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水-重慶鉄道の斜面を研究対象として、土壌の比抵抗、土壌の電気化学(腐食電位、酸化還元電位、電位勾配、pH)、土壌のアニオン(総可溶性塩類、Cl-、SO42-、)、土壌栄養(水分含有量、有機物、全窒素、アルカリ加水分解窒素、有効リン、有効カリウム)を調査対象とし、異なる斜面の下で腐食グレードを個別の指標に従って評価し、総合的に評価します。人工土壌の指標。他の要因と比較して、水が法面保護ネットの腐食に最も大きな影響を及ぼし、次に陰イオン含有量が続きます。全可溶性塩は法面保護ネットの腐食に中程度の影響を及ぼし、迷走電流は法面保護ネットの腐食に中程度の影響を与えます。土壌サンプルの腐食の程度を総合的に評価し、斜面上部の腐食は中程度であり、斜面中層と下部の腐食は強かったです。土壌中の有機物利用可能窒素、利用可能カリウム、利用可能リンは陰イオンと有意に相関していた。土壌栄養分の分布は斜面の種類と間接的に関係している。
鉄道、高速道路、水利施設を建設する際には、山の切り開きが避けられないことがよくあります。南西部に山があるため、中国の鉄道建設では山の掘削が大量に必要です。元の土壌や植生が破壊され、岩だらけの斜面が露出します。この状況は地滑りや土壌侵食を引き起こし、鉄道輸送の安全を脅かします。特に 2008 年 5 月 12 日の文川地震の後、地滑りは道路交通に悪影響を及ぼします。地滑り広範囲にわたる深刻な地震災害となった1。四川省の主要幹線道路 4,243 キロメートルの 2008 年の評価では、路盤と法面擁壁で 1,736 件の深刻な地震災害が発生し、評価の総延長の 39.76% を占めました。道路損傷による直接的な経済損失は 580 億元を超えました 2,3。世界的な例では、地震後の地盤災害は少なくとも 10 年間 (台湾地震)、さらには 40 ~ 50 年間続く可能性があることを示しています。 (日本の関東地震)4,5. 勾配は地震の危険に影響を与える主な要因6,7. したがって、道路の法面を維持し、その安定性を強化する必要があります。植物は法面の保護と生態学的景観の回復においてかけがえのない役割を果たしています8. 岩石の法面は、通常の土壌の法面と比較して、有機物、窒素、リン、カリウムなどの栄養因子の蓄積がなく、植生の成長に必要な土壌環境を備えていません。大きな斜面や降雨などの要因により、斜面の環境は厳しく、植物の成長に必要な条件が欠如しており、斜面の土壌は支持安定性に欠けています。9. 斜面を保護するために土壌を覆う基材を使用した斜面散布は、我が国で一般的に使用されている斜面生態系修復技術です。散布に使用される人工土壌は、砕石、農地土壌、藁、化成肥料、保水剤、接着剤(一般的に使用される接着剤にはポルトランドセメント、有機接着剤、アスファルト乳化剤など)を一定の割合で配合しています。技術プロセスは次のとおりです。まず岩の上に有刺鉄線を敷き、リベットとアンカーボルトで有刺鉄線を固定し、最後に特殊な噴霧器で種子を含む人工土壌を法面に散布します。メッシュ標準は5cm×5cm、直径2mmの14#ダイヤモンド形金属メッシュが主に使用されます。金属メッシュにより土壌マトリックスは岩の表面に耐久性のある一枚岩のスラブを形成します。土壌自体が電解質であるため、金属メッシュは土壌中で腐食します。土壌腐食係数の評価は、土壌誘発金属メッシュ侵食を評価し、地滑りの危険を排除するために非常に重要です。
植物の根は、斜面の安定化と浸食制御に重要な役割を果たすと考えられています10,11,12,13,14。浅い地滑りに対して斜面を安定させるには、植物の根が地滑りを防ぐために土壌を固定できるため、植生を使用できます15,16,17。木質植生、特に樹木は、浅い地滑りを防ぐのに役立ちます18.土壌中で補強杭として機能する植物の垂直および横の根系によって形成される頑丈な保護構造。根構造の開発パターンは遺伝子によって駆動され、土壌環境はこれらのプロセスにおいて決定的な役割を果たします。金属の腐食は土壌環境によって異なります20。土壌中の金属の腐食の程度は、かなり急速に溶解するものから無視できる程度の影響まであります21。人工土壌は本物の「土壌」とは大きく異なります。天然土壌の形成は、数千万年にわたる外部環境とさまざまな生物との相互作用の結果です22、23、24。木本植生が形成される前に安定した根系と生態系、岩の斜面と人工土壌と組み合わせた金属メッシュが安全に機能するかどうかは、自然経済の発展、生命の安全、生態環境の改善に直接関係しています。
