Takk for at du besøker Nature.com. Nettleserversjonen du bruker har begrenset støtte for CSS. For den beste opplevelsen anbefaler vi at du bruker en oppdatert nettleser (eller slår av kompatibilitetsmodus i Internet Explorer). I mellomtiden, for å sikre fortsatt støtte, vil vi vise nettstedet uten stiler og JavaScript.
Tar Sui-Chongqing jernbaneskråning som forskningsobjekt, jordresistivitet, jordelektrokjemi (korrosjonspotensial, redokspotensial, potensiell gradient og pH), jordanioner (totalt løselige salter, Cl-, SO42- og) og jord Ernæring.(Fuktighetsinnhold, organisk materiale, totalt nitrogen, forskjellig nitrogen, slophos-alkali-hydrogen, tilgjengelig under nitrogen slophos-alkali-hydro, z. rosjonsgrad vurderes i henhold til de enkelte indikatorene og omfattende indikatorer for kunstig jord.Sammenlignet med andre faktorer har vann størst innflytelse på korrosjon av skråningsbeskyttelsesnett, etterfulgt av anioninnhold. Det totale løselige saltet har en moderat effekt på korrosjonen av skråningsbeskyttelsesnettet, og strøstrømmen har en korrosjonsbeskyttelsesgrad av skråningsnettet, så prøven har en moderat korrosjonseffekt av skråningsbeskyttelsesgraden av korrosjonsbeskyttelsen. ivt evaluert, og korrosjonen i den øvre skråningen var moderat, og korrosjonen i de midtre og nedre skråningene var sterk. Det organiske materialet i jorda var signifikant korrelert med potensialgradienten.Tilgjengelig nitrogen, tilgjengelig kalium og tilgjengelig fosfor var signifikant korrelert med anioner. Fordelingen av jordsmonnets næringsstoffer er indirekte relatert til jordtypen.
Når man bygger jernbaner, motorveier og vannvernanlegg, er fjellåpninger ofte uunngåelige.På grunn av fjellene i sørvest krever Kinas jernbanekonstruksjon mye utgraving av fjellet.Det ødelegger den opprinnelige jorda og vegetasjonen, og skaper eksponerte steinete skråninger.Denne situasjonen fører til jordskred og jorderosjon, er sikkerheten ved landskred, og dermed truende for jernbanetrafikk 1. 2, 2008 Wenchuan jordskjelv. Jordskred har blitt en utbredt og alvorlig jordskjelvkatastrofe1.I 2008-evalueringen av 4 243 kilometer med viktige hovedveier i Sichuan-provinsen var det 1 736 alvorlige jordskjelvkatastrofer i veibunner og støttemurer i skråninger, som utgjorde 39,76 % av den totale lengden på evalueringen. Direkte økonomiske tap fra veiskader oversteg 5-28 milliarder yulobal, 3 milliarder yulobal-Gquaear. Zards kan vare i minst 10 år (Taiwan-jordskjelvet) og til og med så lenge som 40-50 år (Kanto-jordskjelvet i Japan)4,5.Gradient er hovedfaktoren som påvirker jordskjelvfaren6,7.Derfor er det nødvendig å opprettholde veihellingen og styrke dens stabilitet.Planter spiller en uerstattelig rolle i landskapsskråningene som kan erstattes og 8-ekologiske skråninger. bergskråninger har ikke akkumulering av næringsfaktorer som organisk materiale, nitrogen, fosfor og kalium, og har ikke det jordmiljøet som er nødvendig for vegetasjonsvekst.På grunn av faktorer som stor helling og regnerosjon går skråningsjord lett tapt.Skråningsmiljøet er hardt, mangler de nødvendige forholdene for skråningsstabilitet og underlagsmateriale for plantevekst, slik at fjellskråninger9. il for å beskytte skråningen er en ofte brukt økologisk restaureringsteknologi for skråninger i mitt land. Den kunstige jorda som brukes til sprøyting består av pukk, jordbruksjord, halm, sammensatt gjødsel, vannholdende middel og lim (vanlige lim inkluderer Portland-sement, organisk lim og asfalteringsmiddel er først en viss proporsjon, festetråden på en emulgator. sengetråd med nagler og ankerbolter, og til slutt sprøyt kunstig jord som inneholder frø i skråningen med en spesiell sprøyte.Det 14# diamantformede metallnettet som er helgalvanisert brukes for det meste, med en maskestandard på 5cm×5cm og en diameter på 2mm.Metallnettet gjør at den jordbare matrisen på den monolite metalloverflaten danner en så skjærende metalloverflate i fjellet. , fordi jorda i seg selv er en elektrolytt, og korrosjonsgraden avhenger av jordas egenskaper. Evalueringen av jordkorrosjonsfaktorer er av stor betydning for å evaluere jord-indusert metallnetterosjon og eliminere skredfare.
