Matur nuwun sampun ngunjungi Nature.com. Versi browser sing sampeyan gunakake nduweni dhukungan CSS sing winates. Kanggo pengalaman sing paling apik, disaranake sampeyan nggunakake browser sing dianyari (utawa mateni mode kompatibilitas ing Internet Explorer). Kangge, kanggo njamin dhukungan sing terus-terusan, kita bakal nampilake situs tanpa gaya lan JavaScript.
Njupuk lereng sepur Sui-Chongqing minangka obyek riset, resistivitas lemah, elektrokimia lemah (potensial korosi, potensial redoks, gradien potensial lan pH), anion lemah (total uyah larut, Cl-, SO42- lan) lan Nutrisi lemah. (Kandungan kelembapan, bahan organik, total nitrogen, nitrogen hidrolisis alkali, fosfor sing kasedhiya, kalium sing kasedhiya) Ing lereng sing beda-beda, tingkat korosi dievaluasi miturut indikator individu lan indikator komprehensif lemah buatan. Dibandhingake karo faktor liyane, banyu nduweni pengaruh paling gedhe marang korosi jaring perlindungan lereng, diikuti karo kandungan anion. Total uyah larut nduweni pengaruh moderat marang korosi jaring perlindungan lereng, lan arus nyasar nduweni pengaruh moderat marang korosi jaring perlindungan lereng. Tingkat korosi sampel lemah dievaluasi kanthi komprehensif, lan korosi ing lereng ndhuwur moderat, lan korosi ing lereng tengah lan ngisor kuwat. Bahan organik ing lemah berkorelasi signifikan karo gradien potensial. Nitrogen sing kasedhiya, kalium sing kasedhiya lan fosfor sing kasedhiya berkorelasi signifikan karo anion. Distribusi nutrisi lemah ora langsung ana hubungane karo jinis lereng.
Nalika mbangun rel sepur, dalan gedhe, lan fasilitas konservasi banyu, bukaan gunung asring ora bisa dihindari. Amarga anane gunung ing sisih kidul-kulon, konstruksi rel sepur China mbutuhake akeh penggalian gunung. Iki ngrusak lemah lan vegetasi asli, nggawe lereng watu sing katon. Kahanan iki nyebabake longsor lan erosi lemah, saengga ngancam keamanan transportasi rel. Longsor ala kanggo lalu lintas dalan, utamane sawise lindhu Wenchuan 12 Mei 2008. Longsor wis dadi bencana lindhu sing nyebar lan serius. Ing evaluasi taun 2008 babagan 4.243 kilometer dalan utama ing Provinsi Sichuan, ana 1.736 bencana lindhu parah ing landasan dalan lan tembok penahan lereng, sing nyumbang 39,76% saka total dawa evaluasi. Kerugian ekonomi langsung saka kerusakan dalan ngluwihi 58 milyar yuan 2,3. Conto global nuduhake yen geohazard pasca-lindhu bisa tahan paling ora 10 taun (lindhu Taiwan) lan malah nganti 40-50 taun (lindhu Kanto ing Jepang) 4,5. Gradien minangka faktor utama sing mengaruhi bebaya lindhu 6,7. Mulane, perlu njaga lereng dalan lan nguatake stabilitas. Tanduran nduweni peran sing ora bisa diganti ing perlindungan lereng lan restorasi lanskap ekologis 8. Dibandhingake karo lereng lemah biasa, lereng watu ora duwe akumulasi faktor nutrisi kayata bahan organik, nitrogen, fosfor, lan kalium, lan ora duwe lingkungan lemah sing dibutuhake kanggo pertumbuhan vegetasi. Amarga faktor kayata lereng gedhe lan erosi udan, lemah lereng gampang ilang. Lingkungan lereng yaiku atos, ora nduweni kahanan sing dibutuhake kanggo tuwuhing tanduran, lan lemah lereng ora nduweni stabilitas pendukung. 9. Penyemprotan lereng nganggo bahan dasar kanggo nutupi lemah kanggo nglindhungi lereng minangka teknologi restorasi ekologis lereng sing umum digunakake ing negaraku. Lemah buatan sing digunakake kanggo nyemprot kasusun saka watu sing diremuk, lemah pertanian, jerami, pupuk majemuk, agen penahan banyu lan perekat (perekat sing umum digunakake kalebu semen Portland, lem organik lan pengemulsi aspal) kanthi proporsi tartamtu. Proses teknis yaiku: pisanan pasang kawat berduri ing watu, banjur pasang kawat berduri nganggo paku keling lan baut jangkar, lan pungkasane semprotake lemah buatan sing ngemot wiji ing lereng nganggo sprayer khusus. Jaring logam bentuk berlian 14# sing digalvani kanthi lengkap biasane digunakake, kanthi standar jala 5cm × 5cm lan diameter 2mm. Jala logam ngidini matriks lemah mbentuk lempengan monolitik sing awet ing permukaan watu. Jala logam bakal korosi ing lemah, amarga lemah kasebut dhewe minangka elektrolit, lan tingkat korosi gumantung saka karakteristik lemah. Evaluasi faktor korosi lemah penting banget kanggo ngevaluasi erosi jala logam sing disebabake lemah. lan ngilangi bebaya longsor.
