Շնորհակալություն Nature.com այցելելու համար: Բրաուզերի տարբերակը, որը դուք օգտագործում եք, սահմանափակ աջակցություն ունի CSS-ին: Լավագույն փորձի համար խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել թարմացված դիտարկիչ (կամ անջատել համատեղելիության ռեժիմը Internet Explorer-ում): Մինչդեռ շարունակական աջակցությունն ապահովելու համար մենք կայքը կցուցադրենք առանց ոճերի և JavaScript-ի:
Հետազոտության օբյեկտ ընդունելով Սուի-Չոնցին երկաթուղու թեքությունը, հողի դիմադրողականությունը, հողի էլեկտրաքիմիան (կոռոզիոն ներուժ, ռեդոքս պոտենցիալ, պոտենցիալ գրադիենտ և pH), հողի անիոններ (ընդհանուր լուծվող աղեր, Cl-, SO42- և) և հողի սնուցում: լանջերին, կոռոզիայի աստիճանը գնահատվում է ըստ առանձին ցուցիչների և արհեստական ​​հողի համապարփակ ցուցիչների: Համեմատած այլ գործոնների հետ, ջուրն ամենամեծ ազդեցությունն ունի լանջերի պաշտպանիչ ցանցի կոռոզիայի վրա, որին հաջորդում է անիոնի պարունակությունը: Ընդհանուր լուծվող աղը չափավոր ազդեցություն է ունենում լանջերի պաշտպանիչ ցանցի կոռոզիայի վրա, իսկ կոռոզիայից մոլորված հոսանքի ազդեցությունը հողի կոռոզիայից աստիճանի վրա: s-ը համակողմանիորեն գնահատվել է, և վերին լանջին կոռոզիան եղել է չափավոր, իսկ միջին և ստորին լանջերի կոռոզիան ուժեղ է եղել: Հողի օրգանական նյութերը զգալիորեն փոխկապակցված են պոտենցիալ գրադիենտի հետ: Հասանելի ազոտը, հասանելի կալիումը և հասանելի ֆոսֆորը զգալիորեն փոխկապակցված են հողի սնկային տիպի բաշխման հետ:
Երկաթուղիներ, մայրուղիներ և ջրի պահպանման օբյեկտներ կառուցելիս լեռների բացվածքները հաճախ անխուսափելի են: Հարավ-արևմուտքում գտնվող լեռների պատճառով Չինաստանի երկաթուղու շինարարությունը պահանջում է լեռը շատ փորել: Այն ոչնչացնում է նախնական հողը և բուսականությունը, ստեղծելով բաց քարքարոտ լանջեր: 2008 թվականի մայիսի 12-ի Վենչուանի երկրաշարժից հետո: Սողանքները դարձել են լայնորեն տարածված և լուրջ երկրաշարժի աղետ1:2008 թվականին Սիչուան նահանգի 4243 կիլոմետր առանցքային մայրուղիների գնահատման ժամանակ գրանցվել է 1736 ուժեղ երկրաշարժի աղետ ճանապարհների և լանջերի հենապատերի վրա, ինչը կազմում է գնահատման ընդհանուր երկարության 39,76%-ը: Ճանապարհների վնասների ուղղակի տնտեսական կորուստները կարող են գերազանցել 52,3 միլիարդ յուան: տևում է առնվազն 10 տարի (Թայվանի երկրաշարժ) և նույնիսկ մինչև 40-50 տարի (Կանտոյի երկրաշարժ Ճապոնիայում)4,5: Գրադիենտը երկրաշարժի վտանգի վրա ազդող հիմնական գործոնն է6,7: Հետևաբար, անհրաժեշտ է պահպանել ճանապարհի թեքությունը և ամրապնդել նրա կայունությունը: Բույսերը անփոխարինելի դեր են խաղում հողի, ժայռերի և ժայռերի սովորական պաշտպանության հետ8: լանջերը չունեն սննդարար գործոնների կուտակում, ինչպիսիք են օրգանական նյութերը, ազոտը, ֆոսֆորը և կալիումը, և չունեն բուսականության աճի համար անհրաժեշտ հողային միջավայր: Մեծ թեքության և անձրևի էրոզիայի պատճառով, լանջերի հողը հեշտությամբ կորչում է: Լանջի միջավայրը կոշտ է, զուրկ է բույսերի աճի համար անհրաժեշտ պայմաններից: լանջը պաշտպանելու համար հողը ծածկելն իմ երկրում լանջի էկոլոգիական վերականգնման տեխնոլոգիան է: Սրսկելու համար օգտագործվող արհեստական ​​հողը կազմված է մանրացված քարից, գյուղատնտեսական հողից, ծղոտից, բարդ պարարտանյութից, ջուրը պահող միջոցից և սոսինձից (սովորաբար օգտագործվող սոսինձները ներառում են պորտլանդական ցեմենտ, օրգանական սոսինձ, առաջին հերթին, տեխ. ժայռի վրա, այնուհետև ամրացրեք փշալարը գամերով և խարիսխով, և վերջապես լանջին սերմեր պարունակող արհեստական ​​հող ցողեք հատուկ հեղուկացիրով: Հիմնականում օգտագործվում է 14# ադամանդաձև մետաղական ցանցը, որը լիովին ցինկապատված է, 5 սմ × 5 սմ ցանցային ստանդարտով և 2 մմ տրամագծով մետաղական մոնոլիտ մակերեսով: Մետաղական ցանցը հողում կոռոզիայի է ենթարկվելու, քանի որ հողն ինքնին էլեկտրոլիտ է, և կոռոզիայի աստիճանը կախված է հողի բնութագրերից: Հողի կորոզիայի գործոնների գնահատումը մեծ նշանակություն ունի հողի հետևանքով առաջացած մետաղական ցանցերի էրոզիայի գնահատման և սողանքային վտանգները վերացնելու համար:
Ենթադրվում է, որ բույսերի արմատները վճռորոշ դեր են խաղում լանջի կայունացման և էրոզիայի վերահսկման գործում10,11,12,13,14: Լանջերը ծանծաղ սողանքներից կայունացնելու համար կարող է օգտագործվել բուսականությունը, քանի որ բույսերի արմատները կարող են ամրացնել հողը՝ սողանքները կանխելու համար:15,16,17: Բույսերի կողային արմատային համակարգերը, որոնք գործում են որպես հողի մեջ ամրացնող կույտեր: Արմատային ճարտարապետության ձևերի զարգացումը պայմանավորված է գեներով, և հողի միջավայրը որոշիչ դեր է խաղում այդ գործընթացներում: Մետաղների կոռոզիան տարբերվում է հողի միջավայրից20: Հողի մեջ մետաղների կոռոզիայի աստիճանը կարող է տատանվել բավականին արագ լուծարումից մինչև հողի աննշան ազդեցությունը: Արտաքին միջավայրի և տարբեր օրգանիզմների միջև տասնյակ միլիոնավոր տարիների ընթացքում22,23,24: Մինչ փայտային բուսականությունը կձևավորի կայուն արմատային համակարգ և էկոհամակարգ, արդյոք մետաղական ցանցը ժայռի թեքության և արհեստական ​​հողի հետ կարող է անվտանգ գործել, ուղղակիորեն կապված է բնական տնտեսության զարգացման, կյանքի անվտանգության և էկոլոգիական միջավայրի բարելավման հետ:
Այնուամենայնիվ, մետաղների կոռոզիան կարող է հանգեցնել հսկայական կորուստների: 1980-ականների սկզբին Չինաստանում անցկացված հետազոտության համաձայն՝ քիմիական մեքենաների և այլ ճյուղերի վերաբերյալ, մետաղների կոռոզիայի հետևանքով առաջացած կորուստները կազմում են ընդհանուր ելքային արժեքի 4%-ը: Հետևաբար, մեծ նշանակություն ունի կոռոզիայի մեխանիզմի ուսումնասիրությունը և պաշտպանիչ միջոցներ ձեռնարկելը: դրանք կարող են կոռոզիայի ենթարկել նյութերը, իսկ թափառող հոսանքները կարող են նաև առաջացնել կոռոզիա: Հետևաբար, կարևոր է կանխել հողում թաղված մետաղների կոռոզիան: Ներկայումս թաղված մետաղների կոռոզիայի վերաբերյալ հետազոտությունը հիմնականում կենտրոնանում է (1) թաղված մետաղների կոռոզիայի վրա ազդող գործոնների վրա25.(2) մետաղների պաշտպանության մեթոդներ26,27;3) մետաղի կոռոզիայի աստիճանի որոշման մեթոդներ28.Կոռոզիա տարբեր միջավայրերում: Այնուամենայնիվ, հետազոտության մեջ ընդգրկված բոլոր հողերը բնական են եղել և անցել են հողի ձևավորման բավարար պրոցեսներ: Այնուամենայնիվ, երկաթուղային ապարների լանջերի արհեստական ​​հողերի էրոզիայի մասին զեկույց չկա:
Այլ քայքայիչ միջավայրերի հետ համեմատած՝ արհեստական ​​հողն ունի անլիկվիդության, տարասեռության, սեզոնայնության և տարածաշրջանայինության բնութագրեր: Արհեստական ​​հողերում մետաղների կոռոզիան առաջանում է մետաղների և արհեստական ​​հողերի միջև էլեկտրաքիմիական փոխազդեցության հետևանքով: Բացի բնածին գործոններից, մետաղի կոռոզիայի արագությունը կախված է նաև շրջակա միջավայրից: Մի շարք գործոններ ազդում են մետաղի կոռոզիայի վրա, առանձին կամ համակցված: իոնների պարունակություն, pH, հողի մանրէներ30,31,32.
30 տարվա պրակտիկայում ժայռոտ լանջերին արհեստական ​​հողերը մշտապես պահպանելու հարցը խնդիր էր33: Հողի էրոզիայի պատճառով 10 տարվա ձեռքով խնամքից հետո թփերը կամ ծառերը չեն կարող աճել որոշ լանջերի վրա: Մետաղական ցանցի մակերեսի կեղտը որոշ տեղերում մաքրվել է: Կոռոզիայի պատճառով որոշ մետաղական ցանցեր ճաքել են և ներքևում: Էլեկտրոնային կոռոզիան հիմնականում կենտրոնանում է երկաթուղային ենթակայանի հողային ցանցի կոռոզիայի վրա, թեթև երկաթուղով առաջացած թափառող հոսանքի կոռոզիայի վրա, և երկաթուղային կամուրջների34,35, գծերի և այլ տրանսպորտային միջոցների կոռոզիայի վրա: , նպատակ ունենալով կանխատեսել մետաղների կոռոզիան՝ գնահատելով հողի հատկությունները և տեսական և գործնական հիմքեր ապահովել հողի էկոհամակարգի վերականգնման և արհեստական ​​վերականգնման համար: Լանջն արհեստական.