Planterøtter antas å spille en avgjørende rolle i skråningsstabilisering og erosjonskontroll10,11,12,13,14.For å stabilisere skråninger mot grunne skred, kan vegetasjon brukes fordi planterøtter kan fikse jorda for å forhindre skred15,16,17.Treaktig vegetasjon, spesielt trær, hjelper til med å beskytte grunne jordskred og rotsystemer av laterale skredsystemer som beskytter grunne jordskred18. fungere som forsterkende peler i jorda.Utviklingen av rotarkitekturmønstre er drevet av gener, og jordmiljøet spiller en avgjørende rolle i disse prosessene.Korrosjon til metaller varierer med jordmiljøet20.Korrosjonsgraden av metaller i jord kan variere fra ganske rask oppløsning til ubetydelig påvirkning21.Den kunstige jordsmonn er veldig forskjellig fra reell jordsmonn av naturlige miljøer. og ulike organismer over titalls millioner år22,23,24.Før den treaktige vegetasjonen danner et stabilt rotsystem og økosystem, er hvorvidt metallnettet kombinert med fjellskråningen og kunstig jord kan fungere trygt, direkte knyttet til utviklingen av naturøkonomien, livets sikkerhet og forbedringen av det økologiske miljøet.
Imidlertid kan korrosjon av metaller føre til store tap.I følge en undersøkelse utført i Kina på begynnelsen av 1980-tallet på kjemiske maskiner og andre industrier, utgjorde tap forårsaket av metallkorrosjon 4% av den totale produksjonsverdien.Derfor er det av stor betydning å studere korrosjonsmekanismen og ta beskyttelsestiltak for økonomisk konstruksjon av gasser og mikroorganismer. rode materialer, og herreløse strømmer kan også forårsake korrosjon. Derfor er det viktig å forhindre korrosjon av metaller begravd i jord. For tiden fokuserer forskningen på nedgravd metallkorrosjon hovedsakelig på (1) faktorer som påvirker nedgravd metallkorrosjon25;(2) metallbeskyttelsesmetoder26,27;(3) vurderingsmetoder for graden av metallkorrosjon28;Korrosjon i ulike medier. Alle jordsmonn i studien var imidlertid naturlig og hadde gjennomgått tilstrekkelige jorddannelsesprosesser. Det er imidlertid ingen rapport om kunstig jorderosjon av jernbanefjellskråninger.
Sammenlignet med andre etsende medier har kunstig jord karakteristikkene illikviditet, heterogenitet, sesongmessighet og regionalitet.Metalkorrosjon i kunstig jord er forårsaket av elektrokjemiske interaksjoner mellom metaller og kunstig jord.I tillegg til medfødte faktorer, avhenger graden av metallkorrosjon også av det individuelle innholdet av metall eller korrosjon, som påvirker det individuelle miljøet i miljøet eller kombinasjonen av oksygen, sol og sol. ble saltinnhold, anion- og metallioninnhold, pH, jordmikrober30,31,32.
I løpet av 30 års praksis har spørsmålet om hvordan man permanent kan bevare kunstig jord i steinete skråninger vært et problem33.Busker eller trær kan ikke vokse i noen skråninger etter 10 års manuell pleie på grunn av jorderosjon.Smuss på overflaten av metallnettet ble vasket bort noen steder.På grunn av korrosjon, noen metallnettinger som er tilstede og under, sprekker såFigurt over og under dem alle. jernbaneskråningskorrosjon fokuserer hovedsakelig på korrosjon av jernbanenettets jordingsnett, strøstrømkorrosjon generert av lettbaner, og korrosjon av jernbanebroer34,35, spor og annet kjøretøyutstyr36. Det har ikke vært rapporter om korrosjon av jernbaneskråningsbeskyttelsen av metallnett. Dette papiret studerer de fysiske, kjemiske og elektrokjemiske egenskapene til skrånende steiner. , med sikte på å forutsi metallkorrosjon ved å vurdere jordegenskaper og gi teoretisk og praktisk grunnlag for jordøkosystemrestaurering og kunstig restaurering.Slope kunstig.