Oyot tanduran dipercaya nduweni peran penting ing stabilisasi lereng lan kontrol erosi10,11,12,13,14. Kanggo nyetabilake lereng nglawan longsor cethek, vegetasi bisa digunakake amarga oyot tanduran bisa ndandani lemah kanggo nyegah longsor15,16,17. Vegetasi kayu, utamane wit-witan, mbantu nyegah longsor cethek18. Struktur protèktif sing kuwat sing dibentuk dening sistem oyot vertikal lan lateral tanduran sing tumindak minangka tumpukan penguat ing lemah. Pangembangan pola arsitektur oyot didorong dening gen, lan lingkungan lemah nduweni peran penting ing proses kasebut. Korosi marang logam beda-beda karo lingkungan lemah20. Tingkat korosi logam ing lemah bisa wiwit saka pembubaran sing cukup cepet nganti dampak sing ora pati penting21. Tanah buatan beda banget karo "lemah" nyata. Pembentukan lemah alami minangka asil saka interaksi antarane lingkungan njaba lan macem-macem organisme sajrone puluhan yuta taun22,23,24. Sadurunge vegetasi kayu mbentuk sistem oyot lan ekosistem sing stabil, apa bolong logam sing digabungake karo lereng watu lan lemah buatan bisa berfungsi kanthi aman ana hubungane langsung karo pangembangan ekonomi alam, keamanan urip lan perbaikan lingkungan ekologis.
Nanging, korosi logam bisa nyebabake kerugian gedhe. Miturut survey sing ditindakake ing China ing awal taun 1980-an babagan mesin kimia lan industri liyane, kerugian sing disebabake dening korosi logam nyumbang 4% saka total nilai output. Mulane, penting banget kanggo nyinaoni mekanisme korosi lan njupuk langkah-langkah protèktif kanggo konstruksi ekonomi. Lemah minangka sistem gas, cairan, padatan, lan mikroorganisme sing kompleks. Metabolit mikroba bisa ngrusak bahan, lan arus sing nyasar uga bisa nyebabake korosi. Mulane, penting kanggo nyegah korosi logam sing dikubur ing lemah. Saiki, riset babagan korosi logam sing dikubur utamane fokus ing (1) faktor sing mengaruhi korosi logam sing dikubur25; (2) metode perlindungan logam26,27; (3) metode penilaian kanggo tingkat korosi logam28; Korosi ing media sing beda-beda. Nanging, kabeh lemah ing panliten kasebut alami lan wis ngalami proses pembentukan lemah sing cukup. Nanging, ora ana laporan babagan erosi lemah buatan ing lereng watu rel sepur.
Dibandhingake karo media korosif liyane, lemah buatan nduweni ciri-ciri ora likuid, heterogenitas, musiman, lan regionalitas. Korosi logam ing lemah buatan disebabake dening interaksi elektrokimia antarane logam lan lemah buatan. Saliyane faktor bawaan, tingkat korosi logam uga gumantung saka lingkungan sekitar. Macem-macem faktor mengaruhi korosi logam kanthi individu utawa kombinasi, kayata kandungan kelembapan, kandungan oksigen, kandungan uyah larut total, kandungan anion lan ion logam, pH, mikroba lemah30,31,32.
Sajrone 30 taun praktik, pitakonan babagan carane njaga lemah buatan kanthi permanen ing lereng watu wis dadi masalah33. Grumbul utawa wit-witan ora bisa thukul ing sawetara lereng sawise 10 taun perawatan manual amarga erosi lemah. Rereget ing permukaan bolong logam ilang ing sawetara panggonan. Amarga korosi, sawetara bolong logam retak lan ilang kabeh lemah ing ndhuwur lan ngisor (Gambar 1). Saiki, riset babagan korosi lereng sepur utamane fokus ing korosi jaringan pentanahan gardu sepur, korosi arus nyasar sing diasilake dening rel ringan, lan korosi jembatan sepur34,35, rel lan peralatan kendaraan liyane36. Durung ana laporan korosi bolong logam perlindungan lereng sepur. Makalah iki nyinaoni sifat fisik, kimia, lan elektrokimia saka lemah buatan ing lereng watu kidul-kulon Sepur Suiyu, kanthi tujuan kanggo prédhiksi korosi logam kanthi netepake sifat lemah lan menehi basis teoretis lan praktis kanggo restorasi ekosistem lemah lan restorasi buatan. Lereng buatan.