Փորձարկման վայրը գտնվում է Սիչուանի լեռնոտ տարածքում (30°32′ հյուսիս, 105°32′ արևելյան) Սուինինգ երկաթուղային կայարանի մոտ: Տարածքը գտնվում է Սիչուանի ավազանի մեջտեղում, ցածր լեռներով և բլուրներով, պարզ երկրաբանական կառուցվածքով և հարթ տեղանքով: Էրոզիան, կտրումը և ջրային լանդշաֆտի կուտակումը հիմնականում բլուրների վրա է: մանուշակագույն ավազ և ցեխաքար: Ամբողջականությունը աղքատ է, իսկ ժայռը բլոկային կառուցվածք է: Ուսումնասիրության տարածքն ունի մերձարևադարձային խոնավ մուսոնային կլիմա՝ սեզոնային բնութագրերով՝ վաղ գարնան, շոգ ամառ, կարճ աշուն և ուշ ձմեռ: Անձրևներն առատ են, լույսի և ջերմային ռեսուրսները՝ առատ, ցրտաշունչը երկար է, միջին տարեկան ջերմաստիճանը՝ 285 օր, միջին ջերմաստիճանը՝ 285 օր: Ամենաշոգ ամիսը (օգոստոս) 27,2°C է, իսկ ծայրահեղ առավելագույն ջերմաստիճանը՝ 39,3°C: Ամենացուրտ ամիսը հունվարն է (միջին ջերմաստիճանը՝ 6,5°C), ծայրահեղ նվազագույն ջերմաստիճանը՝ -3,8°C, իսկ տարեկան միջին տեղումները՝ 920 մմ, հիմնականում կենտրոնացած են հուլիս-օգոստոս ամիսներին: Անձրևները տատանվում են գարնանը, ձմռանը, ամռանը և ձմռանը:Տարվա յուրաքանչյուր եղանակին տեղումների տեսակարար կշիռը կազմում է համապատասխանաբար 19-21%, 51-54%, 22-24% և 4-5%:
Հետազոտության վայրը մոտ 45° թեքություն է Յու-Սուի երկաթուղու լանջի վրա, որը կառուցվել է 2003 թվականին: 2012 թվականի ապրիլին այն նայում էր հարավ՝ Սուինինգ երկաթուղային կայարանից 1 կմ հեռավորության վրա:Բնական թեքությունը օգտագործվել է որպես հսկողություն: Լանջի էկոլոգիական վերականգնումն ընդունում է էկոլոգիական վերականգնման համար հողը ցողելու օտարերկրյա վերին շերտավորման տեխնոլոգիան: Ըստ երկաթուղու կողային թեքության բարձրության՝ թեքությունը կարելի է բաժանել թեքության, միջին թեքության և ներքևի (նկ. 2-ի հաստությունը 1 սմ-ով, 1-ից արհեստական ​​կտրվածքով): հողի մետաղական ցանցի կոռոզիայից արտադրանքի աղտոտումը, մենք օգտագործում ենք միայն չժանգոտվող պողպատից թիակ՝ հողի մակերեսը 0-8 սմ վերցնելու համար: Յուրաքանչյուր թեքության դիրքի համար սահմանվել է չորս կրկնություն՝ 15-20 պատահական նմուշառման միավորով մեկ կրկնօրինակում: Յուրաքանչյուր կրկնօրինակը 15-20 կրկնօրինակի խառնուրդ է: 15-20 գրամ խառնուրդ է: Վերադառնալ լաբորատորիա մշակման համար պոլիէթիլենային կայծակ տոպրակներով: Հողը բնականորեն չորացվում է օդով, իսկ մանրախիճը, կենդանիների և բույսերի մնացորդները ընտրվում են, մանրացնում են ագատի փայտով և մաղում 20 ցանցի 100 ցանց նեյլոնե մաղով, բացառությամբ կոպիտ մասնիկների:
Հողի դիմադրողականությունը չափվել է VICTOR4106 հողային դիմադրության փորձարկիչով, որը արտադրվել է Shengli Instrument Company-ի կողմից;հողի դիմադրողականությունը չափվել է դաշտում.հողի խոնավությունը չափվել է չորացման մեթոդով: DMP-2 շարժական թվային mv/pH գործիքը բնութագրվում է հողի կոռոզիայի պոտենցիալի չափման համար բարձր մուտքային դիմադրությունով: Պոտենցիալ գրադիենտը և օքսիդացման օքսիդացման պոտենցիալը որոշվել են DMP-2 շարժական թվային mv/pH-ով, հողում լուծվող ընդհանուր աղը որոշվել է մնացորդային չորացման մեթոդով, NO3-ի պարունակությունը հողի տիտրացման մեթոդով որոշվել է: անուղղակի EDTA տիտրման մեթոդով, հողի կարբոնատը և բիկարբոնատը որոշելու համար կրկնակի ցուցիչի տիտրման մեթոդ, հողի օրգանական նյութերի որոշման համար կալիումի երկքրոմատի օքսիդացման մեթոդ, հողի օրգանական նյութերի որոշման ալկալային լուծույթի դիֆուզիոն մեթոդ, հողի ալկալային հիդրոլիզի ազոտի որոշման ալկալային լուծույթ, H2SO4-HClO4 մարսում: /L NaHCO3 լուծույթ՝ որպես արդյունահանող), և հողում կալիումի ընդհանուր պարունակությունը որոշվել է նատրիումի հիդրօքսիդի միաձուլման-բոցավառ ֆոտոմետրիայի միջոցով:
Փորձարարական տվյալները ի սկզբանե համակարգված էին: SPSS Statistics 20-ն օգտագործվել է միջին, ստանդարտ շեղում, միակողմանի ANOVA և մարդկային հարաբերակցության վերլուծություն կատարելու համար:
Աղյուսակ 1-ում ներկայացված են տարբեր թեքություններ ունեցող հողերի էլեկտրամեխանիկական հատկությունները, անիոնները և սնուցիչները: Տարբեր լանջերի կոռոզիոն ներուժը, հողի դիմադրողականությունը և արևելք-արևմուտք պոտենցիալ գրադիենտը բոլորն էլ նշանակալի էին (P <0,05): Լանջերի, միջին լանջի և բնական թեքության ռեդոքս պոտենցիալները նշանակալի էին (P <0, որ հյուսիսային ներուժը, 0: h պոտենցիալ գրադիենտ, թեքություն>ներքև>միջին թեքություն է: Հողի pH-ի արժեքը եղել է ներքև>վերև>միջին թեքություն>բնական թեքության կարգով: Ընդհանուր լուծվող աղը, բնական թեքությունը զգալիորեն ավելի բարձր էր, քան երկաթուղու թեքությունը (P <0,05): և ընդհանուր լուծվող աղը չափավոր ազդեցություն է ունենում մետաղների կոռոզիայի վրա: Հողի օրգանական նյութերի պարունակությունը ամենաբարձրն էր բնական թեքության և ամենացածրը ներքևի լանջին (P <0.05): Ազոտի ընդհանուր պարունակությունը ամենաբարձրն էր միջին լանջին, իսկ ամենացածրը վերելքի լանջին.Առկա ազոտի պարունակությունն ամենաբարձրն էր թեքության և միջին թեքության, իսկ ամենացածրը՝ բնական թեքության մեջ.Երկաթուղու թեքության և թեքության ընդհանուր ազոտի պարունակությունը ավելի ցածր էր, բայց առկա ազոտի պարունակությունը ավելի բարձր էր: Սա ցույց է տալիս, որ օրգանական ազոտի հանքայնացման արագությունը վերևում և վայրէջքներում արագ է: Կալիումի հասանելի պարունակությունը նույնն է, ինչ հասանելի ֆոսֆորը:
Հողի դիմադրողականությունը ցուցիչ է, որը ցույց է տալիս էլեկտրական հաղորդունակությունը և հողի կոռոզիայից դատելու հիմնական պարամետրը: Հողի դիմադրողականության վրա ազդող գործոնները ներառում են խոնավության պարունակությունը, լուծվող աղի ընդհանուր պարունակությունը, pH-ը, հողի հյուսվածքը, ջերմաստիճանը, օրգանական նյութերի պարունակությունը, հողի ջերմաստիճանը և խտությունը: տարբեր երկրներ: Աղյուսակ 1-ում ներկայացված են կոռոզիայից աստիճանի գնահատման չափանիշները յուրաքանչյուր առանձին ինդեքսի համար37,38:
Համաձայն իմ երկրում փորձարկման արդյունքների և ստանդարտների (Աղյուսակ 1), եթե հողի քայքայիչությունը գնահատվում է միայն հողի դիմադրողականությամբ, ապա վերելքի լանջի հողը խիստ կոռոզիոն է.վայրէջքի լանջի հողը չափավոր քայքայիչ է.միջին թեքության և բնական թեքության վրա հողի քայքայիչությունը համեմատաբար ցածր է, թույլ:
Վերևի լանջի հողի դիմադրողականությունը զգալիորեն ցածր է, քան լանջի մյուս մասերը, ինչը կարող է առաջանալ անձրևային էրոզիայի հետևանքով: Վերևի հողը հոսում է ջրի հետ դեպի միջին թեքություն, այնպես որ վերևի լանջի մետաղյա պաշտպանիչ ցանցը մոտ է հողի վերին շերտին: դ տեղում;կույտերի տարածությունը 3 մ էր;կույտերի վարման խորությունը 15 սմ-ից ցածր էր: Մետաղական մերկ ցանցը և թեփոտվող ժանգը կարող են խանգարել չափման արդյունքներին: Հետևաբար, անվստահելի է հողի կոռոզիոն գնահատել միայն հողի դիմադրողականության ինդեքսով: Կոռոզիայի համապարփակ գնահատման ժամանակ հաշվի չի առնվում թեքության հողի դիմադրողականությունը:
Բարձր հարաբերական խոնավության պատճառով Սիչուանի տարածքում բազմամյա խոնավ օդը հանգեցնում է օդի ազդեցության տակ գտնվող մետաղական ցանցի կոռոզիայից ավելի լուրջ կոռոզիայից, քան հողի մեջ թաղված մետաղական ցանցը: Դժվար է արմատային համակարգ ձևավորել հողը ամրացնելու համար: Միևնույն ժամանակ, բույսերի աճը կարող է նաև բարելավել հողի որակը և ավելացնել հողում հումուսի պարունակությունը, որը կարող է ոչ միայն ջուր պահել, այլև լավ միջավայր ստեղծել կենդանիների և բույսերի աճի և վերարտադրության համար՝ դրանով իսկ նվազեցնելով հողի կորուստը: Հետևաբար, շինարարության վաղ փուլում պետք է ավելի շատ փայտային սերմեր ցանվեն և ցանվեն ավելի շատ փայտային սերմերով, որոնք պետք է ցանվեն և ցանվեն ավելի ցայտաղբյուրներով: , որպեսզի նվազեցնել անձրևաջրերի հետևանքով վերելք հողի էրոզիան։