Teststedet ligger i det kuperte området Sichuan (30°32′N, 105°32′E) nær Suining Railway Station. Området ligger midt i Sichuan-bassenget, med lave fjell og åser, med enkel geologisk struktur og flatt terreng. Erosjon, skjæring og akkumulering av berggrunnen er hovedsakelig landskapet og akkumulert berggrunn som skaper erodet fjell og kalkstein. ple sand og gjørmestein. Integriteten er dårlig, og fjellet er en blokkholdig struktur. Studieområdet har et subtropisk fuktig monsunklima med sesongkarakteristikker tidlig på våren, varm sommer, kort høst og sen vinter. Nedbøren er rikelig, lys- og varmeressursene er rikelig, den frostfrie perioden er lang (285 dager i gjennomsnitt), klimaet er mildt, den årlige gjennomsnittstemperaturen i måneden, 7 gjennomsnittstemperaturen i måneden) (gjennomsnittlig temperatur i måneden) 27,2°C, og den ekstreme maksimumstemperaturen er 39,3°C. Den kaldeste måneden er januar (gjennomsnittstemperaturen er 6,5°C), den ekstreme minimumstemperaturen er -3,8°C, og den årlige gjennomsnittlige nedbøren er 920 mm, hovedsakelig konsentrert i juli og august. Nedbøren om våren, sommeren, høsten og vinteren varierer mye.Andelen nedbør i hver sesong av året er henholdsvis 19-21%, 51-54%, 22-24% og 4-5%.
Forskningsstedet er en skråning på ca. 45° på skråningen til Yu-Sui-jernbanen bygget i 2003. I april 2012 vendte den mot sør innen 1 km fra Suining-jernbanestasjonen.Den naturlige skråningen ble brukt som en kontroll. Den økologiske restaureringen av skråningen tar i bruk utenlandsk topdressing jordsprøytingsteknologi for økologisk restaurering.I henhold til høyden på jernbanesideskråningen kan skråningen deles inn i opp-, midt- og nedoverbakke (Fig. 2). Siden tykkelsen på skjæringen er ca. sjonsprodukter av jordmetallnettet, bruker vi kun en spade i rustfritt stål for å ta jordoverflaten 0-8 cm. Fire replikater ble satt for hver skråningsposisjon, med 15-20 tilfeldige prøvetakingspunkter per replikat. Hver replikat er en blanding av 15-20 tilfeldig bestemt fra S-formet linjeprøvetakingspunkter. Dens 50 zip-ring vekten i laboratorie-gram til baksiden er ca. for bearbeiding. Jorden blir naturlig lufttørket, og grusen og dyre- og planterester plukkes ut, knuses med en agatpinne og siktes med en 20 mesh, 100 mesh nylonsikt bortsett fra de grove partiklene.
Jordresistiviteten ble målt av VICTOR4106 jordingsmotstandstester produsert av Shengli Instrument Company;jordresistiviteten ble målt i feltet;jordfuktigheten ble målt ved tørkemetoden. DMP-2 bærbart digitalt mv/pH-instrument har høy inngangsimpedans for måling av jordkorrosjonspotensial. Potensialgradient og redokspotensiale ble bestemt av DMP-2 bærbar digital mv/pH, totalt løselig salt i jord ble bestemt ved resttørkemetoden i soilsulfat-metoden, klorid-innholdsmetoden AgNO3, ble bestemt ved indirekte EDTA-titreringsmetode, dobbel indikatortitreringsmetode for å bestemme jordkarbonat og bikarbonat, kaliumdikromatoksidasjonsoppvarmingsmetode for å bestemme jordorganisk materiale, alkalisk løsningsdiffusjonsmetode for å bestemme jords alkalisk hydrolysenitrogen, H2SO4-HClO4-nedbrytning Mo-Sb kolorimetrisk metode i sodphosphorus-metoden var tilgjengelig i sophosphorus-metoden var tilgjengelig i sophosphorus-metoden (Sophosphorus-metoden var tilgjengelig. 05 mol/L NaHCO3-løsning som ekstraksjonsmiddel), og totalt kaliuminnhold i jord ble bestemt ved natriumhydroksid-fusjonsflammefotometri.
De eksperimentelle dataene ble opprinnelig systematisert. SPSS Statistics 20 ble brukt til å utføre gjennomsnitt, standardavvik, enveis ANOVA og human korrelasjonsanalyse.