Situs uji coba iki dumunung ing wilayah perbukitan Sichuan (30°32′N, 105°32′E) cedhak Stasiun Sepur Suining. Wilayah iki dumunung ing tengah Cekungan Sichuan, kanthi gunung lan bukit sing cendhek, kanthi struktur geologis sing prasaja lan medan sing rata. Erosi, pemotongan, lan akumulasi banyu nggawe lanskap perbukitan sing terkikis. Batuan dasar utamane watu gamping, lan lapisan ndhuwur utamane pasir ungu lan watu lendhut. Integritase kurang apik, lan watu kasebut minangka struktur blok. Wilayah panliten nduweni iklim monsun subtropis lembab kanthi karakteristik musiman awal musim semi, musim panas sing panas, musim gugur sing cendhak, lan pungkasan musim dingin. Curah udan akeh, sumber cahya lan panas akeh, periode bebas embun beku dawa (rata-rata 285 dina), iklim entheng, suhu rata-rata tahunan yaiku 17,4°C, suhu rata-rata sasi paling panas (Agustus) yaiku 27,2°C, lan suhu maksimum ekstrem yaiku 39,3°C. Sasi paling adhem yaiku Januari (suhu rata-rata 6,5°C), suhu minimum ekstrem yaiku -3,8°C, lan rata-rata curah udan taunan yaiku 920 mm, utamane ing wulan Juli lan Agustus. Curah udan ing musim semi, panas, gugur, lan mangsa dingin beda-beda banget. Proporsi curah udan ing saben musim yaiku 19-21%, 51-54%, 22-24%, lan 4-5%.
Situs riset iki ana ing lereng udakara 45° ing lereng Sepur Yu-Sui sing dibangun ing taun 2003. Ing wulan April 2012, lokasi kasebut madhep kidul sajrone 1 km saka Stasiun Sepur Suining. Lereng alami digunakake minangka kontrol. Restorasi ekologis lereng nggunakake teknologi penyemprotan lemah topdressing asing kanggo restorasi ekologis. Miturut dhuwure lereng sisih rel sepur, lereng bisa dipérang dadi lereng munggah, lereng tengah, lan lereng mudhun (Gambar 2). Amarga kekandelan lemah buatan lereng sing dipotong udakara 10cm, kanggo nyegah polusi produk korosi saka bolong logam lemah, kita mung nggunakake sekop stainless steel kanggo njupuk permukaan lemah 0-8cm. Papat replika disetel kanggo saben posisi lereng, kanthi 15-20 titik sampling acak saben replika. Saben replika minangka campuran 15-20 sing ditemtokake kanthi acak saka titik sampling garis bentuk S. Bobot seger udakara 500 gram. Gawa sampel bali menyang laboratorium ing kantong ziplock polietilen kanggo diproses. Tanah dikeringake kanthi alami ing udara, lan kerikil lan sisa kewan lan tanduran dipilih, diremuk nganggo batang akik, lan diayak nganggo saringan nilon 20-mesh, 100-mesh kajaba partikel kasar.
Resistivitas lemah diukur nganggo alat uji resistensi pentanahan VICTOR4106 sing diprodhuksi dening Shengli Instrument Company; resistivitas lemah diukur ing lapangan; Kelembapan lemah diukur nganggo metode pangatusan. Instrumen mv/pH digital portabel DMP-2 nduweni impedansi input sing dhuwur kanggo ngukur potensial korosi lemah. Gradien potensial lan potensial redoks ditemtokake nganggo mv/pH digital portabel DMP-2, total uyah larut ing lemah ditemtokake nganggo metode pangatusan residu, kandungan ion klorida ing lemah ditemtokake nganggo metode titrasi AgNO3 (metode Mohr), kandungan sulfat lemah ditemtokake nganggo metode Titrasi EDTA ora langsung, metode titrasi indikator ganda kanggo nemtokake karbonat lan bikarbonat lemah, metode pemanasan oksidasi kalium dikromat kanggo nemtokake bahan organik lemah, metode difusi larutan alkali kanggo nemtokake nitrogen hidrolisis alkali lemah, metode kolorimetri pencernaan H2SO4-HClO4 Mo-Sb Total fosfor ing lemah lan kandungan fosfor sing kasedhiya ing lemah ditemtokake nganggo metode Olsen (larutan NaHCO3 0,05 mol/L minangka ekstraktan), lan total kandungan kalium ing lemah ditemtokake nganggo fotometri fusi-api natrium hidroksida.
Data eksperimen wiwitane disistematisasi. SPSS Statistics 20 digunakake kanggo nindakake analisis rata-rata, deviasi standar, ANOVA siji arah, lan korelasi manungsa.