しかし、金属の腐食は莫大な損失を引き起こす可能性があります。1980年代初頭に中国で化学機械やその他の産業に対して行われた調査によると、金属腐食による損失は総生産額の4%を占めていました。したがって、腐食メカニズムを研究し、経済建設のために保護措置を講じることは非常に重要です。土壌は気体、液体、固体、微生物の複雑なシステムです。微生物の代謝物は材料を腐食する可能性があり、迷走電流も腐食を引き起こす可能性があります。したがって、土壌中に埋設されている金属の腐食を防ぐことが重要です。現在、埋設金属の腐食に関する研究は、主に (1) 埋設金属の腐食に影響を与える要因 25、2) に焦点を当てています。(2) 金属保護方法 26、27。(3) 金属腐食の程度の判定方法28。さまざまな媒体での腐食。しかし、研究対象の土壌はすべて天然であり、十分な土壌形成プロセスが行われていました。しかし、鉄道岩盤斜面の人為的な土壌浸食に関する報告はありません。
他の腐食性媒体と比較して、人工土壌は非流動性、不均一性、季節性、地域性などの特徴を持っています。人工土壌における金属腐食は、金属と人工土壌の間の電気化学的相互作用によって引き起こされます。固有の要因に加えて、金属腐食の速度は周囲の環境にも依存します。水分含有量、酸素含有量、総可溶性塩含有量、陰イオンおよび金属イオン含有量、pH、土壌微小など、さまざまな要因が個別または組み合わせて金属腐食に影響します。 30、31、32になります。
30 年間の実践の中で、岩場斜面の人工土壌をどのように永続的に保存するかが問題でした 33。土壌浸食のため、10 年間手作業で手入れを行った斜面によっては、低木や樹木が成長できなくなりました。金網の表面の汚れがところどころ洗い流されました。腐食により、一部の金網に亀裂が入り、上下の土がすべて失われました(図 1)。現在、鉄道法面の腐食に関する研究は、主に鉄道の斜面の腐食に焦点を当てています。鉄道変電所の接地網、ライトレールによって発生する迷走電流の腐食、鉄道橋の腐食34、35、線路やその他の車両設備36。鉄道の斜面保護金属メッシュの腐食の報告はありません。この論文は、水域鉄道の南西の岩の斜面にある人工土壌の物理的、化学的、電気化学的特性を研究し、土壌の特性を評価することによって金属腐食を予測し、土壌生態系の回復と人工修復の理論的および実践的な基礎を提供することを目的としています。斜面人工。
試験場は四川省の丘陵地帯(北緯30度32分、東経105度32分)、遂寧駅近くに位置します。この地域は四川盆地の中央に位置し、低い山と丘があり、単純な地質構造と平坦な地形です。水の浸食、切断、蓄積により浸食された丘陵地形が形成されています。岩盤は主に石灰岩で、表土は主に紫砂と泥岩です。完全性は良好です。調査地域は亜熱帯湿潤モンスーン気候に属し、早春、暑い夏、短い秋、晩冬の季節特徴を持っています。降水量が豊富で、光と熱資源が豊富で、霜が降りない期間が長く(平均285日)、気候が穏やかで、年間平均気温は17.4℃、最も暑い月(8月)の平均気温は27.2℃、極最高気温は3℃です。気温は9.3℃、最も寒い月は1月(平均気温は6.5℃)、極最低気温は-3.8℃、年間平均降水量は920mmで、主に7月と8月に集中しており、春、夏、秋、冬の降水量は大きく異なります。年間の各季節の降水量の割合は、それぞれ 19 ~ 21%、51 ~ 54%、22 ~ 24%、4 ~ 5% です。