Tabell 1 presenterer de elektromekaniske egenskapene, anionene og næringsstoffene til jordsmonn med forskjellige hellinger. Korrosjonspotensialet, jordresistiviteten og øst-vest potensialgradienten til forskjellige skråninger var alle signifikante (P < 0,05). Redokspotensialene til nedoverbakke, midthelling og naturlig helning var signifikant (P < 0,05). >nedoverskråning>midthelling. Jordens pH-verdi var i størrelsesorden nedoverbakke>oppoverbakke>mellomhelling>naturlig helling.Totalt løselig salt, naturlig helning var betydelig høyere enn jernbaneskråning (P < 0,05). Det totale innholdet av løselig salt i tredjegrads jernbaneskråningsjord er over 500 mg/kg saltinnhold, og det totale organiske saltinnholdet har en organisk saltinnhold på 500 mg/kg. var høyest i den naturlige bakken og lavest i nedoverbakken (P < 0,05). Totalt nitrogeninnhold var høyest i midtbakken og lavest i oppoverbakken;det tilgjengelige nitrogeninnholdet var høyest i ned- og midtskråningen, og lavest i den naturlige skråningen;det totale nitrogeninnholdet i jernbanens opp- og nedoverbakke var lavere, men tilgjengelig nitrogeninnhold var høyere. Dette indikerer at oppoverbakke og nedoverbakke organisk nitrogenmineraliseringshastighet er rask. Tilgjengelig kaliuminnhold er det samme som tilgjengelig fosfor.
Jordresistivitet er en indeks som indikerer elektrisk ledningsevne og en grunnleggende parameter for å bedømme jordkorrosjon. Faktorer som påvirker jordresistivitet inkluderer fuktighetsinnhold, totalt løselig saltinnhold, pH, jordtekstur, temperatur, innhold av organisk materiale, jordtemperatur og tetthet.Generelt sett er jord med lav korrosivitet og vital motstandsdyktighet mot korrosivitet. ity er en metode som vanligvis brukes i forskjellige land. Tabell 1 viser vurderingskriteriene for korrosivitetsgrad for hver enkelt indeks37,38.
I henhold til testresultatene og standardene i mitt land (tabell 1), hvis jordets korrosivitet bare vurderes ut fra jordresistiviteten, er jorda i oppoverbakke svært korrosiv;jorda i nedoverbakken er moderat etsende;jordets korrosivitet på midthellingen og naturlig helning er relativt lavt svak.
Jordresistiviteten til oppoverbakken er betydelig lavere enn for andre deler av skråningen, som kan være forårsaket av regnerosjon. Matjorda i oppbakken flyter til midtskråningen med vannet, slik at beskyttelsesnettet for oppoverbakke metallskråninger er nær matjorda. Noen av metallmaskene ble eksponert og til og med suspendert i luften1).pelavstanden var 3m;pæledybden var under 15 cm. Bare metallnett og avskallingsrust kan forstyrre måleresultatene. Derfor er det upålitelig å evaluere jordkorrosivitet kun ved jordresistivitetsindeks.I den omfattende evalueringen av korrosjon vurderes ikke jordresistiviteten til oppstigning.
På grunn av den høye relative luftfuktigheten, forårsaker den flerårige fuktige luften i Sichuan-området at metallnettet som er eksponert for luften korroderer mer alvorlig enn metallnettet som er begravd i jorda39. Eksponering av trådnett for luft kan resultere i redusert levetid, noe som kan destabilisere jord i oppoverbakke. Jordtap kan gjøre det vanskelig for treaktige planter, spesielt for treaktige planter. vanskelig å danne et rotsystem i oppoverbakke for å stivne jorda. Samtidig kan plantevekst også forbedre jordkvaliteten og øke innholdet av humus i jorda, som ikke bare kan holde på vannet, men også gi et godt miljø for vekst og reproduksjon av dyr og planter, og dermed redusere jordtap. Derfor bør det i tidlig byggefase tilføres mer treholdig frø og tilsettes stadig mer treholdig frø og tilsatt vann. med film for beskyttelse, for å redusere erosjonen av oppoverbakke jord av regnvann.
Korrosjonspotensialet er en viktig faktor som påvirker korrosjonen av skråningsbeskyttelsesnettet i skråningen på tre nivåer, og har størst innvirkning på oppoverbakke (tabell 2). Under normale forhold, korrosjonspotensialet ikke endres mye i et gitt miljø. En merkbar endring kan være forårsaket av å transportere. ationsystem, mitt lands jernbanetransportsystem har oppnådd storskala elektrifisering, og korrosjonen av nedgravde metaller forårsaket av likestrømslekkasje fra elektrifiserte jernbaner kan ikke ignoreres. For tiden, kan jordpotensialgradienten brukes til å bestemme om jorden inneholder forvillede strømforstyrrelser. Når den potensielle gradienten er lav;når potensialgradienten er i området 0,5 mv/m til 5,0 mv/m, er strøstrømmen moderat;når potensialgradienten er større enn 5,0 mv/m, er strøstrømnivået høyt. Flyteområdet til potensialgradienten (EW) av midthellingen, opp-skråningen og nedskråningen er vist i figur 3. Når det gjelder flyteområdet, er det moderate strøstrømmer i øst-vest- og nord-sør-retningen, som påvirker den midtre-sørlige retningen av strøyen, og den midt-sørlige retningen, er viktig for str. av metallmasker i midt- og nedoverbakke, spesielt i midthelling.
