Nature.com сайтад зочилсонд баярлалаа. Таны ашиглаж буй хөтчийн хувилбар нь CSS-г хязгаарлагдмал дэмждэг. Хамгийн сайн ашиглахын тулд бид танд шинэчилсэн хөтөч ашиглахыг зөвлөж байна (эсвэл Internet Explorer дээр нийцтэй байдлын горимыг унтраах). Энэ хооронд үргэлжлүүлэн дэмжлэг үзүүлэхийн тулд бид сайтыг загвар болон JavaScript-гүй харуулах болно.
Суй-Чончингийн төмөр замын налууг судалгааны объект болгон авч үзвэл хөрсний эсэргүүцэл, хөрсний электрохими (зэврэлтийн потенциал, исэлдэлтийн потенциал, боломжит градиент ба рН), хөрсний анионууд (нийт уусдаг давс, Cl-, SO42- ба), хөрсний шим тэжээл (чийглэг, органик бодис, боломжтой нийт нитроген, нитроген, боломжтой) кали) Янз бүрийн налуу дор зэврэлтийн зэрэглэлийг хиймэл хөрсний бие даасан үзүүлэлт, иж бүрэн үзүүлэлтээр үнэлдэг.Бусад хүчин зүйлтэй харьцуулахад налуугийн хамгаалалтын торны зэврэлтэнд ус хамгийн их нөлөөлнө, дараа нь анионы агууламж орно.Нийт уусдаг давс нь зэврэлтэнд дунд зэргийн нөлөө үзүүлж, налуугийн хамгаалалтын гүйдлийн торонд нөлөөлдөг. Хөрсний дээжийн эвдрэлийн зэрэглэлийг иж бүрэн үнэлж, налуугийн дээд хэсгийн зэврэлт дунд зэргийн, дунд болон доод налуугийн зэврэлт хүчтэй байсан. Хөрсөн дэх органик бодис нь боломжит градиенттай ихээхэн хамааралтай байв. Боломжтой азот, олдоцтой кали, фосфорын агууламж нь шууд бус хэлбэрийн тархалттай шууд бус харилцан хамааралтай байсан. .
Төмөр зам, хурдны зам, ус хамгаалах байгууламж барихад уулын нүх гарах нь элбэг байдаг. Баруун өмнөд хэсэгт уулс байдаг тул Хятадын төмөр замын барилгын ажилд уулын малтлага их шаардагддаг. Энэ нь анхны хөрс, ургамлыг сүйтгэж, ил хадархаг налууг үүсгэдэг. Энэ байдал нь хөрсний гулгалт, улмаар төмөр замын тээврийн аюулгүй байдалд сөргөөр нөлөөлдөг. , ялангуяа 2008 оны 5-р сарын 12-ны Вэньчуаньд болсон газар хөдлөлтийн дараа.Хөрсний гулсалт нь өргөн тархсан, ноцтой газар хөдлөлтийн гамшиг болсон1.2008 онд Сычуань мужийн 4243 километр гол гол замд хийсэн үнэлгээгээр, замын дэвсгэр болон налуу бэхэлгээний хананд 1736 удаа хүчтэй газар хөдлөлтийн гамшиг тохиолдсон нь үнэлгээний нийт уртын 39.76%-ийг эзэлж байна. Замын эвдрэлээс үүдэлтэй эдийн засгийн шууд хохирол нь геокалькаас 38 тэрбум доллар давсан байна. Аюул нь дор хаяж 10 жил (Тайваны газар хөдлөлт), бүр 40-50 жил (Японы Кантогийн газар хөдлөлт) үргэлжилж болно.4,5. Газар хөдлөлтийн аюулд нөлөөлөх гол хүчин зүйл бол градиент юм6,7. Иймээс замын налууг хадгалах, тогтвортой байдлыг нь бэхжүүлэх шаардлагатай. Хадны налуу нь органик бодис, азот, фосфор, кали зэрэг шим тэжээлийн хүчин зүйлсийн хуримтлалгүй, ургамал ургахад шаардлагатай хөрсний орчин бүрдээгүй байна.Их налуу, борооны элэгдэл зэрэг хүчин зүйлээс шалтгаалан налуу хөрс амархан алдагддаг. Налуугийн орчин нь хатуу ширүүн, налуугийн хөрсний тогтворжилт, ургамлыг тогтворжуулах, налууг бүрхэхэд шаардлагатай нөхцлүүд дутагдалтай9. Налууг хамгаалах хөрс нь манай улсад өргөн хэрэглэгддэг налуу экологийг нөхөн сэргээх технологи юм. Шүршихэд ашигладаг хиймэл хөрс нь буталсан чулуу, тариалангийн талбайн хөрс, сүрэл, нийлмэл бордоо, ус хадгалах бодис, цавуу (түгээмэл хэрэглэгддэг цавуугаар портланд цемент, органик цавуу, асфальтан бетоны эхний үе шатанд техникийн утас наасан) бүрдэнэ. чулуулаг, дараа нь өргөстэй утсыг тав, зангуу боолтоор бэхлээд эцэст нь үр агуулсан хиймэл хөрсийг тусгай шүршигчээр налуугаар шүршинэ. Бүрэн цайрдсан 14# алмааз хэлбэртэй төмөр торыг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд стандарт 5см × 5см, диаметр нь 2 мм-ийн диаметртэй хадны гадаргуу дээр цул мөлхөгч металл материал үүсгэх боломжтой. .Хөрс нь өөрөө электролит бөгөөд зэврэлтийн зэрэг нь хөрсний онцлогоос хамаардаг тул металл тор нь хөрсөнд зэврэнэ.Хөрсний зэврэлтээс үүдэлтэй металл торны элэгдлийг үнэлэх, хөрсний гулгалтаас үүсэх аюулыг арилгахад хөрсний зэврэлтийн хүчин зүйлийн үнэлгээ чухал ач холбогдолтой.