調査地は2003年に建設された湧水鉄道の斜面にある約45度の斜面で、2012年4月時点では遂寧駅から1km以内の南に面している。自然斜面を対照として使用した。斜面の生態学的修復には、生態学的修復のための外国の追肥土壌散布技術を採用した。鉄道側斜面の高さに応じて、斜面は上り斜面、中斜面、下り斜面に分けることができる(図2)。切土斜面人工土の厚さは約10cmであるため、土壌金属メッシュの腐食生成物の汚染を避けるために、ステンレス鋼のシャベルのみを使用して土壌表面を0〜8cm取ります。各斜面位置に 4 つの複製を設定し、複製ごとに 15 ~ 20 のランダムなサンプリング ポイントを設定しました。各複製は、S 字型のラインのサンプリング ポイントからランダムに決定された 15 ~ 20 の混合物です。新鮮な重量は約 500 グラムです。処理のためにサンプルをポリエチレンのジップロック袋に入れて研究室に持ち帰ります。土壌は自然に風乾し、砂利と動植物の残渣を取り出し、メノウの棒で粉砕し、20 メッシュでふるいにかけます。 , 粗い粒子を除いて100メッシュのナイロンふるい。
土壌抵抗率は、Shengli Instrument Company が製造した VICTOR4106 接地抵抗試験機によって測定されました。土壌の抵抗率は現場で測定されました。土壌水分は乾燥法によって測定されました。DMP-2 ポータブルデジタル mv/pH 装置は、土壌腐食電位を測定するための高入力インピーダンスを備えています。電位勾配と酸化還元電位は DMP-2 ポータブルデジタル mv/pH によって測定され、土壌中の総可溶性塩分は残渣乾燥法によって測定され、土壌中の塩化物イオン含有量は AgNO3 滴定法 (モール法) によって測定され、土壌硫酸塩含有量は間接 EDTA 滴定法、二重指示薬によって測定されました。土壌の炭酸塩と重炭酸塩を測定するための滴定法、土壌有機物を測定するための重クロム酸カリウム酸化加熱法、土壌のアルカリ加水分解窒素を測定するためのアルカリ溶液拡散法、H2SO4-HClO4消化Mo-Sb比色法 土壌中の全リンおよび土壌中の有効リン含有量はオルセン法(抽出剤として0.05 mol/L NaHCO3溶液)によって測定し、土壌中の全カリウム含有量は水酸化ナトリウム融解炎光度計によって測定した試してみてください。
実験データは最初に体系化されました。SPSS Statistics 20 を使用して、平均、標準偏差、一元配置分散分析、およびヒト相関分析が実行されました。
表 1 は、さまざまな斜面の土壌の電気機械的特性、陰イオン、栄養塩を示しています。さまざまな斜面の腐食電位、土壌抵抗率、東西電位勾配はすべて有意でした (P < 0.05)。下り坂、斜面中腹、および自然斜面の酸化還元電位は有意でした (P < 0.05)。レールに垂直な電位勾配、つまり南北の電位勾配は、上り坂>下り坂>mi です。土壌pH値は、下り坂>上り坂>中間斜面>自然斜面の順であった。自然斜面の総可溶性塩分は、鉄道斜面よりも有意に高かった(P<0.05)。第3級鉄道斜面土壌の総可溶性塩分含量は500mg/kgを超え、総可溶性塩分は金属腐食に中程度の影響を及ぼした。土壌有機物含有量は、自然斜面で最も高く、下り坂斜面で最も低かった(P<0.05)。窒素含有量は中腹部で最も高く、上り坂で最も低かった。利用可能な窒素含有量は、下り斜面と中腹の斜面で最も高く、自然の斜面で最も低かった。鉄道の上り勾配と下り勾配の総窒素含有量は低かったが、有効窒素含有量は高かった。これは、上り坂と下り坂の有機窒素の無機化速度が速いことを示している。有効カリウムの含有量は有効リンと同じである。
土壌抵抗率は、電気伝導度を示す指標であり、土壌腐食を判断するための基本的なパラメータです。土壌抵抗率に影響を与える要素には、水分含有量、総可溶性塩分、pH、土壌の質感、温度、有機物含有量、土壌温度、気密性などが含まれます。一般に、抵抗率が低い土壌ほど腐食性が高く、その逆も同様です。土壌の腐食性を判断するために抵抗率を使用することは、各国で一般的に使用されている方法です。各指標の腐食グレードの評価基準を表1に示します37 、38。