Tabel 1 nampilake sifat elektromekanis, anion, lan nutrisi lemah kanthi lereng sing beda-beda. Potensial korosi, resistivitas lemah, lan gradien potensial wetan-kulon saka lereng sing beda-beda kabeh signifikan (P < 0,05). Potensial redoks saka lereng mudhun, lereng tengah, lan lereng alami signifikan (P < 0,05). Gradien potensial sing tegak lurus karo rel, yaiku, gradien potensial lor-kidul, yaiku lereng munggah>lereng mudhun>lereng tengah. Nilai pH lemah ana ing urutan lereng mudhun>lereng munggah>lereng tengah>lereng alami. Total uyah larut, lereng alami luwih dhuwur tinimbang lereng rel (P < 0,05). Total kandungan uyah larut saka lemah lereng rel kelas telu luwih saka 500 mg/kg, lan total uyah larut duwe efek moderat marang korosi logam. Kandungan bahan organik lemah paling dhuwur ing lereng alami lan paling endhek ing lereng mudhun (P < 0,05). Total kandungan nitrogen paling dhuwur ing lereng tengah lan paling endhek ing lereng munggah; Kandungan nitrogen sing kasedhiya paling dhuwur ing lereng mudhun lan lereng tengah, lan paling endhek ing lereng alami; kandungan nitrogen total ing lereng munggah lan mudhun rel luwih murah, nanging kandungan nitrogen sing kasedhiya luwih dhuwur. Iki nuduhake yen tingkat mineralisasi nitrogen organik munggah lan mudhun cepet. Kandungan kalium sing kasedhiya padha karo fosfor sing kasedhiya.
Resistivitas lemah minangka indeks sing nuduhake konduktivitas listrik lan parameter dhasar kanggo ngukur korosi lemah. Faktor-faktor sing mengaruhi resistivitas lemah kalebu kandungan kelembapan, kandungan uyah larut total, pH, tekstur lemah, suhu, kandungan bahan organik, suhu lemah, lan kekencengan. Umumé, lemah kanthi resistivitas rendah luwih korosif, lan kosok balene. Nggunakake resistivitas kanggo ngukur korosivitas lemah minangka metode sing umum digunakake ing macem-macem negara. Tabel 1 nuduhake kriteria evaluasi tingkat korosivitas kanggo saben indeks tunggal 37, 38.
Miturut asil tes lan standar ing negaraku (Tabel 1), yen korosi lemah mung dievaluasi saka resistivitas lemah, lemah ing lereng munggah iku korosif banget; lemah ing lereng mudhun iku korosif sedheng; korosi lemah ing lereng tengah lan lereng alami relatif kurang lemah.
Resistivitas lemah ing lereng munggah luwih murah tinimbang bagean lereng liyane, sing bisa uga disebabake erosi udan. Lapisan ndhuwur lemah ing lereng munggah mili menyang lereng tengah bebarengan karo banyu, saengga jaring perlindungan lereng logam lereng munggah cedhak karo lapisan ndhuwur lemah. Sawetara jaring logam katon lan malah ngambang ing udhara (Gambar 1). Resistivitas lemah diukur ing lokasi; jarak tumpukan yaiku 3m; ambane tumpukan kurang saka 15cm. Jaring logam sing gundhul lan karat sing ngelupas bisa ngganggu asil pangukuran. Mulane, ora bisa dipercaya kanggo ngevaluasi korosivitas lemah mung kanthi indeks resistivitas lemah. Ing evaluasi korosi sing komprehensif, resistivitas lemah lereng munggah ora ditimbang.
Amarga kelembapan relatif sing dhuwur, udhara lembab sing terus-terusan ing wilayah Sichuan nyebabake jaring logam sing kena udara luwih korosi tinimbang jaring logam sing dikubur ing lemah39. Paparan jaring kawat menyang udara bisa nyebabake umur layanan sing suda, sing bisa ngrusak stabilitas lemah sing munggah. Ilang lemah bisa nggawe angel kanggo tanduran, utamane tanduran kayu, kanggo tuwuh. Amarga kekurangan tanduran kayu, angel mbentuk sistem oyot ing munggah kanggo nguatake lemah. Ing wektu sing padha, wutah tanduran uga bisa ningkatake kualitas lemah lan nambah kandungan humus ing lemah, sing ora mung bisa nahan banyu, nanging uga nyedhiyakake lingkungan sing apik kanggo tuwuh lan reproduksi kewan lan tanduran, saengga nyuda ilang lemah. Mulane, ing tahap awal konstruksi, luwih akeh wiji kayu kudu disebar ing lereng munggah, lan agen penahan banyu kudu terus ditambahake lan ditutupi film kanggo perlindungan, supaya bisa nyuda erosi lemah lereng munggah dening banyu udan.