Ургамлын үндэс нь налууг тогтворжуулах, элэгдлээс хамгаалахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг гэж үздэг10,11,12,13,14. Гүехэн хөрсний гулгалтаас хамгаалах налууг тогтворжуулахын тулд ургамлыг ашиглаж болно15,16,17. Ургамлын үндэс нь хөрсний гулсалтаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд хөрсийг бэхжүүлж чаддаг. Хөрс дэх арматурын овоолгын үүрэг гүйцэтгэдэг ургамлын системүүд. Үндэс архитектурын хэв маягийн хөгжил нь генээр дамждаг бөгөөд эдгээр процессуудад хөрсний орчин шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Металлын зэврэлт нь хөрсний орчноос хамаарч өөр өөр байдаг20. Хөрсөн дэх металлын зэврэлтийн зэрэг нь нэлээд хурдан уусахаас эхлээд өчүүхэн нөлөөлөл хүртэл хэлбэлзэж болно. Хэдэн арван сая жилийн туршид гадаад орчин, янз бүрийн организмын хооронд 22,23,24.Модлог ургамал нь тогтвортой үндэс систем, экосистемийг бүрдүүлэхээс өмнө хадны налуу, хиймэл хөрстэй нийлсэн металл тор нь аюулгүй ажиллаж чадах эсэх нь байгалийн эдийн засгийн хөгжил, амьдралын аюулгүй байдал, байгаль орчныг сайжруулахтай шууд холбоотой.
Гэсэн хэдий ч металлын зэврэлт нь асар их алдагдалд хүргэдэг. 1980-аад оны эхээр Хятадад химийн машин механизм болон бусад үйлдвэрүүдэд хийсэн судалгаагаар металл зэврэлтээс үүдэлтэй алдагдал нийт үйлдвэрлэлийн үнийн дүнгийн 4% -ийг эзэлж байна. Иймээс зэврэлтээс хамгаалах механизмыг судалж, хамгаалах арга хэмжээ авах нь маш чухал ач холбогдолтой юм. метаболит нь материалыг зэврүүлж, төөрсөн гүйдэл нь зэврэлт үүсгэдэг.Тиймээс хөрсөнд булагдсан металлын зэврэлтээс урьдчилан сэргийлэх нь чухал юм. Одоогоор булсан металлын зэврэлтийг судлах нь голчлон (1) булсан металлын зэврэлтэнд нөлөөлж буй хүчин зүйлсэд анхаарлаа хандуулж байна25;(2) металл хамгаалах аргууд26,27;(3) металлын зэврэлтийн зэргийг үнэлэх аргууд28;Төрөл бүрийн орчинд зэврэлт. Гэсэн хэдий ч судалгаанд хамрагдсан бүх хөрс нь байгалийн шинж чанартай бөгөөд хөрс үүсэх хангалттай процессыг даван туулсан. Гэсэн хэдий ч төмөр замын чулуулгийн налуу хөрсний зохиомол элэгдлийн талаар мэдээлэл алга байна.
Хиймэл хөрс нь бусад идэмхий орчинтой харьцуулахад шингэн чанаргүй, нэг төрлийн бус, улирлын шинж чанартай, бүс нутгийн шинж чанартай байдаг. Хиймэл хөрс дэх металлын зэврэлт нь метал ба хиймэл хөрсний цахилгаан химийн харилцан үйлчлэлийн улмаас үүсдэг. Төрөлхийн хүчин зүйлээс гадна металлын зэврэлтийн хурд нь хүрээлэн буй орчны янз бүрийн нөлөөлөл, зэврэлт, химийн нэгдлээс хамаарна. йгенийн агууламж, нийт уусдаг давсны агууламж, анион ба металлын ионы агууламж, рН, хөрсний микроб30,31,32.
30 жилийн турш практикт чулуурхаг энгэрт хиймэл хөрсийг хэрхэн бүрмөсөн хадгалах вэ гэдэг асуудал тулгамдаж байна33.Хөрсний элэгдлээс болж 10 жил гар аргаар арчилсны дараа зарим энгэрт бут сөөг, мод ургах боломжгүй болсон. Металл торны гадаргуу дээрх шороо зарим газраа угааж арилсан. Зэврэлтээс болж зарим хэсэг нь металл тор нь хагарч, дээр нь хагалж, дээр нь хайгуул хийсэн байна. Төмөр замын налуу зэврэлт нь голчлон төмөр замын дэд станцын газардуулгын сүлжээний зэврэлт, хөнгөн төмөр замаас үүссэн гүйдэл зэврэлт, төмөр замын гүүр34,35, зам болон бусад тээврийн хэрэгслийн зэврэлтэд голлон анхаардаг.36. Төмөр замын налуу хамгаалалтын металл торон зэврэлтэнд өртсөн тухай мэдээлэл гараагүй байна. Хөрсний шинж чанарыг үнэлэх замаар металлын зэврэлтийг урьдчилан таамаглах, хөрсний экосистемийг нөхөн сэргээх, зохиомлоор нөхөн сэргээх онолын болон практик үндэслэлийг бий болгох зорилготой Суйюй төмөр замын налуу. Хиймэл налуу.
Туршилтын талбай нь Сычуань мужийн уулархаг бүсэд (30°32′N, 105°32′E) Сүйингийн галт тэрэгний буудлын ойролцоо байрладаг. Энэ газар нь Сычуаны сав газрын дунд, намхан уулс, толгодтой, геологийн энгийн бүтэцтэй, тэгш газар нутагтай.Элэгдэлт, огтлолцол, усны хуримтлал нь гол төлөв ландшафтын уулархаг газар, уулархаг хөрсөн дээр элэгдэлд орсон. Нил ягаан өнгийн элс, шаварлаг.Бүрэн бүтэн байдал муу, чулуулаг нь блоклог бүтэцтэй. Судалгааны талбай нь хаврын эхэн, халуун зун, намар богино, өвлийн сүүл улирлын шинж чанартай субтропик чийглэг муссон уур амьсгалтай. Хур тунадас ихтэй, гэрэл, дулааны нөөц элбэг, хяруугүй хугацаа урт (жилийн дундаж температур 285 ° C, уур амьсгалын дундаж температур 14 ° C), Сар (8-р сард) 27.2°C, хамгийн их температур нь 39.3°C. Хамгийн хүйтэн сар нь 1-р сар (дундаж температур 6.5°C), хамгийн бага температур нь -3.8°C, жилийн дундаж хур тунадас 920 мм, гол төлөв 7, 8-р саруудад төвлөрдөг. Хур тунадас хавар, зун, намар ихтэй.Жил бүрийн улиралд орох хур тунадасны эзлэх хувь 19-21%, 51-54%, 22-24%, 4-5% байна.
