okoz.
A talaj teljes oldható sótartalma szorosan összefügg a talaj maró hatásával. Általánosságban elmondható, hogy minél nagyobb a talaj sótartalma, annál kisebb a talaj ellenállása, így a talaj ellenállása is nő. A talaj elektrolitjaiban nemcsak az anionok és a különböző tartományok, hanem a korróziós hatások is elsősorban a karbonátok, kloridok és szulfátok. Ezen kívül a teljes oldható sótartalom befolyásolja a talaj fémek elektrolittartalmát közvetve, így a korrózió hatásait is. oxigén oldhatóság53.
A talajban található oldható sókból disszociált ionok többsége közvetlenül nem vesz részt az elektrokémiai reakciókban, hanem a fémek korrózióját a talajellenálláson keresztül befolyásolja. Minél nagyobb a talaj sótartalma, annál erősebb a talaj vezetőképessége és annál erősebb a talajerózió. A természetes lejtők talaj sótartalma lényegesen magasabb, mint a vasúti lejtőké, aminek az az oka, hogy a természetes lejtők megkímélik a növényzetet, és vízben is gazdagok. lejtőn érett talajképződés tapasztalható (a kőzetmállás során kialakuló talajalapanyag), de a vasúti lejtőtalaj a „mesterséges talaj” mátrixaként zúzott kődarabokból áll, és nem ment át kellő talajképződési folyamaton.Ásványi anyagok nem szabadulnak fel. Ezenkívül a természetes lejtők mély talajában a sóionok a felszíni párolgás során kapilláris hatására felemelkednek és a felszíni talajban felhalmozódtak, ami a felszíni talaj sóion-tartalmának növekedését eredményezi. A vasúti lejtő talajvastagsága kisebb, mint 20 cm, ami azt eredményezi, hogy a feltalaj nem tudja pótolni a mélytalajból származó sót.
A pozitív ionok (például K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+ stb.) csekély hatást gyakorolnak a talajkorrózióra, míg az anionok jelentős szerepet játszanak a korrózió elektrokémiai folyamatában és jelentős hatást gyakorolnak a fémek korróziójára.A Cl− felgyorsíthatja az anód korrózióját, és a legkorrozívabb anion;minél nagyobb a Cl− tartalom, annál erősebb a talajkorrózió. Az SO42− nemcsak az acél korrózióját segíti elő, hanem egyes betonanyagokban is korróziót okoz.54. A vasat is korrodálja. Egy sor savas talajkísérlet során megállapították, hogy a korrózió sebessége arányos a talaj savasságával55. A klór és a szulfát az oldható káliumsó fő alkotóelemei, amelyek az oldható káliumsó fő összetevői. a szénacél korróziós súlyvesztesége lúgos talajokban szinte arányos a klorid- és szulfátionok hozzáadásával56,57.Lee et al.megállapította, hogy az SO42- akadályozhatja a korróziót, de elősegíti a már kialakult korróziós gödrök kialakulását58.
A talajkorrozivitás értékelési szabvány és a vizsgálati eredmények szerint a kloridion tartalom minden lejtős talajmintában 100 mg/kg feletti volt, ami erős talajkorrozivitást jelez. Mind az emelkedőn, mind a lejtőn 200 mg/kg feletti és 500 mg/kg alatti volt a szulfátion-tartalom, a talaj közepesen korrodált. a rózsa gyenge.Amikor a talaj közeg nagy koncentrációt tartalmaz, részt vesz a reakcióban, és korróziós lerakódást hoz létre a fémelektróda felületén, ezáltal lelassítja a korróziós reakciót.A koncentráció növekedésével a vízkő hirtelen eltörhet, ami nagymértékben felgyorsítja a korrózió sebességét;a koncentráció tovább növekszik, a korróziós skála lefedi a fémelektróda felületét, és a korróziós sebesség ismét lassuló tendenciát mutat59.A vizsgálat megállapította, hogy a talajban lévő mennyiség kisebb volt, ezért a korrózióra nem volt hatással.