Potensi korosi minangka faktor penting sing mengaruhi korosi jaring perlindungan lereng ing lereng telung tingkat, lan nduweni pengaruh paling gedhe ing lereng munggah (Tabel 2). Ing kahanan normal, potensial korosi ora owah akeh ing lingkungan tartamtu. Owah-owahan sing katon bisa disebabake dening arus nyasar. Arus nyasar nuduhake arus 40, 41, 42 sing bocor menyang landasan dalan lan medium lemah nalika kendaraan nggunakake sistem transportasi umum. Kanthi pangembangan sistem transportasi, sistem transportasi sepur negaraku wis entuk elektrifikasi skala gedhe, lan korosi logam sing dikubur sing disebabake dening kebocoran arus searah saka sepur listrik ora bisa diabaikan. Saiki, gradien potensial lemah bisa digunakake kanggo nemtokake manawa lemah ngemot gangguan arus nyasar. Nalika gradien potensial lemah permukaan luwih murah tinimbang 0,5 mv/m, arus nyasar kurang; nalika gradien potensial ana ing kisaran 0,5 mv/m nganti 5,0 mv/m, arus nyasar moderat; Nalika gradien potensial luwih saka 5,0 mv/m, tingkat arus nyasar dhuwur. Rentang ngambang saka gradien potensial (EW) saka lereng tengah, lereng munggah, lan lereng mudhun dituduhake ing Gambar 3. Babagan rentang ngambang, ana arus nyasar moderat ing arah wetan-kulon lan lor-kidul saka lereng tengah. Mulane, arus nyasar minangka faktor penting sing mengaruhi korosi jaring logam ing lereng tengah lan lereng mudhun, utamane ing lereng tengah.
Umumé, potensial redoks lemah (Eh) ing ndhuwur 400 mV nuduhake kemampuan oksidasi, ing ndhuwur 0-200 mV nuduhake kemampuan reduksi sedang, lan ing ngisor 0 mV nuduhake kemampuan reduksi gedhe. Semakin endhek potensial redoks lemah, semakin gedhe kemampuan korosi mikroorganisme lemah marang logam. Bisa diprediksi tren korosi mikroba lemah saka potensial redoks. Panliten kasebut nemokake yen potensial redoks lemah saka telung lereng luwih gedhe saka 500 mv, lan tingkat korosi cilik banget. Iki nuduhake yen kondisi ventilasi lemah ing lahan lereng apik, sing ora kondusif kanggo korosi mikroorganisme anaerob ing lemah.
Panliten sadurunge nemokake manawa dampak pH lemah marang erosi lemah iku jelas. Kanthi fluktuasi nilai pH, laju korosi bahan logam kena pengaruh sing signifikan. pH lemah ana hubungane karo area lan mikroorganisme ing lemah45,46,47. Umumé, efek pH lemah marang korosi bahan logam ing lemah sing rada alkali ora jelas. Lemah ing telung lereng sepur kabeh alkali, mula efek pH marang korosi bolong logam kurang.
Kaya sing bisa dideleng saka Tabel 3, analisis korelasi nuduhake yen potensial redoks lan posisi lereng berkorelasi positif sacara signifikan (R2 = 0,858), potensial korosi lan gradien potensial (SN) berkorelasi positif sacara signifikan (R2 = 0,755), lan potensial redoks lan gradien potensial (SN) berkorelasi positif sacara signifikan (R2 = 0,755). Ana korelasi negatif sing signifikan antarane potensial lan pH (R2 = -0.724). Posisi lereng berkorelasi positif sing signifikan karo potensial redoks. Iki nuduhake yen ana bedane ing lingkungan mikro saka posisi lereng sing beda, lan mikroorganisme lemah ana hubungane karo potensial redoks48, 49, 50. Potensial redoks berkorelasi negatif sing signifikan karo pH51,52. Hubungan iki nuduhake yen nilai pH lan Eh ora mesthi owah kanthi sinkron sajrone proses redoks lemah, nanging duwe hubungan linier negatif. Potensial korosi logam bisa makili kemampuan relatif kanggo entuk lan kelangan elektron. Sanajan potensial korosi berkorelasi positif sing signifikan karo gradien potensial (SN), gradien potensial bisa uga disebabake dening gampang ilang elektron dening logam.
Kandungan uyah larut total lemah ana hubungane karo korosivitas lemah. Umumé, luwih dhuwur salinitas lemah, luwih murah resistivitas lemah, saéngga nambah resistensi lemah. Ing elektrolit lemah, ora mung anion lan rentang sing beda-beda, nanging uga pengaruh korosi utamane karbonat, klorida lan sulfat. Kajaba iku, kandungan uyah larut total ing lemah kanthi ora langsung mengaruhi korosi liwat pengaruh faktor liyane, kayata efek potensial elektroda ing logam lan kelarutan oksigen lemah53.
Sebagéan gedhé ion sing larut ing uyah sing diurai ing lemah ora langsung melu reaksi elektrokimia, nanging mengaruhi korosi logam liwat resistivitas lemah. Sing luwih dhuwur salinitas lemah, konduktivitas lemah sing luwih kuwat lan erosi lemah sing luwih kuwat. Kandungan salinitas lemah ing lereng alami luwih dhuwur tinimbang lereng rel sepur, sing bisa uga amarga lereng alami sugih vegetasi, sing kondusif kanggo konservasi lemah lan banyu. Alesan liyane bisa uga amarga lereng alami wis ngalami pembentukan lemah sing diwasa (bahan induk lemah sing dibentuk dening pelapukan watu), nanging lemah lereng rel sepur kasusun saka pecahan watu sing diremuk minangka matriks "lemah buatan", lan durung ngalami proses pembentukan lemah sing cukup. Mineral ora dirilis. Kajaba iku, ion uyah ing lemah jero lereng alami mundhak liwat aksi kapiler sajrone penguapan permukaan lan nglumpuk ing lemah permukaan, sing nyebabake peningkatan kandungan ion uyah ing lemah permukaan. Kekandelan lemah lereng rel sepur kurang saka 20 cm, sing nyebabake ketidakmampuan lemah ndhuwur kanggo nambah uyah saka lemah jero.