Судалгааны талбай нь 2003 онд баригдсан Ю-Сүй төмөр замын налуу дээр 45° орчим налуу юм. 2012 оны 4-р сард Суингийн галт тэрэгний буудлаас 1 км зайд урагшаа харсан.Байгалийн налууг хяналт болгон ашигласан. Налууг экологийн нөхөн сэргээлт нь экологийн нөхөн сэргээлт хийх гадаадын дээд давхаргын хөрс цацах технологийг нэвтрүүлсэн. Төмөр замын хажуугийн налуугийн өндрөөс хамааран налууг өгсүүр, дунд налуу, уруудах налуу гэж хувааж болно (Зураг 2). Хөрсний металл торны зэврэлтээс үүсэх бүтээгдэхүүнийг бид зөвхөн зэвэрдэггүй ган хүрз ашиглан хөрсний гадаргууг 0-8 см зайд авдаг. Налуу байрлал бүрт дөрвөн давталт тохируулсан бөгөөд нэг давталт бүрт 15-20 санамсаргүй түүвэрлэлтийн цэгүүд байна. Давталт бүр нь S хэлбэрийн шугамаас санамсаргүй байдлаар 15-20 түүвэрлэлтийн холимог юм. боловсруулах зориулалттай полиэтилен цахилгаан цоожтой уут.Хөрсийг байгалийн агаарт хатааж, хайрга, амьтан, ургамлын үлдэгдлийг түүж, оникс модоор буталж, том ширхэгтэй хэсгүүдээс бусад нь 20, 100 торон нейлон шигшүүрээр шигшинэ.
Хөрсний эсэргүүцлийг Shengli Instrument компанийн үйлдвэрлэсэн VICTOR4106 газардуулгын эсэргүүцэл шалгагчаар хэмжсэн;хөрсний эсэргүүцлийг талбайд хэмжсэн;хөрсний чийгийг хатаах аргаар хэмжсэн. DMP-2 зөөврийн дижитал mv/pH багаж нь хөрсний зэврэлтийн потенциалыг хэмжих өндөр оролтын эсэргүүцэлтэй. Боломжит градиент ба исэлдэлтийн потенциалыг DMP-2 зөөврийн дижитал mv/pH, хөрсөн дэх нийт уусдаг давсыг үлдэгдэл хатаах аргаар тодорхойлсон (Тиймээс NO3-ийн титрлэлтийн аргаар) сульфатын агуулгыг шууд бус EDTA титрлэлтийн аргаар, хөрсний карбонат ба бикарбонатыг тодорхойлох давхар индикаторын титрлэлтийн арга, хөрсний органик бодисыг тодорхойлох калийн бихромат исэлдэлтээр халаах арга, хөрсний шүлтлэг гидролизийн азотыг тодорхойлох шүлтлэг уусмалын диффузийн арга, H2SO4-HClO4 задралын нийт өнгөт агуулгыг тодорхойлох Mo-phosphosphor. хөрсөн дэх Олсений аргаар (0.05 моль/л NaHCO3 уусмалаар хандлах), хөрсөн дэх нийт калийн агууламжийг натрийн гидроксидын хайлмал дөл фотометрээр тодорхойлсон.
Туршилтын өгөгдлийг эхлээд системчилсэн. SPSS Statistics 20 программыг дундаж, стандарт хазайлт, нэг талын ANOVA, хүний ​​корреляцийн шинжилгээ хийхэд ашигласан.
Хүснэгт 1-д янз бүрийн налуу бүхий хөрсний цахилгаан механик шинж чанар, анион, шим тэжээлийг үзүүлэв. Янз бүрийн налуугийн зэврэлтээс хамгаалах чадвар, хөрсний эсэргүүцэл ба зүүн-баруун потенциалын градиент бүгд чухал байсан (P < 0.05). Доод тал, дунд налуу болон байгалийн налуугийн исэлдэлтийн исэлдэлтийн потенциал нь мэдэгдэхүйц байсан (P < 0.05, хойд градиентийн потенциал, хойд градиентийн потенциал, төмөр замын тэнхлэгээс 0.05 хувьтай байна). ent, is upslope>доош>дунд налуу.Хөрсний рН-ийн утга нь налуу>өгсөх>дунд налуу>байгалийн налуу гэсэн дарааллаар байв.Нийт уусдаг давс, байгалийн налуу нь төмөр замын налуугаас хамаагүй их байсан (P <0.05). Гуравдугаар зэрэглэлийн налуу болон давсны нийт уусдаг давсны агууламж 0.0 кг. металл зэврэлт.Хөрсний органик бодисын агууламж байгалийн налууд хамгийн их, уруудах налууд хамгийн бага (P<0.05) байсан. Азотын нийт агууламж дунд налууд хамгийн их, өгсүүр налууд хамгийн бага байв;боломжит азотын агууламж нь доод налуу болон дунд налууд хамгийн их, байгалийн налууд хамгийн бага байсан;Төмөр замын налуу болон уруудалтын нийт азотын агууламж бага байсан ч боломжит азотын агууламж өндөр байв. Энэ нь өгсөх болон уруудах хэсэгт органик азотын эрдэсжилт хурдан байгааг харуулж байна. Боломжтой калийн агууламж нь байгаа фосфортой ижил байна.