私の国の試験結果と基準(表1)によれば、土壌腐食性を土壌抵抗率のみで評価すると、上り斜面の土壌は腐食性が高く、土壌の腐食性が高くなります。下り坂の土壌は中程度の腐食性を持っています。中部斜面および自然斜面の土壌腐食性は比較的低く、弱い。
上り斜面の土壌抵抗率は、斜面の他の部分の土壌抵抗率よりも大幅に低く、これは雨による浸食が原因である可能性があります。上り斜面の表土は水とともに中斜面に流れ、そのため上り斜面の金属製斜面保護ネットは表土に近くなります。金属メッシュの一部は露出しており、空中に浮いていることもありました(図1)。土壌抵抗率は現場で測定されました。杭の間隔は3mでした。杭打ち深さは15cm以下でした。地金メッシュや剥がれた錆が測定結果に影響を与える可能性があります。したがって、土壌抵抗率指数のみで土壌腐食性を評価することは信頼できません。腐食の総合評価では、法面の土壌抵抗率は考慮されていません。
四川省地域では相対湿度が高く、多年に渡って湿気の多い空気により、土壌に埋められた金属メッシュよりも空気にさらされた金属メッシュの腐食が深刻になります39。ワイヤーメッシュが空気にさらされると耐用年数が短くなり、斜面の土壌が不安定になる可能性があります。土壌の損失により、植物、特に木本植物の生育が困難になる可能性があります。木本植物が不足しているため、土壌を固めるために根系を斜面に形成することが困難です。同時に、植物の成長も悪化する可能性があります。土壌の質を改善し、土壌中の腐植質の含有量を増やすことで、水を保持するだけでなく、動植物の成長と繁殖に良好な環境を提供し、それによって土壌の損失を減らすことができます。 したがって、建設の初期段階では、より多くの木質種子を斜面に播種し、保水剤を継続的に添加し、保護のためにフィルムで覆い、雨水による斜面の土壌の浸食を軽減する必要があります。
腐食電位は、3 レベルの斜面の法面保護ネットの腐食に影響を与える重要な要素であり、上り坂の斜面に最も大きな影響を与えます (表 2)。通常の条件下では、腐食電位は特定の環境ではあまり変化しません。顕著な変化は迷走電流によって引き起こされる可能性があります。迷走電流とは、車両が公共交通機関を使用するときに路床や土壌媒体に漏れる電流 40、41、42 を指します。交通システムの発展に伴い、我が国の鉄道輸送システムの大規模電化が進み、電化された鉄道からの直流漏れによる埋設金属の腐食は無視できません。現在、土壌に迷走電流障害が含まれているかどうかを判断するには、土壌の電位勾配を使用できます。表土の電位勾配が 0.5 mv/m より低い場合、迷走電流は低くなります。電位勾配が 0.5 mv/m ~ 5.0 mv/m の範囲にある場合、迷走電流は中程度です。電位勾配が 5.0 mv/m より大きい場合、迷走電流レベルが高くなります。 斜面中腹、上り斜面、下り斜面の電位勾配 (EW) の浮遊範囲を図 3 に示します。 浮遊範囲に関しては、中斜面の東西および南北方向に適度な迷走電流が存在します。 したがって、迷走電流は斜面中腹および下り斜面の金属メッシュの腐食に影響を与える重要な要素です。斜面、特に中斜面。
一般に、土壌酸化還元電位 (Eh) 400 mV 以上が酸化能力、0 ~ 200 mV 以上が中程度の還元能力、0 mV 以下が大還元能力を示します。土壌酸化還元電位が低いほど、土壌微生物の金属に対する腐食能力が高くなります44。酸化還元電位から土壌微生物の腐食の傾向を予測することができます。この研究では、3 つの斜面の土壌酸化還元電位が 500 mv 以上であることがわかりました。これは、斜面地の土壌通気状態が良好であり、土壌中の嫌気性微生物による腐食を引き起こさないことを示しています。
これまでの研究により、土壌浸食に対する土壌pHの影響は明らかであることがわかっています。pH値の変動により、金属材料の腐食速度は大きく影響されます。土壌pHは、地域および土壌中の微生物と密接に関係しています45,46,47。一般に、弱アルカリ性土壌における金属材料の腐食に対する土壌pHの影響は明らかではありません。3つの鉄道法面の土壌はすべてアルカリ性であるため、金属材料の腐食に対するpHの影響は明らかではありません。金属メッシュが弱いです。