Generelt indikerer jordredokspotensiale (Eh) over 400 mV oksidasjonsevnen, over 0-200 mV er middels reduserende evne, og under 0 mV er stor reduserende evne. Jo lavere jordredokspotensiale er, desto større er korrosjonsevnen til jordmikroorganismer til metaller44. Det er mulig å forutsi så redokspotensialet som er funnet av redokspotensialet. av de tre skråningene var større enn 500 mv, og korrosjonsnivået var svært lite. Det viser at jordventilasjonstilstanden i skråningene er god, noe som ikke bidrar til korrosjon av anaerobe mikroorganismer i jorda.
Tidligere studier har funnet at påvirkningen av jords pH på jorderosjon er åpenbar. Med svingningene i pH-verdien påvirkes korrosjonshastigheten til metallmaterialer betydelig. Jordens pH er nært knyttet til området og mikroorganismene i jorda45,46,47. Generelt sett er effekten av jords pH på korrosjonen til de tre alkaliske metallbanene ikke åpenbare i alle tre skråninger. så effekten av pH på korrosjonen av metallnettet er svak.
Som det fremgår av tabell 3, viser korrelasjonsanalysen at redokspotensialet og helningsposisjonen er signifikant positivt korrelert (R2 = 0,858), korrosjonspotensialet og potensialgradienten (SN) er signifikant positivt korrelert (R2 = 0,755), og redokspotensialet og potensialgradienten (SN) er signifikant positivt korrelert (SN52).Det var en signifikant negativ korrelasjon mellom potensial og pH (R2 = -0,724). Skråningsposisjonen var signifikant positivt korrelert med redokspotensialet. Dette viser at det er forskjeller i mikromiljøet til forskjellige skråningsposisjoner, og jordmikroorganismer er nært beslektet med redokspotensiale48, 49, 50. Redokspotensialet var signifikant negativt korrelert med pH5, 2 og Eh1 korrelerte signifikant med pH5, og pH51. endres alltid synkront under jordredoksprosessen, men hadde en negativ lineær sammenheng.Metallkorrosjonspotensial kan representere den relative evnen til å få og miste elektroner.Selv om korrosjonspotensialet var signifikant positivt korrelert med potensialgradienten (SN), kan potensialgradienten være forårsaket av metallets lett tap av elektroner.
Jordens totale innhold av løselig salt er nært knyttet til jordkorrosivitet. Generelt sett, jo høyere jordsaltholdighet, desto lavere er jordresistiviteten, og dermed øker jordmotstanden.I jordelektrolytter er ikke bare anionene og varierende områder, men også korrosjonspåvirkningene hovedsakelig karbonater, klorider og sulfater som påvirker innholdet i andre korrosulfater indirekte. slik som effekten av elektrodepotensial i metaller og oksygenløselighet i jord53.
De fleste av de løselige saltdissosierte ionene i jord deltar ikke direkte i elektrokjemiske reaksjoner, men påvirker metallkorrosjon gjennom jordresistivitet. Jo høyere jordsaltholdighet, desto sterkere jordledningsevne og sterkere jorderosjon. Jordsaltinnholdet i naturlige skråninger er betydelig høyere enn i jernbaneskråninger, som kan være rike på vegetabilskråninger, som kan være så rike i forhold til vegete. og vannbevaring.En annen årsak kan være at den naturlige skråningen har opplevd moden jordsmonn (jordens grunnmateriale dannet av steinforvitring), men jernbaneskråningens jord er sammensatt av knuste steinfragmenter som matrisen til «kunstig jord», og har ikke gjennomgått en tilstrekkelig jorddannelsesprosess.Mineraler som ikke frigjøres.I tillegg steg saltionene i den dype jorda av naturlige skråninger gjennom kapillærvirkning under overflatefordampning og akkumulerte i overflatejorda, noe som resulterte i en økning i innholdet av saltioner i overflatejorda. Jordtykkelsen på jernbaneskråningen er mindre enn 20 cm, noe som resulterer i manglende evne til saltet fra matjorden til å supplere jorda.