A 4. táblázat szerint a lejtős és talajanionok közötti korreláció azt mutatta, hogy szignifikáns pozitív korreláció volt a lejtős és kloridionok között (R2=0,836), a lejtős és az összes oldható só között pedig szignifikáns pozitív korreláció (R2=0,742).
Ez arra utal, hogy a felszíni lefolyás és a talajerózió lehet a felelős a talaj összes oldható sótartalmának változásáért. Az összes oldható sók és a kloridionok között szignifikáns pozitív korreláció volt, aminek az lehet az oka, hogy az összes oldható sók a kloridionok halmazát alkotják, és az összes oldható sók mennyisége határozza meg a talajoldatok kloridion-tartalmát.
A szerves anyagok, az összes nitrogén, a rendelkezésre álló nitrogén, a rendelkezésre álló foszfor és a rendelkezésre álló kálium a talaj alapvető tápanyagai, amelyek befolyásolják a talaj minőségét és a tápanyagok gyökérrendszer általi felszívódását. A talaj tápanyagai fontos tényezők a talajban lévő mikroorganizmusok működésében, ezért érdemes megvizsgálni, hogy van-e összefüggés a talaj mesterséges tápanyagai és a fémes korrózió között. csak 9 éve tapasztalt szervesanyag-felhalmozódást. A mesterséges talaj sajátosságai miatt szükséges a mesterséges talaj tápanyagainak alapos ismerete.
A kutatások azt mutatják, hogy a természetes lejtős talajban a legmagasabb a szervesanyag-tartalom a teljes talajképződési folyamat után. Az alacsony lejtős talaj szervesanyag-tartalma volt a legalacsonyabb. Az időjárás és a felszíni lefolyás hatására a talaj tápanyagai felhalmozódnak a középső lejtőn és a lejtőn, vastag humuszréteget képezve. A talaj kis részecskéinek köszönhetően azonban a talajban lévő mikroorganizmusok könnyen bomlanak le. a középső és lejtős növényzet borítottsága és diverzitása magas volt, de a homogenitás alacsony volt, ami a felszíni tápanyagok egyenetlen eloszlásához vezethet. Vastag humuszréteg tartja a vizet, és aktívak a talaj élőlényei. Mindez felgyorsítja a talaj szervesanyagainak lebomlását.
A lejtős, középső és lejtős vasutak lúgos hidrolizált nitrogéntartalma magasabb volt, mint a természetes lejtőké, ami azt jelzi, hogy a vasúti lejtő szerves nitrogén mineralizációja lényegesen magasabb volt, mint a természetes lejtőn. Minél kisebbek a részecskék, annál instabilabb a talaj szerkezete, annál nagyobb a szerves anyag, annál könnyebben bomlik le a mikroorganizmusok és a mikroorganizmusok. trogén60,61.A 62 vizsgálat eredményeivel összhangban a vasúti rézsűk talajában a kisszemcsés aggregátumok tartalma lényegesen magasabb volt, mint a természetes rézsűké. Ezért megfelelő intézkedéseket kell tenni a vasúti lejtő talajában a műtrágya-, szervesanyag- és nitrogéntartalom növelésére, valamint a talajfelszín fenntartható hasznosításának javítására. A vasúti rézsűk teljes veszteségének 7-99,79%-a. A felszíni lefolyás lehet a fő hajtóereje a lejtős talajok elérhető tápanyagvesztésének63,64,65.
Amint a 4. táblázatban látható, szignifikáns pozitív korreláció volt a lejtő helyzete és a rendelkezésre álló foszfor között (R2=0,948), a lejtő helyzete és a rendelkezésre álló kálium között pedig azonos volt (R2=0,898). Ez azt mutatja, hogy a lejtő helyzete befolyásolja a talajban elérhető foszfor- és káliumtartalmat.