表 3 からわかるように、相関分析の結果、酸化還元電位と傾斜位置は有意な正の相関関係 (R2 = 0.858)、腐食電位と電位勾配 (SN) は有意な正の相関関係 (R2 = 0.755)、酸化還元電位と電位勾配 (SN) は有意な正の相関関係 (R2 = 0.755) を示します。電位と pH の間には有意な負の相関関係がありました (R2 = -0.724)。斜面の位置は酸化還元電位と有意に正の相関がありました。これは、異なる斜面位置の微環境に違いがあり、土壌微生物が酸化還元電位と密接に関連していることを示しています 48, 49, 50。酸化還元電位は pH と有意に負の相関がありました 51,52。この関係は、pH と Eh の値が常に変化するわけではないことを示しています金属の腐食電位は、電子を獲得および失う相対的な能力を表すことができます。腐食電位は電位勾配 (SN) と有意に正の相関がありましたが、電位勾配は金属による電子の容易な損失によって引き起こされる可能性があります。
土壌の総可溶性塩分は土壌の腐食性に密接に関係しています。一般に、土壌の塩分濃度が高いほど、土壌の抵抗率が低くなり、土壌抵抗が増加します。土壌の電解質では、陰イオンやさまざまな範囲だけでなく、腐食の影響を受けるのは主に炭酸塩、塩化物、硫酸塩です。さらに、土壌中の総可溶性塩分は、金属の電極電位や土壌酸素の影響など、他の要因の影響を通じて間接的に腐食に影響を与えます。潤滑性53.
土壌中の可溶性塩解離イオンのほとんどは、電気化学反応に直接関与せず、土壌の抵抗率を通じて金属腐食に影響を与えます。土壌の塩分濃度が高いほど、土壌の導電性が高まり、土壌浸食が強くなります。自然の斜面の土壌塩分含有量は鉄道の斜面よりも大幅に高く、これは自然の斜面には植生が豊富であり、土壌と水の保全に役立つという事実によるものと考えられます。もう1つの理由は、自然の斜面が成熟した土壌形成を経験していることである可能性がありますしかし、鉄道法面土は砕石片を母材とする「人工土」であり、十分な土形成過程を経ていない。ミネラルが放出されない。また、自然法面の深層土壌中の塩イオンは、表面蒸発の際に毛細管現象により上昇し、表層土壌に蓄積し、表土中の塩イオン含有量が増加する。鉄道法面の土厚は20cm未満であり、その結果、表土が深層土壌から塩分を補うことができない。
陽イオン (K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Al3+ など) は土壌腐食にほとんど影響を与えませんが、陰イオンは腐食の電気化学プロセスで重要な役割を果たし、金属腐食に大きな影響を与えます。Cl- は陽極の腐食を促進する可能性があり、最も腐食性の高い陰イオンです。Cl- 含有量が高いほど、土壌腐食は強くなります。SO42- は鋼の腐食を促進するだけでなく、一部のコンクリート材料の腐食も引き起こします 54。鉄も腐食します。一連の酸性土壌実験では、腐食速度は土壌の酸性度に比例することが判明しました 55。塩化物と硫酸塩は可溶性塩の主成分であり、金属のキャビテーションを直接促進する可能性があります。研究により、CO2 が腐食することが示されています。アルカリ性土壌における炭素鋼の腐食重量損失は、塩化物および硫酸イオンの添加にほぼ比例します 56,57。Lee et al.So42- は腐食を妨げる可能性があるが、すでに形成されている腐食ピットの発生を促進する可能性があることを発見しました58。
土壌腐食性評価基準と試験結果によると、各斜面土壌サンプルの塩化物イオン含有量は 100 mg/kg 以上で土壌腐食性が強い。上り斜面、下り斜面ともに硫酸イオン含有量は 200 mg/kg 以上 500 mg/kg 未満で中程度の腐食が認められた。中間斜面の硫酸イオン含有量は 200 mg/kg 未満で土壌腐食は認められた。土壌媒体に高濃度が含まれると、反応に関与して金属電極の表面に腐食スケールが生成され、腐食反応が遅くなります。濃度が増加すると、スケールが突然破壊され、腐食速度が大幅に加速される可能性があります。濃度が増加し続けると、腐食スケールが金属電極の表面を覆い、腐食速度は再び減速する傾向を示します59。研究では、土壌中の量が少ないため、腐食にほとんど影響を及ぼさないことがわかりました。