Хөрсний эсэргүүцэл нь цахилгаан дамжуулах чанарыг илтгэх индекс бөгөөд хөрсний зэврэлтийг тодорхойлох үндсэн үзүүлэлт юм. Хөрсний эсэргүүцэлд нөлөөлж буй хүчин зүйлүүд нь чийгийн агууламж, нийт уусдаг давсны агууламж, рН, хөрсний бүтэц, температур, органик бодисын агууламж, хөрсний температур, битүүмжлэл зэрэг багтана. rosivity нь янз бүрийн улс орнуудад түгээмэл хэрэглэгддэг арга юм.Хүснэгт 1-д зэврэлтийн зэрэглэлийн үнэлгээний шалгуур үзүүлэлтүүдийг тус бүрээр үзүүлэв37,38.
Манай орны туршилтын үр дүн, стандартын дагуу (Хүснэгт 1) хөрсний идэмхий чанарыг зөвхөн хөрсний эсэргүүцэх чадвараар үнэлдэг бол өгсүүр налуу дээрх хөрс нь идэмхий чанар өндөр;уруудах налуу дээрх хөрс нь дунд зэргийн идэмхий;дунд налуу болон байгалийн налуу дээрх хөрсний идэмхий чанар харьцангуй бага сул байна.
Уулын өгсүүр хэсгийн хөрсний эсэргүүцлийн чанар нь налуугийн бусад хэсгүүдээс хамаагүй бага байгаа нь борооны элэгдлээс үүдэлтэй байж болзошгүй. Өгсөх налуугийн өнгөн хөрс нь устай хамт дунд налуу руу урсдаг тул налуугийн налуугийн хамгаалалтын тор нь өнгөн хөрстэй ойрхон байна. Зарим металл тор нь ил гарсан, тэр ч байтугай талбай дээр тогтворжсон байсан (1;овоолгын хоорондох зай 3 м;гадасны гүн нь 15 см-ээс бага байв. Нүцгэн төмөр тор, хугарсан зэв нь хэмжилтийн үр дүнд саад болно. Иймд хөрсний зэврэлтийг зөвхөн хөрсний эсэргүүцлийн индексээр үнэлэх нь найдваргүй юм. Зэврэлтийг иж бүрэн үнэлэхэд налуугийн хөрсний эсэргүүцлийг тооцохгүй.
Харьцангуй чийгшил ихтэй тул Сычуань орчмын олон наст чийглэг агаар нь агаарт ил гарсан төмөр торыг хөрсөнд булагдсан металл торноос илүү ихээр зэврүүлдэг39. Утсан тор агаарт өртөх нь ашиглалтын хугацааг богиносгож, өгсүүрийн хөрсийг тогтворгүй болгож болзошгүй. Хөрс алдагдах нь ургамал, ялангуяа мод, ургамлын үндэс ургахад хүндрэл учруулдаг. Үүний зэрэгцээ ургамлын ургалт нь хөрсний чанарыг сайжруулж, хөрсөн дэх ялзмагийн агууламжийг нэмэгдүүлж, ус хадгалахаас гадна амьтан, ургамал үржих, үржих таатай орчинг бүрдүүлж, улмаар хөрсний алдагдлыг бууруулдаг. Иймээс барилгын эхний шатанд модлог үрийг нэмж тариалж, уснаас хамгаалах бодисыг тасралтгүй нэмж, бүрхэж байх ёстой. борооны усаар өгсөх хөрсний элэгдэл.
Зэврэлтийн боломж нь гурван түвшний налуу дээрх налуу хамгаалалтын торны зэврэлтэнд нөлөөлдөг чухал хүчин зүйл бөгөөд өгсүүр налууд хамгийн их нөлөө үзүүлдэг (Хүснэгт 2). Хэвийн нөхцөлд зэврэлтээс үүсэх боломж нь тухайн орчинд төдийлөн өөрчлөгддөггүй. Тэнэсэн гүйдлийн улмаас мэдэгдэхүйц өөрчлөлт гарч болно. Нийтийн тээврийн систем.Тээврийн систем хөгжихийн хэрээр манай улсын төмөр замын тээврийн систем их хэмжээний цахилгаанжуулалтад хүрч, цахилгаанжуулсан төмөр замаас шууд гүйдлийн алдагдлаас үүдэн булагдсан металлын зэврэлтийг үл тоомсорлож болохгүй. Одоогоор хөрсний потенциалын градиентийг ашиглан хөрсний гадаргын гадаргын гүйдлийн градиент бага байгаа эсэхийг тодорхойлох боломжтой. төөрсөн гүйдэл бага;боломжит градиент нь 0.5 мв/м-ээс 5.0 мв/м-ийн мужид байх үед төөрсөн гүйдэл дунд зэрэг;Потенциал градиент 5.0 мв/м-ээс их байвал төөрсөн гүйдлийн түвшин өндөр байна. Дунд налуу, дээш налуу, доош налуугийн боломжит градиент (EW)-ийн хөвөх мужийг Зураг 3-т үзүүлэв. Хөвөгч хүрээний хувьд зүүн-баруун, хойд-урд чиглэлд дунд зэргийн төөрсөн урсгалууд ажиглагдаж байна. дунд налуу болон доош налуу, ялангуяа дунд налуу дахь металл торны зэврэлт.
Ерөнхийдөө хөрсний исэлдүүлэх чадвар (Eh) 400 мВ-аас дээш байвал исэлдүүлэх чадварыг, 0-200 мВ-аас дээш бол исэлдүүлэх чадварыг, 0 мВ-аас доош бол их хэмжээгээр бууруулах чадварыг илэрхийлдэг. Хөрсний исэлдүүлэх чадвар бага байх тусам хөрсний бичил биетүүд металл руу зэврэх чадвар өндөр байдаг44. Гурван налуугийн хөрсний исэлдэх чадвар 500мв-аас их, зэврэлтийн түвшин маш бага байсан нь налуу газрын хөрсний агааржуулалтын нөхцөл сайн байгаа нь хөрсөн дэх агааргүй бичил биетний зэврэлтэнд тохиромжгүй байгааг харуулж байна.