Positive ioner (som K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+, etc.) har liten effekt på jordkorrosjon, mens anioner spiller en betydelig rolle i den elektrokjemiske prosessen med korrosjon og har en betydelig innvirkning på metallkorrosjon.Cl− kan akselerere korrosjonen av anoden og er det mest korrosive anionet;jo høyere Cl−-innhold, desto sterkere er jordkorrosjonen. SO42− fremmer ikke bare korrosjon av stål, men forårsaker også korrosjon i enkelte betongmaterialer54. Korroderer også jern. I en serie med surjordseksperimenter ble korrosjonshastigheten funnet å være proporsjonal med jordas surhet55.Klorid og sulfat er hovedkomponentene i metaller som direkte kan akselerere salt, som direkte kan akselerere metaller som kan utløses. rosjonsvektstap av karbonstål i alkalisk jord er nesten proporsjonalt med tilsetningen av klorid- og sulfationer56,57.Lee et al.funnet at SO42- kan hindre korrosjon, men fremme utviklingen av korrosjonsgroper som allerede er dannet58.
I henhold til standarden for jordkorrosivitetsevaluering og testresultater var kloridioninnholdet i hver skråningsjordprøve over 100 mg/kg, noe som indikerer sterk jordkorrosivitet. Sulfationinnholdet i både oppover- og nedoverbakker var over 200 mg/kg og under 500 mg/kg, og innholdet av korrodsulfat var moderat enn 20m i middels sulfatinnhold. g/kg, og jordkorrosjonen er svak.Når jordmediet inneholder en høy konsentrasjon, vil det delta i reaksjonen og produsere korrosjonsavleiring på overflaten av metallelektroden, og dermed bremse korrosjonsreaksjonen.Når konsentrasjonen øker, kan skalaen bryte plutselig, og dermed akselerere korrosjonshastigheten kraftig;ettersom konsentrasjonen fortsetter å øke, dekker korrosjonsskalaen overflaten av metallelektroden, og korrosjonshastigheten viser en avtagende trend igjen59. Studien fant at mengden i jorda var lavere og derfor hadde liten effekt på korrosjon.
I følge tabell 4 viste korrelasjonen mellom helling og jordanioner at det var en signifikant positiv korrelasjon mellom helling og kloridioner (R2=0,836), og en signifikant positiv korrelasjon mellom helning og totalt løselige salter (R2=0,742).
Dette tyder på at overflateavrenning og jorderosjon kan være ansvarlige for endringene i totalt løselige salter i jorda. Det var en signifikant positiv korrelasjon mellom totale løselige salter og kloridioner, noe som kan skyldes at totale løselige salter er mengden av kloridioner, og innholdet av totalt løselige salter bestemmer innholdet av kloridioner i kloridioner vi kan forårsake forskjellen i korrosjon, så for se. av metallnettdelen.
Organisk stoff, total nitrogen, tilgjengelig nitrogen, tilgjengelig fosfor og tilgjengelig kalium er grunnnæringsstoffene i jorda, som påvirker jordkvaliteten og opptak av næringsstoffer i rotsystemet. Jordnæringsstoffer er en viktig faktor som påvirker mikroorganismene i jorda, så det er verdt å studere om det er en fullstendig korrelasjon mellom jordsmonnet og metallets nutrien2. 003, noe som betyr at den kunstige jorda kun har opplevd 9 år med opphopning av organisk materiale. På grunn av det spesielle med kunstig jord, er det nødvendig å ha en god forståelse av næringsstoffene i kunstig jord.
Forskningen viser at innholdet av organisk materiale er det høyeste i den naturlige skråningen etter hele jorddannelsesprosessen. Innholdet av organisk materiale i lavt skråning var lavest. På grunn av påvirkning av forvitring og overflateavrenning vil jordnæringsstoffer samle seg i midtskråningen og nedover skråningene, og danne et tykt lag med humus til den lille delen av organisk materiale. dekomponeres av mikroorganismer. Undersøkelsen fant at vegetasjonsdekning og mangfold i midt- og nedoverbakkene var høy, men homogeniteten var lav, noe som kan føre til ujevn fordeling av overflatenæringsstoffer. Et tykt lag med humus holder vann og jordorganismer er aktive. Alt dette akselererer nedbrytningen av organisk materiale i jorda.
Innholdet av alkalihydrolysert nitrogen i opp-, midt- og nedoverskråningene var høyere enn i den naturlige skråningen, noe som indikerer at mineraliseringshastigheten for organisk nitrogen i jernbaneskråningen var betydelig høyere enn den naturlige skråningen. Jo mindre partiklene er, desto mer ustabil er jordstrukturen, desto lettere er det å dekomponere jordstrukturen, desto lettere er det å dekomponere mikroorganismene, desto lettere er det å bryte ned for mikroorganismer. av mineralisert organisk nitrogen60,61.I samsvar med resultatene fra 62 studien var innholdet av små partikkelaggregater i jordsmonnet i jernbaneskråninger betydelig høyere enn det i naturlige skråninger.Derfor må det iverksettes hensiktsmessige tiltak for å øke innholdet av gjødsel, organisk materiale og nitrogen i jordsmonnet til jernbanen, for å forbedre den tilgjengelige og tilgjengelige bakken av potassite. um forårsaket av overflateavrenning utgjorde 77,27 % til 99,79 % av det totale tapet av jernbaneskråninger. Overflateavrenning kan være hoveddriveren for tap av tilgjengelig næringsstoff i skråningsjord63,64,65.