表 4 によると、斜面と土壌の陰イオン間の相関は、斜面と塩化物イオンの間に有意な正の相関 (R2=0.836) があり、斜面と総可溶性塩の間には有意な正の相関がある (R2=0.742) ことを示しました。
これは、土壌中の総可溶性塩類の変化には、地表流出と土壌侵食が関与している可能性があることを示唆しています。総可溶性塩類と塩化物イオンの間には、有意な正の相関関係が見られました。これは、総可溶性塩類が塩化物イオンのプールであり、総可溶性塩類の含有量が土壌溶液中の塩化物イオンの含有量を決定するためと考えられます。したがって、傾斜の違いが金属メッシュ部分の激しい腐食を引き起こす可能性があることがわかります。
有機物、全窒素、有効窒素、有効リン、有効カリウムは土壌の基本栄養素であり、土壌の品質と根系による栄養素の吸収に影響を与えます。土壌栄養素は土壌中の微生物に影響を与える重要な要素であるため、土壌栄養素と金属腐食の間に相関関係があるかどうかを研究する価値があります。水友鉄道は2003年に完成しました。つまり、人工土壌はわずか9年間しか有機物が蓄積されていないことを意味します。人工土壌の特殊性により、人工土壌の栄養素をよく理解する。
研究の結果、土壌形成過程全体を経た自然斜面土壌の有機物含有量が最も高く、低斜面土壌の有機物含有量が最も低かった。風化や表面流出の影響により、土壌養分は斜面中腹と斜面下に蓄積し、厚い腐植層を形成する。しかし、低斜面土壌は粒子が小さく安定性が低いため、有機物は微生物によって容易に分解される。調査では、斜面中腹と斜面下層の植生被覆率が低いことが判明した。土壌中の有機物の分解は、厚い腐植層が水を保持し、土壌生物が活発に活動します。
上り坂、中坂、下り坂の鉄道のアルカリ加水分解窒素含有量は自然斜面よりも高く、鉄道斜面の有機窒素無機化速度が自然斜面よりも有意に高かったことを示している。粒子が小さいほど土壌構造は不安定になり、微生物が骨材中の有機物を分解しやすくなり、無機化有機窒素のプールが増える60,61。62年の研究結果と一致している。鉄道斜面の土壌中の小粒子骨材の含有量は、自然の斜面の土壌よりも著しく高かった。したがって、鉄道斜面の土壌中の肥料、有機物、窒素の含有量を増やし、土壌の持続可能な利用を改善するには、適切な措置を講じる必要がある。表面流出による有効リンと有効カリウムの廃棄は、鉄道斜面の総損失の77.27%から99.79%を占めた。表面流出は、斜面における有効栄養塩の損失の主な原因である可能性がある。土壌63、64、65。
表 4 に示すように、傾斜位置と有効リン量との間には有意な正の相関関係があり (R2=0.948)、傾斜位置と有効カリウム量との相関関係も同様でした (R2=0.898)。傾斜位置が土壌中の有効リン量と有効カリウム量に影響を与えることがわかります。
勾配は土壌有機物含有量と窒素富化に影響を与える重要な要素66であり、勾配が小さいほど富化率は大きくなります。土壌養分富化の場合、養分の損失は弱まり、土壌有機物含有量と総窒素富化に対する斜面位置の影響は明らかではありませんでした。異なる斜面にある植物の種類と数が異なると、植物の根から分泌される有機酸も異なります。有機酸は、土壌中の利用可能なリンと利用可能なカリウムの固定に有益です。したがって、斜面の位置と利用可能なリン、および斜面の位置と利用可能なカリウムの間には有意な相関関係がありました。
土壌養分と土壌腐食の関係を明らかにするには、相関関係を解析する必要があります。表 5 に示すように、酸化還元電位は有効窒素 (R2 = -0.845) と有意に負の相関があり、有効リン (R2 = 0.842) および有効カリウム (R2 = 0.980) と有意に正の相関がありました。酸化還元電位は酸化還元の質を反映しており、通常、土壌の物理的および化学的特性の影響を受けます。したがって、土壌栄養塩の変換の方向を決定する重要な要素です67。酸化還元の性質が異なると、栄養因子の状態や利用可能性も異なります。したがって、酸化還元電位は、利用可能な窒素、利用可能なリン、および利用可能なカリウムと有意な相関関係があります。