Өмнөх судалгаагаар хөрсний рН-ийн нөлөөлөл нь хөрсний элэгдэлд илэрхий байгааг тогтоожээ.РН-ийн хэлбэлзэл нь метал материалын зэврэлтэнд ихээхэн нөлөөлдөг.Хөрсний рН нь тухайн газар нутаг болон хөрсөн дэх бичил биетүүдтэй нягт холбоотой байдаг45,46,47.Ерөнхийдөө хөрсний рН-ийн нөлөөлөл хөрсний металлын рН нь тийм ч их биш юм. Төмөр замын гурван налуу нь бүгд шүлтлэг байдаг тул металл торны зэврэлтэнд рН-ийн нөлөө сул байна.
Хүснэгт 3-аас харахад редокс потенциал ба налуугийн байрлал ихээхэн эерэг хамааралтай (R2 = 0.858), зэврэлтээс хамгаалах боломж ба боломжит градиент (SN) ихээхэн эерэг хамааралтай (R2 = 0.755), исэлдэлтийн потенциал ба боломжит градиент (SN) нь мэдэгдэхүйц эерэг хамааралтай (R2 = 5.7) байгааг харуулж байна.Потенциал болон рН (R2 = -0.724) хооронд ихээхэн сөрөг хамаарал байсан. Налуугийн байрлал нь исэлдэлтийн потенциалтай ихээхэн эерэг хамааралтай байсан. Энэ нь налуугийн янз бүрийн байрлалын бичил орчны ялгаа байгааг харуулж байгаа бөгөөд хөрсний бичил биетүүд нь исэлдэлтийн потенциалтай нягт холбоотой болохыг харуулж байна48, 49, 50. Redox потенциалтай рН5, рН5, рH15 сөрөг хамааралтай болохыг харуулж байна. Хөрсний исэлдэлтийн процессын үед ба Eh утга нь үргэлж синхрон өөрчлөгддөггүй, харин сөрөг шугаман хамааралтай байсан. Металлын зэврэлтээс үүсэх потенциал нь электрон олж авах, алдах харьцангуй чадварыг илэрхийлж болно. Хэдийгээр зэврэлтээс үүсэх потенциал нь потенциал градиент (SN) -тэй ихээхэн эерэг хамааралтай байсан ч металын электронууд амархан алдагддагтай холбоотой байж болох юм.
Хөрсний нийт уусдаг давсны агууламж нь хөрсний идэмхийлэлтэй нягт холбоотой байдаг.Ерөнхийдөө хөрсний давсжилт ихсэх тусам хөрсний эсэргүүцэл багасч хөрсний эсэргүүцэл нэмэгддэг.Хөрсний электролитэд зөвхөн анионууд, янз бүрийн мужууд төдийгүй зэврэлтэнд голчлон карбонат, хлорид, сульфат зэрэг давсны агууламж шууд бусаар нөлөөлдөг. металл дахь электродын потенциалын нөлөө, хөрсний хүчилтөрөгчийн уусах чадвар53.
Хөрсөнд агуулагдах давсны уусдаг ионуудын ихэнх хэсэг нь цахилгаан химийн урвалд шууд оролцдоггүй, харин хөрсний эсэргүүцэх чадвараар металл зэврэлтэнд нөлөөлдөг.Хөрсний давсжилт өндөр байх тусам хөрсний дамжуулалт хүчтэй болж, хөрсний элэгдэл хүчтэй болдог. Байгалийн налуугийн хөрсний давсжилтын агууламж нь төмөр замын налуугаас хамаагүй өндөр байдаг нь байгалийн налуутай холбоотой байж болох юм. Хөрс, усны хэмнэлт. Өөр нэг шалтгаан нь байгалийн налууд боловсорч гүйцсэн хөрс үүссэн (чулууны өгөршлийн улмаас үүссэн хөрсний эх материал) байж болох ч төмөр замын налуугийн хөрс нь “хиймэл хөрс”-ийн матриц болох буталсан чулуун хэлтэрхийнээс тогтсон, хангалттай хөрс үүсэх процесс явагдаагүй байж болно.Ашигт малтмал ялгараагүй.Түүгээр ч зогсохгүй байгалийн энгэрийн гүн дэх хөрсөн дэх давсны ионууд нь гадаргын ууршилтын явцад хялгасан судасны үйлчлэлээр дээшилж, гадаргын хөрсөнд хуримтлагдсанаар гадаргын хөрсөн дэх давсны ионы агууламж нэмэгддэг. Төмөр замын налуугийн хөрсний зузаан нь 20 см-ээс бага тул хөрсний өнгөн давхаргын давсжилтыг шингээх чадваргүй болсон.
Эерэг ионууд (K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+ гэх мэт) хөрсний зэврэлтэнд бага нөлөө үзүүлдэг бол анионууд зэврэлтээс үүсэх цахилгаан химийн процесст чухал үүрэг гүйцэтгэж, металлын зэврэлтэнд ихээхэн нөлөө үзүүлдэг.Cl− нь анодын зэврэлтийг хурдасгах чадвартай бөгөөд хамгийн идэмхий анион юм;Cl− агууламж өндөр байх тусам хөрсний зэврэлт илүү хүчтэй болно.SO42− гангийн зэврэлтийг дэмжээд зогсохгүй зарим бетон материалын зэврэлт үүсгэдэг54. Мөн төмрийг зэврүүлдэг.Хүчиллэг хөрсний хэд хэдэн туршилтаар зэврэлтийн хурд нь хөрсний хүчиллэг5555.Хлорид ба сульфат нь металын давсжилтын шууд нөлөөллийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг болох нь тогтоогдсон. шүлтлэг хөрсөнд нүүрстөрөгчийн гангийн зэврэлтийн жингийн алдагдал нь хлорид ба сульфатын ионуудын нэмэлттэй бараг пропорциональ байгааг харуулсан56,57.Ли нар.SO42- зэврэлтэнд саад учруулж болох боловч аль хэдийн үүссэн зэврэлтийн нүхийг хөгжүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг болохыг тогтоожээ58.