Som vist i tabell 4 var det en signifikant positiv sammenheng mellom skråningsposisjon og tilgjengelig fosfor (R2=0,948), og korrelasjonen mellom skråningsposisjon og tilgjengelig kalium var den samme (R2=0,898). Den viser at skråningsposisjonen påvirker innholdet av tilgjengelig fosfor og tilgjengelig kalium i jorda.
Gradient er en viktig faktor som påvirker innholdet av organisk materiale i jorda og nitrogenanrikning66, og jo mindre gradienten er, desto større er anrikningshastigheten. For jordnæringsanrikning ble næringsstofftapet svekket, og effekten av skråningsposisjon på jordas organiske stoffinnhold og total nitrogenanrikning var ikke åpenbar. Ulike planteorgantyper og syreskråninger har forskjellige syreplanter i planter. er gunstige for fiksering av tilgjengelig fosfor og tilgjengelig kalium i jorda. Derfor var det en signifikant korrelasjon mellom skråningsposisjon og tilgjengelig fosfor, og skråningsposisjon og tilgjengelig kalium.
For å avklare sammenhengen mellom jordnæringsstoffer og jordkorrosjon er det nødvendig å analysere korrelasjonen.Som vist i tabell 5 var redokspotensialet signifikant negativt korrelert med tilgjengelig nitrogen (R2 = -0,845) og signifikant positivt korrelert med tilgjengelig fosfor (R2 = 0,842) av redox-kvaliteten (R80), reflekterer redox-kvaliteten av potensialet redox (R80). som vanligvis påvirkes av noen fysiske og kjemiske egenskaper til jorda, og deretter påvirker en rekke egenskaper til jorda.Derfor er det en viktig faktor for å bestemme retningen for jordnæringstransformasjon67.Ulike redokskvaliteter kan resultere i ulike tilstander og tilgjengelighet av ernæringsfaktorer.Derfor har redokspotensialet tilgjengelig en betydelig tilgjengelig pot-nitroforum-korus, med tilgjengelig potassiphos.
I tillegg til metallegenskaper er korrosjonspotensial også relatert til jordegenskaper. Korrosjonspotensialet var signifikant negativt korrelert med organisk materiale, noe som indikerer at organisk materiale hadde en signifikant effekt på korrosjonspotensialet. I tillegg var organisk materiale også signifikant negativt korrelert med potensialgradient (SN) (R2=-0,713) og sulfation som påvirker det potensielle (R2=-0,713) og sulfation som også påvirker (R71-0) potensial. sulfation.. Det var en signifikant negativ korrelasjon mellom jords pH og tilgjengelig kalium (R2 = -0,728).
Tilgjengelig nitrogen var signifikant negativt korrelert med totale løselige salter og kloridioner, og tilgjengelig fosfor og tilgjengelig kalium var signifikant positivt korrelert med totale løselige salter og kloridioner. Dette indikerte at tilgjengelig næringsinnhold signifikant påvirket mengden av totale løselige salter og kloridioner i jord til tilførsel av jord, og ikke en akkumulering av nutrienter. talnitrogen var signifikant negativt korrelert med sulfation, og signifikant positivt korrelert med bikarbonat, noe som indikerer at totalnitrogen hadde en effekt på innholdet av sulfat og bikarbonat. Planter har liten etterspørsel etter sulfationer og bikarbonationer, så de fleste av dem er frie i jorda eller absorberes av jordkolloider og reduserer akkumulering av sulfater og sulfater. av nitrogen i jorda. Derfor er en passende økning av innholdet av tilgjengelig nitrogen og humus i jord gunstig for å redusere jordets korrosivitet.
Jord er et system med kompleks sammensetning og egenskaper.Jordets korrosivitet er et resultat av den synergistiske virkningen av mange faktorer.Derfor brukes generelt en omfattende evalueringsmetode for å evaluere jordkorrosivitet. Med henvisning til "Code for Geotechnical Engineering Investigation" (GB50021-94) og testmetodene til China Soil Corrosion Test Network, kan jordkorrosjonsgraden evalueres omfattende i henhold til følgende korrosjonsstandard: (1) vi korrosjonsvurdering: (1) , det er ingen moderat korrosjon eller sterk korrosjon;(2) hvis det ikke er sterk korrosjon, vurderes det som moderat korrosjon;(3) hvis det er ett eller to steder med sterk korrosjon, vurderes det som sterk korrosjon;(4) hvis det er 3 eller flere steder med sterk korrosjon, vurderes det som sterk korrosjon for alvorlig korrosjon.