金属の性質に加えて、腐食電位は土壌の性質にも関係します。腐食電位は有機物と有意な負の相関があり、有機物が腐食電位に大きな影響を与えることが示されました。また、有機物は電位勾配 (SN) (R2=-0.713) および硫酸イオン (R2=-0.671) とも有意に負の相関があり、有機物の含有量も電位勾配 (SN) および硫酸イオンに影響を与えることが示されました。 ..土壌 pH と利用可能なカリウムの間には有意な負の相関関係がありました (R2 = -0.728)。
利用可能窒素は総可溶性塩および塩化物イオンと有意な負の相関があり、利用可能リンおよび利用可能カリウムは総可溶性塩および塩化物イオンと有意に正の相関があった。これは、利用可能栄養素含有量が土壌中の総可溶性塩および塩化物イオンの量に大きく影響し、土壌中の陰イオンが利用可能な栄養素の蓄積と供給に寄与しないことを示した。総窒素は硫酸イオンと有意に負の相関があり、重炭酸イオンと有意に正の相関があり、全窒素が硫酸塩と重炭酸塩の含有量への影響。植物は硫酸イオンと重炭酸イオンをほとんど必要としないため、それらのほとんどは土壌中に遊離しているか、土壌コロイドによって吸収されます。重炭酸イオンは土壌中の窒素の蓄積を促進し、硫酸イオンは土壌中の窒素の利用可能性を低下させます。したがって、土壌中の利用可能な窒素と腐植質の含有量を適切に増加させることは、土壌腐食性を軽減するのに有益です。
土壌は複雑な組成と特性を備えたシステムです。土壌腐食性は、多くの要因の相乗作用の結果です。したがって、土壌腐食性の評価には、一般に総合的な評価方法が使用されます。「地盤工学調査規範」(GB50021-94)および中国土壌腐食試験ネットワークの試験方法を参照して、土壌腐食グレードは次の基準に従って総合的に評価できます。 (1) 評価は弱い腐食であり、弱い腐食のみの場合は、中程度の腐食または強い腐食はありません。(2) 強い腐食がない場合は、中程度の腐食と評価されます。(3)強い腐食が1~2箇所あれば強い腐食と評価する。(4) 強い腐食が 3 箇所以上ある場合、重度の腐食として強腐食と評価します。
土壌抵抗率、酸化還元電位、水分含有量、塩分含有量、pH値、Cl-およびSO42-含有量に従って、さまざまな斜面の土壌サンプルの腐食グレードを総合的に評価しました。研究結果は、すべての斜面の土壌が高度に腐食性であることを示しています。
腐食電位は、斜面保護ネットの腐食に影響を与える重要な要素です。3 つの斜面の腐食電位はすべて -200 mv より低く、上りの金属メッシュの腐食に最も大きな影響を与えます。電位勾配は、土壌中の迷走電流の大きさを判断するために使用できます。迷走電流は、中間の斜面と上りの斜面、特に中間の斜面での金属メッシュの腐食に影響を与える重要な要素です。土壌中の総可溶性塩分含有量上部、中部、下部の斜面はすべて 500 mg/kg を超えており、斜面保護ネットへの腐食の影響は中程度でした。土壌水分含有量は、斜面中腹および斜面下での金属メッシュの腐食に影響を与える重要な要素であり、斜面保護メッシュの腐食により大きな影響を与えます。栄養素は斜面中間部の土壌で最も豊富であり、微生物の活動が頻繁に行われ、植物の急速な成長が見られることを示しています。
この研究は、腐食の可能性、潜在的な勾配、総可溶性塩分、および水分含有量が3つの斜面の土壌腐食に影響する主な要因であり、土壌腐食性が強いものとして評価されることを示しています。斜面保護ネットワークの腐食は中央斜面で最も深刻であり、鉄道保護ネットワークの耐摩ッ剤の耐摩ッ剤の追加の追加の追加の追加の耐摩ッ剤の追加の基準を提供します。植物の成長を促進し、最後に斜面を安定させます。
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投稿時間: 2022 年 8 月 4 日