Хөрсний идэмхий байдлын үнэлгээний стандарт болон туршилтын үр дүнгээс үзэхэд налуугийн хөрсний дээж тус бүр дэх хлоридын ионы агууламж 100 мг/кг-аас дээш байсан нь хөрсний идэмхий чанар их байгааг харуулж байна. Өгсүүр болон уруудах налуугийн сульфатын ионы агууламж 200 мг/кг-аас дээш, 500 мг/кг-аас бага, хөрсний сульфатын агууламж дунд зэргийн горимоос бага байна2. 00мг/кг, хөрсний зэврэлт нь сул байна.Хөрсний орчин нь өндөр агууламжтай байх үед энэ нь урвалд оролцож, металл электродын гадаргуу дээр зэврэлтийн масштабыг бий болгож, улмаар зэврэлтээс хамгаалах урвалыг удаашруулна. Баяжуулалт нэмэгдэхийн хэрээр масштаб нь гэнэт эвдэрч, улмаар зэврэлтийн хурдыг ихээхэн хурдасгадаг;концентраци нэмэгдсээр байгаа тул зэврэлтийн масштаб нь металл электродын гадаргууг бүрхэж, зэврэлтийн хурд дахин удаашрах хандлагатай байна59. Судалгаагаар хөрсөн дэх хэмжээ бага байсан тул зэврэлтэнд бага нөлөө үзүүлсэн.
Хүснэгт 4-өөс харахад налуу ба хөрсний анионуудын хоорондын хамаарлаас харахад налуу ба хлоридын ионуудын хооронд мэдэгдэхүйц эерэг хамаарал (R2=0.836), налуу болон нийт уусдаг давсны хооронд мэдэгдэхүйц эерэг хамаарал (R2=0.742) байна.
Энэ нь хөрсөн дэх нийт уусдаг давсны өөрчлөлтөд гадаргын урсац болон хөрсний элэгдэл нөлөөлж болзошгүйг харуулж байна. Нийт уусдаг давс ба хлоридын ионуудын хооронд мэдэгдэхүйц эерэг хамаарал байсан бөгөөд энэ нь нийт уусдаг давс нь хлоридын ионуудын нэгдэл бөгөөд нийт уусдаг давсны агууламж нь хлоридын уусмалын агуулгыг тодорхойлдог учраас энэ нь хлоридын уусмалын ноцтой ялгааг үүсгэж болзошгүйг бид мэднэ. металл торон хэсгийн rosion.
Органик бодис, нийт азот, байгаа азот, байгаа фосфор, байгаа кали зэрэг нь хөрсний чанар, шим тэжээлийг үндэс системээр шингээхэд нөлөөлдөг үндсэн шим тэжээлт бодисууд юм.Хөрсний шим тэжээл нь хөрсөн дэх бичил биетэнд нөлөөлдөг чухал хүчин зүйл тул хөрсний шим тэжээлт бодисууд нь хөрсөн дэх бичил биетэнд нөлөөлж байгаа чухал хүчин зүйл тул гадаргын иж бүрдэлд агуулагдаж буй металл корриуляр, нялцгай биетүүд байгаа эсэхийг судлах нь зүйтэй. 2003 он, энэ нь хиймэл хөрс нь органик бодисын хуримтлалыг ердөө 9 жилийн турш туулсан гэсэн үг юм. Хиймэл хөрсний онцлогоос шалтгаалан хиймэл хөрсний шим тэжээлийн талаар сайн ойлголттой байх шаардлагатай.
Судалгаанаас харахад байгалийн налуу хөрсөнд хөрс үүсэх бүх процессын дараа органик бодисын агууламж хамгийн их байдаг.Налуу налуу хөрсний органик бодисын агууламж хамгийн бага байсан.Өгөршлийн нөлөөлөл, гадаргын урсацын нөлөөгөөр хөрсний шим тэжээл нь налуу болон налуугийн дунд хэсэгт хуримтлагдан ялзмагийн зузаан давхарга үүсгэдэг.Гэхдээ хөрсний тогтворжилт багатай, хөрсний тогтворжилт багатай байдаг. бичил биетээр.Судалгаагаар дунд налуу болон уруудсан ургамлын бүрхэвч, олон янз байдал өндөр боловч нэгэн төрлийн байдал бага байгаа нь гадаргын шим тэжээлийн жигд бус тархалтад хүргэж болзошгүй байна.Ялзмагт зузаан давхарга нь усыг барьж, хөрсний организм идэвхтэй байдаг.Энэ бүхэн нь хөрсөн дэх органик бодисын задралыг хурдасгадаг.
Өндөр налуу, дунд налуу, уруудсан төмөр замын шүлтлэг-гидролизийн азотын агууламж байгалийн налуутай харьцуулахад өндөр байсан нь төмөр замын налуу хэсгийн органик азотын эрдэсжилтийн түвшин байгалийн налуугаас хамаагүй өндөр байгааг харуулж байна. Тоосонцор бага байх тусмаа хөрсний бичил биет, бичил биетний бүтэц тогтворгүй, хөрсний бичил биетийг задлахад хялбар байдаг. es, мөн эрдэсжсэн органик азотын сан их байх тусам60,61. Судалгааны үр дүнгээс харахад төмөр замын налуу хөрсөн дэх жижиг хэсгүүдийн дүүргэгчийн агууламж байгалийн налуу хөрснийхөөс хамаагүй өндөр байсан.Тиймээс төмөр замын хөрсний хөрсний бордоо, органик бодис, азотын агууламжийг нэмэгдүүлэх, хөрсний хөрсний чийгийг сайжруулахад чиглэсэн зохих арга хэмжээг авах шаардлагатай байна. Төмөр замын налуугийн нийт алдагдлын 77.27-99.79%-ийг гадаргын урсацаас үүдэлтэй байгаа фосфор, бэлэн калийн хаягдал эзэлж байна. Гадаргын урсац нь налуу хөрсөнд байгаа шим тэжээлийн бодисын алдагдлын гол хөдөлгөгч хүчин зүйл байж болох юм63,64,65.