A gradiens a talaj szervesanyag-tartalmát és a nitrogéndúsulást befolyásoló fontos tényező66, és minél kisebb a gradiens, annál nagyobb a dúsulás mértéke. A talaj tápanyag-dúsításánál a tápanyagveszteség gyengült, a lejtő helyzetének hatása a talaj szervesanyag-tartalmára és a teljes nitrogéndúsításra nem volt nyilvánvaló. Ezért szignifikáns összefüggés volt a lejtős helyzet és a rendelkezésre álló foszfor, valamint a lejtős helyzet és a rendelkezésre álló kálium között.
A talaj tápanyagai és a talajkorrózió közötti kapcsolat tisztázása érdekében szükséges az összefüggés elemzése. Amint az 5. táblázatban látható, a redoxpotenciál szignifikánsan negatívan korrelált a rendelkezésre álló nitrogénnel (R2 = -0,845), és szignifikánsan pozitív korrelációt mutatott a rendelkezésre álló foszforral (R2 = 0,842) és a rendelkezésre álló kálium potenciáljával, ami általában a redox.90 által érintett kálium potenciálját tükrözi (R8 = a redox.90 = redox.90). a talaj egyes fizikai és kémiai tulajdonságait, majd a talaj egy sor tulajdonságát befolyásolja.Ezért fontos tényező a talaj tápanyag átalakulásának irányának meghatározásában67.A különböző redox-minőségek különböző állapotokat és táplálkozási tényezők elérhetőségét eredményezhetik.Ezért a redoxpotenciál szignifikáns korrelációt mutat a rendelkezésre álló nitrogénnel, a rendelkezésre álló káliummal.
A fémtulajdonságokon kívül a korróziós potenciál a talajtulajdonságokkal is összefügg. A korróziós potenciál szignifikánsan negatívan korrelált a szerves anyagokkal, ami azt jelzi, hogy a szerves anyag jelentős hatással volt a korróziós potenciálra. Ezen kívül a szerves anyag szignifikánsan negatívan korrelált a potenciálgradienssel (SN) (R2=-0,713) és a szulfátion-tartalommal (R2=-0,671), az SN-gradiens gradienssel és a szulfidálópotenciál-tartalommal is. szignifikáns negatív korreláció volt a talaj pH-ja és a rendelkezésre álló kálium között (R2 = -0,728).
A rendelkezésre álló nitrogén szignifikánsan negatívan korrelált az összes oldható sóval és kloridionnal, a rendelkezésre álló foszfor és a rendelkezésre álló kálium pedig szignifikánsan pozitívan korrelált az összes oldható sóval és kloridionnal. Ez arra utalt, hogy a rendelkezésre álló tápanyagtartalom szignifikánsan befolyásolta az összes oldható sók és kloridionok mennyiségét a talajban, a talajban lévő anionok pedig nem kedveztek szignifikánsan a tápanyag-felhalmozódásnak és a tápanyagellátásnak. szulfátion, és szignifikánsan pozitív korrelációt mutat a bikarbonáttal, ami azt jelzi, hogy az összes nitrogén hatással volt a szulfát- és bikarbonát-tartalomra. A növényeknek csekély az igényük a szulfát- és bikarbonát-ionokra, így ezek többsége szabadon a talajban, vagy a talaj kolloidjai által felszívódott. A talajban elérhető nitrogén- és humusztartalom megfelelő növelése előnyös a talajkorrozivitás csökkentésében.
A talaj összetett összetételű és tulajdonságú rendszer.A talajkorrozivitás számos tényező szinergikus hatásának eredménye.Ezért általában átfogó értékelési módszert alkalmaznak a talajkorrózió értékelésére. A „Geotechnikai Mérnöki Vizsgálati Kódex” (GB50021-94) és a China Soil Corrosion Test Network vizsgálati módszerei alapján a talajkorróziós fokozat átfogóan értékelhető a következő szabványok szerint: (1) Az értékelés gyenge korrózió, ha csak nincs korrózió erős, vagy erős korrózió;(2) ha nincs erős korrózió, akkor mérsékelt korróziónak minősül;(3) ha egy vagy két erős korróziós hely van, akkor az erős korróziónak minősül;(4) ha 3 vagy több erős korróziós hely van, akkor erős korrózió esetén erős korróziónak minősül.