I henhold til jordresistivitet, redokspotensial, vanninnhold, saltinnhold, pH-verdi og Cl- og SO42-innhold, ble korrosjonsgradene til jordprøver i ulike skråninger grundig evaluert. Forskningsresultatene viser at jordsmonnet i alle skråninger er svært korrosive.
Korrosjonspotensialet er en viktig faktor som påvirker korrosjonen av skråningsbeskyttelsesnettet. Korrosjonspotensialene til de tre skråningene er alle lavere enn -200 mv, noe som har størst innvirkning på korrosjonen av metallnettet i oppoverbakke. Potensialgradient kan brukes til å bedømme størrelsen på strøstrøm i jord. Strøstrøm er en viktig faktor som påvirker skråningene i midtre skråninger og oppoverbakke. saltinnholdet i jordsmonnet i øvre, midtre og nedre skråninger var alle over 500 mg/kg, og korrosjonseffekten på skråningsnettet var moderat. Jordvanninnholdet er en viktig faktor som påvirker korrosjonen av metallmasker i midtskråningen og nedoverskråningen, og har større innvirkning på korrosjonen av skråningsbeskyttelsesmaskene det er så mange av, som det er så mye av, aktiviteter og rask plantevekst.
Forskningen viser at korrosjonspotensial, potensiell gradient, totalt innhold av løselig salt og vanninnhold er hovedfaktorene som påvirker jordkorrosjon i de tre skråningene, og jordkorrosiviteten vurderes som sterk.Korrosjonen av skråningsbeskyttelsesnettverket er den mest alvorlige ved midtskråningen, noe som gir en referanse for anti-korrosjonsdesignet til det tilgjengelige jernbaneskråningsnettet og organiske tilsetningsforhold for skråningsnettet er så fordelaktig. rosjon, lette plantevekst, og til slutt stabilisere skråningen.
Hvordan sitere denne artikkelen: Chen, J. et al. Effekter av jordsammensetning og elektrokjemi på korrosjon av steinskråningsnettverk langs en kinesisk jernbanelinje.vitenskap.Rep.5, 14939;doi: 10.1038/srep14939 (2015).
Lin, YL & Yang, GL Dynamiske egenskaper ved skråninger under jordskjelv under jordskjelv.naturkatastrofe.69, 219–235 (2013).
Sui Wang, J. et al. Analyse av typiske jordskjelvskader på motorveier i det jordskjelvrammede området Wenchuan i Sichuan-provinsen[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering.28, 1250–1260 (2009).
Weilin, Z., Zhenyu, L. & Jinsong, J. Seismisk skadeanalyse og mottiltak av motorveibroer i Wenchuan jordskjelv.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering.28, 1377–1387 (2009).
Lin, CW, Liu, SH, Lee, SY & Liu, CC Effekten av Chichi-jordskjelvet på jordskred indusert av påfølgende nedbør i sentrale Taiwan.Engineering Geology.86, 87–101 (2006).
Koi, T. et al. Langtidseffekter av jordskjelvinduserte skred på sedimentproduksjon i et fjellvannskille: Tanzawa-regionen, Japan.geomorphology.101, 692–702 (2008).
Hongshuai, L., Jingshan, B. & Dedong, L. En gjennomgang av forskning på seismisk stabilitetsanalyse av geotekniske skråninger.Earthquake Engineering and Engineering Vibration.25, 164–171 (2005).
Yue Ping, Forskning på geologiske farer forårsaket av jordskjelvet i Wenchuan i Sichuan.Journal of Engineering Geology 4, 7–12 (2008).
Ali, F. Skråningsbeskyttelse med vegetasjon: rotmekanikk til noen tropiske planter.International Journal of Physical Sciences.5, 496–506 (2010).
Takyu, M., Aiba, SI & Kitayama, K. Topografiske effekter på tropiske lavfjellsskoger under forskjellige geologiske forhold i Mount Kinabalu, Borneo.Plant Ecology.159, 35–49 (2002).
Stokes, A. et al.Ideelle planterotegenskaper for å beskytte naturlige og konstruerte skråninger mot jordskred.Plants and Soils, 324, 1-30 (2009).
De Baets, S., Poesen, J., Gyssels, G. & Knapen, A. Effekter av grasrøtter på eroderbarhet av matjord under konsentrert flyt.Geomorphology 76, 54–67 (2006).