Хүснэгт 4-т үзүүлснээр налуугийн байрлал болон боломжтой фосфорын хооронд мэдэгдэхүйц эерэг хамаарал (R2=0.948), налуугийн байрлал болон бэлэн калийн хоорондын хамаарал ижил (R2=0.898) байсан. Энэ нь налуугийн байрлал нь хөрсөнд байгаа фосфор, байгаа калийн агууламжид нөлөөлж байгааг харуулж байна.
Градиент нь хөрсний органик бодисын агууламж, азотын баяжуулалтад нөлөөлдөг чухал хүчин зүйл66 бөгөөд градиент бага байх тусам баяжуулалтын хурд ихсэх болно.Хөрсний шим тэжээлийг баяжуулахад шим тэжээлийн алдагдлыг сулруулж, налуугийн байрлалын хөрсний органик бодисын агууламж, нийт азотын баяжуулалтад үзүүлэх нөлөө нь тодорхойгүй байв. Ургамлын янз бүрийн хэлбэр, ургамлын хүчиллэг ургамалд өөр өөр байдаг. органик хүчлүүд нь хөрсөнд байгаа фосфор, байгаа калийг тогтооход тустай.Тиймээс налуугийн байрлал болон байгаа фосфор, налуугийн байрлал болон байгаа калийн хооронд мэдэгдэхүйц хамаарал байсан.
Хөрсний шим тэжээл ба хөрсний зэврэлт хоорондын хамаарлыг тодруулахын тулд хамаарлыг шинжлэх шаардлагатай.Хүснэгт 5-д үзүүлснээр исэлдүүлэх боломж нь байгаа азоттой (R2 = -0.845) ихээхэн сөрөг хамааралтай байсан ба байгаа фосфортой (R2 = 0.842) эерэг хамааралтай байсан (R2 = 0.842) ба улаан кали (улаан калийн) =80.2 R. Энэ нь хөрсний зарим физик, химийн шинж чанарт ихэвчлэн нөлөөлж, улмаар хөрсний хэд хэдэн шинж чанарт нөлөөлдөг.Тиймээс энэ нь хөрсний шим тэжээлийн хувирлын чиглэлийг тодорхойлоход чухал хүчин зүйл болдог.67. Янз бүрийн исэлдэлтийн чанар нь янз бүрийн төлөв байдал, шим тэжээлийн хүчин зүйлсийн хүртээмжийг бий болгож болзошгүй.Тиймээс исэлдэлтийн исэлдэлтийг бий болгох боломжтой байдаг.
Металлын шинж чанараас гадна зэврэлтээс үүсэх боломж нь хөрсний шинж чанартай холбоотой. Зэврэлтээс үүсэх боломж нь органик бодистой ихээхэн сөрөг хамааралтай байсан нь органик бодис нь зэврэлтэнд ихээхэн нөлөөлсөн болохыг харуулж байна. Үүнээс гадна, органик бодис нь боломжит градиент (SN) (R2=-0.713) ба сульфатын ион (R2=0.0)-тай сөрөг хамааралтай байсан. ба сульфатын ион..Хөрсний рН болон бэлэн кали (R2 = -0.728) хооронд ихээхэн сөрөг хамаарал байсан.
Боломжтой азот нь нийт уусдаг давс, хлоридын ионуудтай, харин байгаа фосфор, кали нь нийт уусдаг давс, хлоридын ионуудтай ихээхэн эерэг хамааралтай байсан. Энэ нь шим тэжээлийн агууламж нь нийт уусдаг давс, хлоридын ионуудын хэмжээ, уусмал, уусмал, уусмалын агууламжид ихээхэн нөлөөлсөн болохыг харуулж байна. Нийт азот нь сульфатын ионтой ихээхэн сөрөг, бикарбонаттай ихээхэн эерэг хамааралтай байсан нь нийт азот нь сульфат ба бикарбонатын агууламжид нөлөөлсөн болохыг харуулж байна. Ургамлууд сульфатын ион, бикарбонатын ионуудын хэрэгцээ бага байдаг тул тэдгээрийн ихэнх нь хөрсний хөрсөн дэх кокуляци буюу кокарбонатуудаар чөлөөтэй шингэдэг. хөрсөн дэх азот, сульфатын ионууд нь хөрсөн дэх азотын хүртээмжийг бууруулдаг.Тиймээс хөрсөн дэх азот, ялзмагийн агууламжийг зохих ёсоор нэмэгдүүлэх нь хөрсний идэмхий чанарыг бууруулахад тустай.
Хөрс бол нарийн төвөгтэй найрлага, шинж чанартай систем юм.Хөрсний идэмхий чанар нь олон хүчин зүйлийн синергетик үйл ажиллагааны үр дүн юм.Иймээс хөрсний зэврэлтийг үнэлэхийн тулд ерөнхийдөө цогц үнэлгээний аргыг ашигладаг. "Геотехникийн инженерийн судалгааны код" (GB50021-94) болон Хятадын хөрсний зэврэлтээс хамгаалах туршилтын аргачлалын дагуу хөрсний зэврэлтийн зэрэглэлийг зөвхөн дараах стандартын дагуу иж бүрэн үнэлж болно. дунд зэргийн зэврэлт, хүчтэй зэврэлт байхгүй;(2) хүчтэй зэврэлт байхгүй бол дунд зэргийн зэврэлт гэж үнэлнэ;(3) нэг юмуу хоёр хүчтэй зэврэлттэй газар байвал түүнийг хүчтэй зэврэлт гэж үнэлнэ;(4) 3 ба түүнээс дээш хүчтэй зэврэлттэй газар байвал хүчтэй зэврэлтэнд хүчтэй зэврэлт гэж үнэлнэ.