Ion positif (kayata K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+, lan liya-liyane) nduweni pengaruh cilik marang korosi lemah, dene anion nduweni peran penting ing proses elektrokimia korosi lan nduweni pengaruh sing signifikan marang korosi logam. Cl− bisa nyepetake korosi anoda lan minangka anion sing paling korosif; luwih dhuwur kandungan Cl−, luwih kuwat korosi lemah. SO42− ora mung ningkatake korosi baja, nanging uga nyebabake korosi ing sawetara bahan beton54. Uga ngrusak wesi. Ing seri eksperimen lemah asam, tingkat korosi ditemokake sebanding karo kaasaman lemah55. Klorida lan sulfat minangka komponen utama uyah sing larut, sing bisa langsung nyepetake kavitasi logam. Panliten nuduhake yen mundhut bobot korosi baja karbon ing lemah alkali meh sebanding karo tambahan ion klorida lan sulfat56,57. Lee et al. nemokake yen SO42- bisa ngalangi korosi, nanging ningkatake perkembangan jugangan korosi sing wis kawangun58.
Miturut standar evaluasi korosi lemah lan asil tes, kandungan ion klorida ing saben sampel lemah lereng luwih saka 100 mg/kg, nuduhake korosi lemah sing kuwat. Kandungan ion sulfat ing lereng munggah lan mudhun luwih saka 200 mg/kg lan kurang saka 500 mg/kg, lan lemah kasebut rada korosi. Kandungan ion sulfat ing lereng tengah luwih murah tinimbang 200 mg/kg, lan korosi lemah ringkih. Nalika medium lemah ngemot konsentrasi sing dhuwur, bakal melu reaksi lan ngasilake kerak korosi ing permukaan elektroda logam, saengga ngalangi reaksi korosi. Nalika konsentrasi mundhak, kerak bisa pecah kanthi dadakan, saengga nyepetake laju korosi; nalika konsentrasi terus mundhak, kerak korosi nutupi permukaan elektroda logam, lan laju korosi nuduhake tren sing saya alon maneh. Panliten kasebut nemokake manawa jumlah ing lemah luwih murah lan mulane ora duwe pengaruh sing signifikan marang korosi.
Miturut Tabel 4, korelasi antarane anion lereng lan lemah nuduhake yen ana korelasi positif sing signifikan antarane ion lereng lan klorida (R2=0,836), lan korelasi positif sing signifikan antarane lereng lan total uyah sing larut (R2=0,742).
Iki nuduhake yen limpasan permukaan lan erosi lemah bisa uga dadi penyebab owah-owahan total uyah sing larut ing lemah. Ana korelasi positif sing signifikan antarane total uyah sing larut lan ion klorida, sing bisa uga amarga total uyah sing larut minangka blumbang ion klorida, lan isi total uyah sing larut nemtokake isi ion klorida ing larutan lemah. Mulane, kita bisa ngerti yen bedane lereng bisa nyebabake korosi sing parah ing bagean bolong logam.
Bahan organik, total nitrogen, nitrogen sing kasedhiya, fosfor sing kasedhiya, lan kalium sing kasedhiya minangka nutrisi dhasar lemah, sing mengaruhi kualitas lemah lan panyerepan nutrisi dening sistem oyot. Nutrisi lemah minangka faktor penting sing mengaruhi mikroorganisme ing lemah, mula penting kanggo nyinaoni apa ana korelasi antarane nutrisi lemah lan korosi logam. Rel Suiyu rampung ing taun 2003, sing tegese lemah buatan mung ngalami 9 taun akumulasi bahan organik. Amarga kekhasan lemah buatan, perlu duwe pangerten sing apik babagan nutrisi ing lemah buatan.
Panliten iki nuduhake yen kandungan bahan organik paling dhuwur ing lemah lereng alami sawise kabeh proses pembentukan lemah. Kandungan bahan organik lemah lereng endhek paling endhek. Amarga pengaruh pelapukan lan limpasan permukaan, nutrisi lemah bakal nglumpuk ing lereng tengah lan lereng mudhun, mbentuk lapisan humus sing kandel. Nanging, amarga partikel cilik lan stabilitas lemah lereng endhek sing kurang, bahan organik gampang bosok dening mikroorganisme. Survei nemokake yen jangkoan lan keragaman vegetasi lereng tengah lan lereng mudhun dhuwur, nanging homogenitas kurang, sing bisa nyebabake distribusi nutrisi permukaan sing ora rata. Lapisan humus sing kandel nahan banyu lan organisme lemah aktif. Kabeh iki nyepetake dekomposisi bahan organik ing lemah.