A talajellenállás, redoxpotenciál, víztartalom, sótartalom, pH-érték, valamint Cl- és SO42-tartalom alapján átfogóan értékelték a talajminták korróziós fokát különböző lejtőkön. A kutatási eredmények azt mutatják, hogy minden lejtő talaja erősen korrozív.
A lejtővédő háló korrózióját befolyásoló fontos tényező a korróziós potenciál. A három lejtő korróziós potenciálja mind -200 mv alatt van, ami a legnagyobb hatással van az emelkedő fémháló korróziójára. A potenciál gradiens segítségével meg lehet ítélni a talaj kóboráramának nagyságát. A kóbor áram fontos tényező a lejtőkön és különösen a fémes középső lejtőkön. A felső, a középső és az alsó lejtők talajainak tartalom 500 mg/kg felett volt, a lejtővédő háló korróziós hatása mérsékelt volt. A talajvíztartalom fontos tényező a fémhálók korróziójában a középső és lejtőkön, és nagyobb hatással van a lejtővédő hálók korróziójára. .
A kutatás kimutatta, hogy a három lejtőn a talajkorróziót leginkább a korróziós potenciál, a potenciálgradiens, az összes oldható sótartalom és a víztartalom befolyásolja, a talajkorróziót erősnek értékelik. A lejtővédő hálózat korróziója a középső lejtőn a legsúlyosabb, ami referenciaként szolgál a vasúti rézsűvédő hálózat korróziógátló kialakításához. stabilizálja a lejtőt.
Hogyan kell idézni ezt a cikket: Chen, J. et al.Effects of soil composition and electrochemistry on the corrosion of rock slope network along a Chinese train line.science.Rep.5, 14939;doi: 10.1038/srep14939 (2015).
Lin, YL & Yang, GL Vasúti aljzat lejtőinek dinamikus jellemzői földrengés gerjesztésével.természetes katasztrófa.69, 219–235 (2013).
Sui Wang, J. et al.A Szecsuán tartomány Wencsuan földrengés sújtotta területén lévő autópályák tipikus földrengéskárosulásának elemzése[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering.28, 1250–1260 (2009).
Weilin, Z., Zhenyu, L. & Jinsong, J. Szeizmikus károk elemzése és ellenintézkedések autópálya hidak in Wenchuan earthquake.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering.28, 1377–1387 (2009).
Lin, CW, Liu, SH, Lee, SY & Liu, CC A Chichi földrengés hatása a későbbi esőzések által kiváltott földcsuszamlásokra Tajvan középső részén. Engineering Geology.86, 87–101 (2006).
Koi, T. et al.A földrengések által kiváltott földcsuszamlások hosszú távú hatásai az üledéktermelésre egy hegyi vízgyűjtőn: Tanzawa régió, Japán.geomorphology.101, 692–702 (2008).
Hongshuai, L., Jingshan, B. & Dedong, L. A geotechnical lejtők szeizmikus stabilitásának elemzésével kapcsolatos kutatások áttekintése.Earthquake Engineering and Engineering Vibration.25, 164–171 (2005).
Yue Ping, Kutatás a szecsuani Wenchuan földrengés által okozott geológiai veszélyekről.Journal of Engineering Geology 4, 7–12 (2008).
Ali, F. Slope protection with vegetation: root mechanics of some tropical plant.International Journal of Physical Sciences.5, 496–506 (2010).
Takyu, M., Aiba, SI & Kitayama, K. Topografikus hatások trópusi alacsony hegyvidéki erdőkre különböző geológiai körülmények között, Mount Kinabalu, Borneo.Plant Ecology.159, 35–49 (2002).
Stokes, A. et al. Ideális növénygyökerek jellemzői a természetes és mesterséges lejtők földcsuszamlások elleni védelméhez.Plants and Soils, 324, 1-30 (2009).
De Baets, S., Poesen, J., Gyssels, G. & Knapen, A. Effects of grass roots on topsoil erodibility during koncentrált flow.Geomorphology 76, 54–67 (2006).