Хөрсний эсэргүүцэл, исэлдэх чадвар, усны агууламж, давсны агууламж, рН-ийн хэмжээ, Cl-, SO42-ын агууламжаар янз бүрийн налуу дахь хөрсний дээжийн зэврэлтийн зэрэглэлийг иж бүрэн үнэлэв. Судалгааны үр дүнгээс харахад бүх налуу дээрх хөрс идэмхий шинж чанартай байдаг.
Зэврэлтээс хамгаалах хүчин зүйл нь налуугийн хамгаалалтын торны зэврэлтэнд нөлөөлдөг чухал хүчин зүйл юм. Гурван налуугийн зэврэлтээс хамгаалах чадвар нь бүгд -200 мв-аас бага байдаг нь өгсүүрийн металл торны зэврэлтэнд хамгийн их нөлөө үзүүлдэг. Боломжит градиент нь хөрсөн дэх тэнэсэн гүйдлийн хэмжээг тодорхойлоход ашиглагддаг.Тэсэн гүйдэл нь ялангуяа налуу, дунд налуу дахь металлын зэврэлтэнд нөлөөлдөг. Дээд, дунд, доод налуугийн хөрсөн дэх нийт уусдаг давсны агууламж 500 мг/кг-аас дээш, налуугийн хамгаалалтын торонд зэврэлтээс үзүүлэх нөлөө нь дунд зэрэг байв. Хөрсний усны агууламж нь налуу болон доошоо налуу дахь металл торны зэврэлтэнд нөлөөлөх чухал хүчин зүйл бөгөөд налуугийн хамгийн их налуугийн зэврэлтэнд илүү их нөлөө үзүүлдэг. бичил биетний үйл ажиллагаа байнга явагдаж, ургамлын хурдацтай өсөлт байдаг.
Судалгаанаас харахад зэврэлтээс хамгаалах боломж, боломжит градиент, нийт уусдаг давсны агууламж, усны агууламж зэрэг нь гурван налуу дээрх хөрсний зэврэлтэнд нөлөөлж буй гол хүчин зүйл бөгөөд хөрсний идэмхий чанарыг хүчтэй гэж үнэлдэг. Налуу хамгаалалтын шугам сүлжээний зэврэлт дунд налууд хамгийн ноцтой байгаа нь төмөр замын сүлжээний зэврэлтээс урьдчилан сэргийлэх дизайны лавлагаа болж өгдөг. хөрсний зэврэлтийг багасгах, ургамлын ургалтыг хөнгөвчлөх, эцэст нь налууг тогтворжуулах.
Энэ өгүүллийг хэрхэн иш татах вэ: Chen, J. et al. Effects of soil structure and electrochemistry on the зэврэлт дэх чулуулгийн налуу сүлжээний Хятадын төмөр замын шугам.science.Rep.5, 14939;doi: 10.1038/srep14939 (2015).
Lin, YL & Yang, GL Газар хөдлөлтийн өдөөлт дор байгаа төмөр замын доод налуугийн динамик шинж чанар. байгалийн гамшиг.69, 219–235 (2013).
Суй Ван, Ж. нар. Сычуань мужийн Вэньчуаны газар хөдлөлтөд нэрвэгдсэн бүсийн хурдны замын ердийн газар хөдлөлтийн эвдрэлийн дүн шинжилгээ[J].Хятадын чулуулгийн механик ба инженерчлэлийн сэтгүүл.28, 1250–1260 (2009).
Weilin, Z., Zhenyu, L. & Jinsong, J. Газар хөдлөлтийн гэмтлийн шинжилгээ ба Вэнчуаны газар хөдлөлт дэх хурдны замын гүүрний эсрэг арга хэмжээ.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering.28, 1377–1387 (2009).
Lin, CW, Liu, SH, Lee, SY & Liu, CC Тайванийн төв хэсэгт орсон борооны улмаас үүссэн хөрсний гулгалтанд Чичигийн газар хөдлөлтийн нөлөө.Инженерийн геологи.86, 87–101 (2006).
Koi, T. et al. Газар хөдлөлтөөс үүдэлтэй хөрсний гулгалт уулын усны хагалбар дахь хурдас үйлдвэрлэлд урт хугацааны нөлөөлөл: Танзава муж, Япон. геоморфологи.101, 692–702 (2008).
Hongshuai, L., Jingshan, B. & Dedong, L. Геотехникийн налуугийн газар хөдлөлтийн тогтвортой байдлын шинжилгээний судалгааны тойм. Газар хөдлөлтийн инженерчлэл ба инженерийн чичиргээ.25, 164–171 (2005).
Юэ Пин, Сычуань дахь Вэнчуаний газар хөдлөлтөөс үүдэлтэй геологийн аюулын судалгаа.Инженерийн геологийн сэтгүүл 4, 7–12 (2008).
Али, F. Ургамлын налуу хамгаалалт: зарим халуун орны ургамлын үндэс механик. International Journal of Physics Sciences.5, 496–506 (2010).
Takyu, M., Aiba, SI & Kitayama, K. Mount Kinabalu, Borneo.Plant Ecology.159, 35–49 (2002) геологийн янз бүрийн нөхцөлд халуун орны нам дор уулын ойд үзүүлэх байр зүйн нөлөө.
Stokes, A. et al. Байгалийн болон инженерийн налууг хөрсний гулсалтаас хамгаалахад тохиромжтой ургамлын үндэс шинж чанарууд. Ургамал ба хөрс, 324, 1-30 (2009).
De Baets, S., Poesen, J., Gyssels, G. & Knapen, A. Эффект өвсний үндэс нь өнгөн хөрсний элэгдэлд төвлөрсөн урсгалын үед. Геоморфологи 76, 54-67 (2006).