Kandungan nitrogen hidrolisis alkali ing rel sepur lereng munggah, lereng tengah, lan lereng mudhun luwih dhuwur tinimbang lereng alami, nuduhake yen tingkat mineralisasi nitrogen organik ing lereng rel luwih dhuwur tinimbang lereng alami. Sing luwih cilik partikel, struktur lemah luwih ora stabil, luwih gampang mikroorganisme ngurai bahan organik ing agregat, lan luwih akeh nitrogen organik sing termineralisasi60,61. Konsisten karo asil panliten 62, kandungan agregat partikel cilik ing lemah lereng rel luwih dhuwur tinimbang lereng alami. Mulane, langkah-langkah sing tepat kudu ditindakake kanggo nambah kandungan pupuk, bahan organik, lan nitrogen ing lemah lereng rel, lan kanggo ningkatake pemanfaatan lemah sing lestari. Pemborosan fosfor lan kalium sing kasedhiya sing disebabake dening limpasan permukaan nyumbang 77,27% nganti 99,79% saka total kerugian lereng rel. Limpasan permukaan bisa dadi pendorong utama kerugian nutrisi sing kasedhiya ing lemah lereng63,64,65.
Kaya sing dituduhake ing Tabel 4, ana korelasi positif sing signifikan antarane posisi lereng lan fosfor sing kasedhiya (R2 = 0,948), lan korelasi antarane posisi lereng lan kalium sing kasedhiya padha (R2 = 0,898). Iki nuduhake yen posisi lereng mengaruhi kandungan fosfor sing kasedhiya lan kalium sing kasedhiya ing lemah.
Gradien minangka faktor penting sing mengaruhi kandungan bahan organik lemah lan pengayaan nitrogen66, lan luwih cilik gradien, luwih gedhe tingkat pengayaan. Kanggo pengayaan nutrisi lemah, mundhut nutrisi saya suda, lan efek posisi lereng ing kandungan bahan organik lemah lan pengayaan nitrogen total ora jelas. Jinis lan jumlah tanduran sing beda-beda ing lereng sing beda-beda duwe asam organik sing beda-beda sing disekresi dening oyot tanduran. Asam organik migunani kanggo fiksasi fosfor sing kasedhiya lan kalium sing kasedhiya ing lemah. Mulane, ana korelasi sing signifikan antarane posisi lereng lan fosfor sing kasedhiya, lan posisi lereng lan kalium sing kasedhiya.
Kanggo njlentrehake hubungan antarane nutrisi lemah lan korosi lemah, perlu dianalisis korelasi kasebut. Kaya sing dituduhake ing Tabel 5, potensial redoks berkorelasi negatif sacara signifikan karo nitrogen sing kasedhiya (R2 = -0,845) lan berkorelasi positif sacara signifikan karo fosfor sing kasedhiya (R2 = 0,842) lan kalium sing kasedhiya (R2 = 0,980). Potensial redoks nggambarake kualitas redoks, sing biasane kena pengaruh sawetara sifat fisik lan kimia lemah, banjur mengaruhi sawetara sifat lemah. Mulane, iki minangka faktor penting kanggo nemtokake arah transformasi nutrisi lemah. Kualitas redoks sing beda-beda bisa nyebabake kahanan lan kasedhiyan faktor nutrisi sing beda-beda. Mulane, potensial redoks duwe korelasi sing signifikan karo nitrogen sing kasedhiya, fosfor sing kasedhiya lan kalium sing kasedhiya.
Saliyané sipat logam, potensial korosi uga ana gandhèngané karo sipat lemah. Potensial korosi duwé korelasi negatif sing signifikan karo bahan organik, sing nuduhaké yèn bahan organik nduwèni efek sing signifikan marang potensial korosi. Kajaba iku, bahan organik uga duwé korelasi negatif sing signifikan karo gradien potensial (SN) (R2=-0.713) lan ion sulfat (R2=-0.671), sing nuduhaké yèn kandungan bahan organik uga mengaruhi gradien potensial (SN) lan ion sulfat. Ana korelasi negatif sing signifikan antara pH lemah lan kalium sing kasedhiya (R2 = -0.728).