Կոռոզիոն պոտենցիալը կարևոր գործոն է, որն ազդում է եռաստիճան լանջի վրա լանջի պաշտպանիչ ցանցի կոռոզիայի վրա և ամենամեծ ազդեցությունն ունի վերելքի վրա (Աղյուսակ 2): Նորմալ պայմաններում կոռոզիոն ներուժը շատ չի փոխվում տվյալ միջավայրում: Զգալի փոփոխություն կարող է առաջանալ թափառող հոսանքների պատճառով: օգտագործեք հասարակական տրանսպորտի համակարգը: Տրանսպորտային համակարգի զարգացմամբ իմ երկրի երկաթուղային տրանսպորտային համակարգը հասել է լայնածավալ էլեկտրիֆիկացման, և էլեկտրիֆիկացված երկաթուղիներից ուղղակի հոսանքի արտահոսքի հետևանքով թաղված մետաղների կոռոզիան չի կարող անտեսվել: թափառող հոսանքը ցածր է;երբ պոտենցիալ գրադիենտը գտնվում է 0,5 մվ/մ-ից մինչև 5,0 մվ/մ միջակայքում, թափառող հոսանքը չափավոր է.երբ պոտենցիալ գրադիենտը 5,0 մվ/մ-ից մեծ է, թափառող հոսանքի մակարդակը բարձր է: Միջին թեքության, վերև թեքության և թեքության ներքևի պոտենցիալ գրադիենտի լողացող միջակայքը ցույց է տրված Նկար 3-ում: Լողացող միջակայքի առումով կան չափավոր մոլորված հոսանքներ, հյուսիս-արևմուտք-արևելք-արևելք-արևելք-արևելք-արևելք-արևելք-լանջերի պոտենցիալ գրադիենտի լողացող միջակայքը: հոսանքը կարևոր գործոն է, որն ազդում է մետաղական ցանցերի կոռոզիայի վրա միջին թեքության և ներքևի թեքության վրա, հատկապես միջին թեքության վրա:
Ընդհանուր առմամբ, հողի օքսիդացման ռեդոքս պոտենցիալը (Eh) 400 մՎ-ից բարձր ցույց է տալիս օքսիդացման ունակությունը, 0-200 մՎ-ից բարձր՝ միջին վերականգնողական կարողություն, իսկ 0 մՎ-ից ցածր՝ մեծ վերականգնող կարողություն: Որքան ցածր է հողի ռեդոքս պոտենցիալը, այնքան մեծ է հողի միկրոօրգանիզմների կոռոզիայի կարողությունը դեպի մետաղներ44: երեք լանջերը ավելի մեծ էին, քան 500 մվ, իսկ կոռոզիայի մակարդակը շատ փոքր էր: Դա ցույց է տալիս, որ լանջին հողի օդափոխության վիճակը լավ է, ինչը չի նպաստում հողում անաէրոբ միկրոօրգանիզմների կոռոզիային:
Նախորդ ուսումնասիրությունները պարզել են, որ հողի pH-ի ազդեցությունը հողի էրոզիայի վրա ակնհայտ է: pH-ի արժեքի տատանման դեպքում մետաղական նյութերի կոռոզիայի արագությունը զգալիորեն ազդում է: Հողի pH-ը սերտորեն կապված է տարածքի և հողի միկրոօրգանիզմների հետ45,46,47: Ընդհանուր առմամբ, հողի pH-ի ազդեցությունը հողի մետաղի գծի վրա փոքր-ինչ կոռոզիայից է: բոլորը ալկալային են, ուստի pH-ի ազդեցությունը մետաղական ցանցի կոռոզիայի վրա թույլ է:
Ինչպես երևում է Աղյուսակ 3-ից, հարաբերակցության վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ ռեդոքսի պոտենցիալը և թեքության դիրքը զգալիորեն դրականորեն փոխկապակցված են (R2 = 0,858), կոռոզիոն պոտենցիալը և պոտենցիալ գրադիենտը (SN) զգալիորեն դրականորեն փոխկապակցված են (R2 = 0,755), իսկ ռեդոքսի պոտենցիալը և պոտենցիալ գրադիենտը (S50):Կար զգալի բացասական հարաբերակցություն պոտենցիալի և pH-ի միջև (R2 = -0,724): Լանջի դիրքը զգալի դրականորեն փոխկապակցված է ռեդոքսի պոտենցիալի հետ: Սա ցույց է տալիս, որ կան տարբերություններ տարբեր թեքությունների դիրքերի միկրոմիջավայրում, և հողի միկրոօրգանիզմները սերտորեն կապված են ռեդոքս պոտենցիալի հետ48, 49, 50: Eh-ի արժեքները միշտ չէ, որ սինխրոն են փոխվել հողի ռեդոքսավորման գործընթացում, բայց ունեցել են բացասական գծային հարաբերություն: Մետաղների կորոզիայի ներուժը կարող է ներկայացնել էլեկտրոններ ձեռք բերելու և կորցնելու հարաբերական կարողությունը:
Հողի ընդհանուր լուծվող աղի պարունակությունը սերտորեն կապված է հողի կոռոզիայի հետ: Ընդհանուր առմամբ, որքան բարձր է հողի աղիությունը, այնքան ցածր է հողի դիմադրողականությունը, այդպիսով մեծացնելով հողի դիմադրությունը: Հողի էլեկտրոլիտներում ոչ միայն անիոններն ու տարբեր միջակայքերը, այլև կոռոզիայի ազդեցությունը հիմնականում կարբոնատներ, քլորիդներ և սուլֆատներ են: էլեկտրոդների ներուժը մետաղներում և հողի թթվածնի լուծելիությունը53.
Հողի մեջ լուծվող աղով տարանջատված իոնների մեծ մասն ուղղակիորեն չի մասնակցում էլեկտրաքիմիական ռեակցիաներին, այլ ազդում է մետաղի կոռոզիայի վրա հողի դիմադրողականության միջոցով: Որքան բարձր է հողի աղիությունը, այնքան ուժեղ է հողի հաղորդունակությունը և այնքան ուժեղ է հողի էրոզիան: Բնական լանջերի հողի աղիության պարունակությունը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան երկաթուղու լանջերին, ինչը կարող է պայմանավորված լինել հողի բնական լանջերով Մեկ այլ պատճառ կարող է լինել այն, որ բնական լանջին տեղի է ունեցել հասուն հողի ձևավորում (հողի հիմնական նյութը, որը ձևավորվել է ժայռերի քայքայման հետևանքով), սակայն երկաթուղու լանջին հողը կազմված է մանրացված քարի բեկորներից՝ որպես «արհեստական ​​հողի» մատրիցա և չի ենթարկվել հողի ձևավորման բավարար գործընթացին:Հանքանյութերը չեն արտանետվում: Բացի այդ, բնական լանջերի խոր հողում աղի իոնները մազանոթային գործողությամբ բարձրացել են մակերևութային գոլորշիացման ժամանակ և կուտակվել մակերեսային հողում, ինչի հետևանքով մակերևութային հողում աղի իոնների պարունակությունը մեծանում է:
Դրական իոնները (օրինակ՝ K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+ և այլն) քիչ ազդեցություն ունեն հողի կոռոզիայի վրա, մինչդեռ անիոնները նշանակալի դեր են խաղում կոռոզիայի էլեկտրաքիմիական գործընթացում և զգալի ազդեցություն ունեն մետաղների կոռոզիայի վրա:որքան բարձր է Cl−ի պարունակությունը, այնքան ուժեղ է հողի կոռոզիան։ SO42− ոչ միայն նպաստում է պողպատի կոռոզիային, այլև առաջացնում է կոռոզիա որոշ կոնկրետ նյութերի մեջ54։ Նաև կոռոզիայի է ենթարկում երկաթը։ Թթվային հողի մի շարք փորձերի ժամանակ կոռոզիայի արագությունը համաչափ է հողի թթվայնությանը55։ Ալկալային հողերում ածխածնային պողպատի քաշի կորուստը գրեթե համաչափ է քլորիդի և սուլֆատի իոնների ավելացմանը56,57: Lee et al.պարզվել է, որ SO42-ը կարող է խանգարել կոռոզիային, բայց նպաստել արդեն ձևավորված կոռոզիոն փոսերի զարգացմանը58:
Համաձայն հողի քայքայիչ գնահատման ստանդարտի և փորձարկման արդյունքների, յուրաքանչյուր լանջին հողի նմուշում քլորիդի իոնների պարունակությունը 100 մգ/կգ-ից բարձր էր, ինչը ցույց է տալիս հողի ուժեղ քայքայիչությունը: Թե՛ վերելքի, թե՛ ներքևի լանջերի սուլֆատի իոնների պարունակությունը 200 մգ/կգ-ից բարձր և 500 մգ/կգ-ից ցածր էր, իսկ հողի միջին պարունակությունը ցածր է, քան միջին լանջին: 200 մգ/կգ, և հողի կոռոզիան թույլ է: Երբ հողի միջավայրը պարունակում է բարձր կոնցենտրացիան, այն կմասնակցի ռեակցիային և կոռոզիայի մասշտաբներ կառաջացնի մետաղի էլեկտրոդի մակերեսին, դրանով իսկ դանդաղեցնելով կոռոզիոն ռեակցիան: Քանի որ կոնցենտրացիան մեծանում է, սանդղակը կարող է հանկարծակի կոտրվել, դրանով իսկ մեծապես արագացնելով կոռոզիայի արագությունը:Քանի որ կոնցենտրացիան շարունակում է աճել, կոռոզիայի սանդղակը ծածկում է մետաղական էլեկտրոդի մակերեսը, և կոռոզիայի արագությունը կրկին դանդաղեցման միտում է ցույց տալիս59: Հետազոտությունը ցույց է տվել, որ հողի քանակն ավելի ցածր է եղել և, հետևաբար, քիչ ազդեցություն է ունեցել կոռոզիայի վրա:
Աղյուսակ 4-ի համաձայն՝ թեքության և հողի անիոնների հարաբերակցությունը ցույց է տվել, որ թեքության և քլորիդ իոնների միջև առկա է զգալի դրական հարաբերակցություն (R2=0.836), իսկ թեքության և ընդհանուր լուծվող աղերի միջև զգալի դրական հարաբերակցություն (R2=0.742):
Սա ենթադրում է, որ մակերևութային արտահոսքը և հողի էրոզիան կարող են պատասխանատու լինել հողի ընդհանուր լուծվող աղերի փոփոխության համար: Կար զգալի դրական հարաբերակցություն ընդհանուր լուծվող աղերի և քլորիդ իոնների միջև, ինչը կարող է պայմանավորված լինել այն պատճառով, որ ընդհանուր լուծելի աղերը քլորի իոնների լողավազանն են, և ընդհանուր լուծելի աղերի պարունակությունը որոշում է հողի լուծույթի պարունակությունը: մետաղական ցանցի մասից:
Օրգանական նյութերը, ընդհանուր ազոտը, հասանելի ազոտը, մատչելի ֆոսֆորը և հասանելի կալիումը հողի հիմնական սննդանյութերն են, որոնք ազդում են հողի որակի և արմատային համակարգի կողմից սննդանյութերի կլանման վրա: , ինչը նշանակում է, որ արհեստական ​​հողը ունեցել է օրգանական նյութերի կուտակման ընդամենը 9 տարի: Արհեստական ​​հողի առանձնահատկությունից ելնելով, անհրաժեշտ է լավ հասկանալ արհեստական ​​հողի սննդանյութերը:
Հետազոտությունը ցույց է տալիս, որ օրգանական նյութերի պարունակությունն ամենաբարձրն է բնական թեքության հողում հողի գոյացման ողջ գործընթացից հետո: Ցածր թեքություն ունեցող հողի օրգանական նյութերի պարունակությունն ամենացածրն է եղել: Եղանակի և մակերևութային արտահոսքի ազդեցության պատճառով հողի սննդանյութերը կկուտակվեն միջին թեքության և ներքևի թեքության վրա՝ ձևավորելով հումուսի հաստ շերտ: առաջացած միկրոօրգանիզմների կողմից: Հարցումը ցույց տվեց, որ միջին և ստորին լանջերի բուսականությունը և բազմազանությունը բարձր էին, բայց միատարրությունը ցածր էր, ինչը կարող է հանգեցնել մակերևութային սննդանյութերի անհավասար բաշխման: Հումուսի հաստ շերտը ջուր է պահում, և հողի օրգանիզմները ակտիվ են: Այս ամենը արագացնում է հողում օրգանական նյութերի քայքայումը:
Ալկալիներով հիդրոլիզացված ազոտի պարունակությունը վերելք, միջին և ներքև երկաթուղիներում ավելի բարձր է եղել, քան բնական թեքությանը, ինչը ցույց է տալիս, որ երկաթուղու լանջի օրգանական ազոտի հանքայնացման արագությունը զգալիորեն ավելի բարձր է եղել, քան բնական լանջի: Որքան փոքր են մասնիկները, այնքան ավելի հեշտ է հողի կառուցվածքը, այնքան ավելի հեշտ է միկրոօրգանիզմը: ագրեգատներ, և որքան մեծ է հանքայնացված օրգանական ազոտի պաշարը60,61: Համաձայն 62 հետազոտության արդյունքների, երկաթուղու լանջերի հողում մանր մասնիկների ագրեգատների պարունակությունը զգալիորեն ավելի բարձր է եղել, քան բնական լանջերին: Հետևաբար, պետք է համապատասխան միջոցներ ձեռնարկվեն՝ բարձրացնելու պարարտանյութի պարունակությունը, օրգանական նյութերը, պարարտանյութի պարունակությունը, օրգանական նյութերը բարելավելու համար: Մակերեւութային արտահոսքի հետևանքով առաջացած մատչելի ֆոսֆորի և հասանելի կալիումի թափոնները կազմում են երկաթուղու թեքության ընդհանուր կորստի 77,27%-ից մինչև 99,79%-ը: Մակերեւութային արտահոսքը կարող է լինել թեք հողերում առկա սննդանյութերի կորստի հիմնական շարժիչ ուժը63,64,65:
Ինչպես ցույց է տրված Աղյուսակ 4-ում, թեքության դիրքի և հասանելի ֆոսֆորի միջև կար զգալի դրական հարաբերակցություն (R2=0.948), իսկ թեքության դիրքի և առկա կալիումի միջև կապը նույնն էր (R2=0.898): Այն ցույց է տալիս, որ թեքության դիրքն ազդում է առկա ֆոսֆորի և առկա կալիումի պարունակության վրա:
Գրադիենտը կարևոր գործոն է, որը ազդում է հողի օրգանական նյութերի պարունակության և ազոտի հարստացման վրա66, և որքան փոքր է գրադիենտը, այնքան մեծ է հարստացման արագությունը: Հողի սննդանյութերի հարստացման համար սննդանյութերի կորուստը թուլացել է, և թեքության դիրքի ազդեցությունը հողի օրգանական նյութերի պարունակության և ազոտի ընդհանուր հարստացման վրա ակնհայտ չի եղել: Օգտակար են հողում առկա ֆոսֆորի և հասանելի կալիումի ամրագրման համար: Հետևաբար, զգալի հարաբերակցություն է եղել թեքության դիրքի և մատչելի ֆոսֆորի, թեքության դիրքի և հասանելի կալիումի միջև:
Հողի սննդանյութերի և հողի կոռոզիայի միջև կապը պարզելու համար անհրաժեշտ է վերլուծել հարաբերակցությունը: Ինչպես ցույց է տրված Աղյուսակ 5-ում, ռեդոքսի պոտենցիալը էականորեն բացասաբար է փոխկապակցված հասանելի ազոտի հետ (R2 = -0,845) և զգալիորեն դրականորեն փոխկապակցված է հասանելի ֆոսֆորի (R2 = 0,842) և հասանելի կալիումի կարմիր 200 պոտենցիալների հետ (R2 = 0,842): որը սովորաբար ազդում է հողի որոշ ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների վրա, այնուհետև ազդում է հողի մի շարք հատկությունների վրա: Հետևաբար, դա կարևոր գործոն է հողի սննդանյութերի փոխակերպման ուղղությունը որոշելու համար:
Բացի մետաղական հատկություններից, կոռոզիոն պոտենցիալը կապված է նաև հողի հատկությունների հետ: Կոռոզիայի պոտենցիալը զգալիորեն բացասաբար է փոխկապակցված օրգանական նյութերի հետ, ինչը ցույց է տալիս, որ օրգանական նյութերը զգալի ազդեցություն են ունեցել կոռոզիայի պոտենցիալի վրա: Բացի այդ, օրգանական նյութերը նաև էականորեն բացասաբար են փոխկապակցված պոտենցիալ գրադիենտի (SN) (R2=-0.713) և սուլֆատի իոնի (R2=-0) հետ: և սուլֆատ իոն: Հողի pH-ի և հասանելի կալիումի միջև զգալի բացասական հարաբերակցություն է եղել (R2 = -0,728):
Հասանելի ազոտը էականորեն բացասաբար փոխկապակցված է ընդհանուր լուծվող աղերի և քլորիդ իոնների հետ, իսկ առկա ֆոսֆորը և հասանելի կալիումը էականորեն դրականորեն կապված են ընդհանուր լուծելի աղերի և քլորիդ իոնների հետ: Ընդհանուր ազոտը էականորեն բացասաբար փոխկապակցված է սուլֆատ իոնի հետ, և զգալիորեն դրականորեն փոխկապակցված է բիկարբոնատի հետ, ինչը ցույց է տալիս, որ ընդհանուր ազոտն ազդել է սուլֆատի և բիկարբոնատի պարունակության վրա: Հողի մեջ ազոտի առկայությունը: Հետևաբար, հողում առկա ազոտի և հումուսի պարունակության պատշաճ ավելացումը օգտակար է հողի կոռոզիայի նվազեցման համար:
Հողը բարդ կազմով և հատկություններով համակարգ է։Հողի քայքայումը բազմաթիվ գործոնների սիներգետիկ գործողության արդյունք է:Հետևաբար, հողի կոռոզիան գնահատելու համար ընդհանուր առմամբ օգտագործվում է համապարփակ գնահատման մեթոդ: Հղում կատարելով «Երկրատեխնիկական ճարտարագիտական ​​հետազոտության օրենսգրքին» (GB50021-94) և չինական հողի կոռոզիայի փորձարկման ցանցի փորձարկման մեթոդներին, հողի կոռոզիայի աստիճանը կարող է համապարփակ գնահատվել հետևյալ ստանդարտների համաձայն.(2) եթե չկա ուժեղ կոռոզիա, ապա այն գնահատվում է որպես չափավոր կոռոզիա.(3) եթե կա ուժեղ կոռոզիայի մեկ կամ երկու տեղ, ապա այն գնահատվում է որպես ուժեղ կոռոզիա.(4) եթե կան 3 կամ ավելի ուժեղ կոռոզիայի վայրեր, ապա այն գնահատվում է որպես ուժեղ կոռոզիա ծանր կոռոզիայի դեպքում:
Ըստ հողի դիմադրողականության, ռեդոքս ներուժի, ջրի պարունակության, աղի պարունակության, pH արժեքի և Cl- և SO42- պարունակության՝ համակողմանիորեն գնահատվել են հողի նմուշների կոռոզիայի աստիճանները տարբեր լանջերին: Հետազոտության արդյունքները ցույց են տալիս, որ բոլոր լանջերի հողերը խիստ քայքայիչ են:
Կոռոզիոն պոտենցիալը կարևոր գործոն է, որն ազդում է լանջերի պաշտպանիչ ցանցի կոռոզիայից: Երեք լանջերի կոռոզիոն ներուժը բոլորն էլ ցածր են -200 մվ-ից, ինչը ամենամեծ ազդեցությունն է ունենում վերևի վրա մետաղական ցանցի կոռոզիայի վրա: Հնարավոր գրադիենտը կարող է օգտագործվել հողում թափառող հոսանքի մեծությունը դատելու համար: Հատկապես միջին լանջերին: Վերին, միջին և ստորին լանջերի հողերում լուծվող աղի ընդհանուր պարունակությունը 500 մգ/կգ-ից բարձր է եղել, իսկ լանջերի պաշտպանիչ ցանցի վրա կոռոզիայից ազդեցությունը չափավոր է եղել: Հողի ջրի պարունակությունը կարևոր գործոն է, որն ազդում է մետաղական ցանցերի կոռոզիայի վրա միջին թեքության վրա և ունի կոռոզիայից ավելի մեծ թեքություն: առավել առատ է միջին լանջի հողում, ինչը ցույց է տալիս, որ կան հաճախակի մանրէաբանական գործողություններ և բույսերի արագ աճ:
Հետազոտությունը ցույց է տալիս, որ կոռոզիոն պոտենցիալը, պոտենցիալ գրադիենտը, լուծվող աղի ընդհանուր պարունակությունը և ջրի պարունակությունը հիմնական գործոններն են, որոնք ազդում են հողի կոռոզիայի վրա երեք լանջերի վրա, և հողի կոռոզիոն գնահատվում է որպես ուժեղ: օգտակար է հողի կոռոզիան նվազեցնելու, բույսերի աճը հեշտացնելու և վերջապես թեքությունը կայունացնելու համար:
Ինչպես մեջբերել այս հոդվածը. Chen, J. et al. Հողի կազմի և էլեկտրաքիմիական ազդեցությունները չինական երկաթուղային գծի երկայնքով ժայռերի լանջերի ցանցի կոռոզիայի վրա.science.Rep.5, 14939;doi՝ 10.1038/srep14939 (2015):
Lin, YL & Yang, GL Երկաթուղու ստորգետնյա լանջերի դինամիկ բնութագրերը երկրաշարժի գրգռման տակ. բնական աղետ.69, 219–235 (2013):
Sui Wang, J. et al. Սիչուան նահանգի Վենչուանի երկրաշարժից տուժած մայրուղիների բնորոշ երկրաշարժից վնասների վերլուծություն:Rock Mechanics and Engineering-ի չինական ամսագիր.28, 1250–1260 (2009):
Weilin, Z., Zhenyu, L. & Jinsong, J. Սեյսմիկ վնասների վերլուծություն և մայրուղու կամուրջների հակազդեցություն Վենչուանի երկրաշարժում: Չինական ժայռերի մեխանիկայի և ճարտարագիտության ամսագիր 28, 1377–1387 (2009):
Lin, CW, Liu, SH, Lee, SY & Liu, CC Չիչիի երկրաշարժի ազդեցությունը Թայվանի կենտրոնական մասում հետագա անձրևների հետևանքով առաջացած սողանքների վրա: Engineering Geology.86, 87–101 (2006):
Koi, T. et al. Երկրաշարժից առաջացած սողանքների երկարաժամկետ ազդեցությունները լեռնային ջրբաժանում նստվածքի արտադրության վրա. Տանզավա շրջան, Japan.geomorphology.101, 692–702 (2008):
Hongshuai, L., Jingshan, B. & Dedong, L. A review of research on seismic stability analysis of geotechnical slopes.Earthquake Engineering and Engineering Vibration.25, 164–171 (2005):
Յուե Պինգ, Սիչուանի Վենչուանի երկրաշարժի հետևանքով առաջացած երկրաբանական վտանգների հետազոտություն:Journal of Engineering Geology 4, 7–12 (2008):
Ալի, Ֆ. Լանջերի պաշտպանություն բուսականությամբ. որոշ արևադարձային բույսերի արմատային մեխանիկա: Ֆիզիկական գիտությունների միջազգային հանդես. 5, 496–506 (2010):
Takyu, M., Aiba, SI & Kitayama, K. Տեղագրական ազդեցությունները արևադարձային ցածր լեռնային անտառների վրա տարբեր երկրաբանական պայմաններում Կինաբալու լեռան վրա, Բորնեո. Բույսերի էկոլոգիա.159, 35–49 (2002):
Stokes, A. et al. Բույսերի արմատների իդեալական բնութագրերը սողանքներից բնական և ինժեներական լանջերը պաշտպանելու համար: Plants and Soils, 324, 1-30 (2009):
De Baets, S., Poesen, J., Gyssels, G. & Knapen, A. Խոտածածկ արմատների ազդեցությունը հողի վերին շերտի էրոզիայի վրա կենտրոնացված հոսքի ժամանակ: Geomorphology 76, 54–67 (2006 թ.):