Nitrogen sing kasedhiya nduweni korelasi negatif sing signifikan karo total uyah sing larut lan ion klorida, lan fosfor sing kasedhiya lan kalium sing kasedhiya nduweni korelasi positif sing signifikan karo total uyah sing larut lan ion klorida. Iki nuduhake yen kandungan nutrisi sing kasedhiya nduweni pengaruh sing signifikan marang jumlah total uyah sing larut lan ion klorida ing lemah, lan anion ing lemah ora kondusif kanggo akumulasi lan pasokan nutrisi sing kasedhiya. Total nitrogen nduweni korelasi negatif sing signifikan karo ion sulfat, lan nduweni korelasi positif sing signifikan karo bikarbonat, sing nuduhake yen total nitrogen nduweni pengaruh marang kandungan sulfat lan bikarbonat. Tanduran nduweni panjaluk sing sithik kanggo ion sulfat lan ion bikarbonat, mula umume bebas ing lemah utawa diserep dening koloid lemah. Ion bikarbonat ndhukung akumulasi nitrogen ing lemah, lan ion sulfat nyuda kasedhiyan nitrogen ing lemah. Mulane, nambah kandungan nitrogen lan humus sing kasedhiya ing lemah kanthi tepat migunani kanggo nyuda korosivitas lemah.
Tanah iku sistem kanthi komposisi lan sipat sing kompleks. Korosivitas tanah minangka asil saka aksi sinergis saka akeh faktor. Mulane, metode evaluasi komprehensif umume digunakake kanggo ngevaluasi korosivitas tanah. Kanthi ngrujuk marang "Kode kanggo Investigasi Teknik Geoteknik" (GB50021-94) lan metode uji Jaringan Uji Korosi Tanah China, tingkat korosi tanah bisa dievaluasi kanthi komprehensif miturut standar ing ngisor iki: (1) Evaluasi kasebut yaiku korosi lemah, yen mung korosi lemah, ora ana korosi moderat utawa korosi kuwat; (2) yen ora ana korosi kuwat, dievaluasi minangka korosi moderat; (3) yen ana siji utawa rong papan korosi kuwat, dievaluasi minangka korosi kuwat; (4) yen ana 3 utawa luwih papan korosi kuwat, dievaluasi minangka korosi kuwat kanggo korosi abot.
Miturut resistivitas lemah, potensial redoks, kandungan banyu, kandungan uyah, nilai pH, lan kandungan Cl- lan SO42-, tingkat korosi sampel lemah ing macem-macem lereng dievaluasi kanthi lengkap. Asil riset nuduhake yen lemah ing kabeh lereng korosif banget.
Potensi korosi minangka faktor penting sing mengaruhi korosi jaring perlindungan lereng. Potensi korosi saka telung lereng kabeh luwih murah tinimbang -200 mv, sing nduweni pengaruh paling gedhe marang korosi jaring logam sing munggah. Gradien potensial bisa digunakake kanggo ngukur gedhene arus nyasar ing lemah. Arus nyasar minangka faktor penting sing mengaruhi korosi jaring logam ing lereng tengah lan lereng munggah, utamane ing lereng tengah. Total kandungan uyah sing larut ing lemah lereng ndhuwur, tengah, lan ngisor kabeh luwih saka 500 mg/kg, lan efek korosi ing jaring perlindungan lereng moderat. Kandungan banyu lemah minangka faktor penting sing mengaruhi korosi jaring logam ing lereng tengah lan lereng mudhun, lan nduweni pengaruh sing luwih gedhe marang korosi jaring perlindungan lereng. Nutrisi paling akeh ing lemah lereng tengah, nuduhake yen ana aktivitas mikroba sing kerep lan pertumbuhan tanduran sing cepet.
Panliten iki nuduhake yen potensial korosi, gradien potensial, kandungan uyah larut total, lan kandungan banyu minangka faktor utama sing mengaruhi korosi lemah ing telung lereng kasebut, lan korosi lemah dievaluasi minangka kuwat. Korosi jaringan perlindungan lereng paling serius ing lereng tengah, sing menehi referensi kanggo desain anti-korosi jaringan perlindungan lereng rel sepur. Penambahan nitrogen lan pupuk organik sing kasedhiya kanthi tepat migunani kanggo nyuda korosi lemah, nggampangake pertumbuhan tanduran, lan pungkasane nyetabilake lereng.
Cara ngutip artikel iki: Chen, J. et al. Efek komposisi lemah lan elektrokimia ing korosi jaringan lereng watu ing sadawane jalur sepur Cina.science.Rep. 5, 14939; doi: 10.1038/srep14939 (2015).
Lin, YL & Yang, GL Karakteristik dinamis lereng subgrade rel sepur nalika ana eksitasi lindhu. bencana alam.69, 219–235 (2013).
Sui Wang, J. et al. Analisis kerusakan lindhu khas dalan gedhe ing wilayah sing kena lindhu Wenchuan ing Provinsi Sichuan[J]. Jurnal Mekanika lan Teknik Batuan Cina.28, 1250–1260 (2009).
Weilin, Z., Zhenyu, L. & Jinsong, J. Analisis kerusakan seismik lan penanggulangan jembatan dalan gedhe ing lindhu Wenchuan. Jurnal Mekanika lan Teknik Batuan Cina.28, 1377–1387 (2009).
Lin, CW, Liu, SH, Lee, SY & Liu, CC Efek lindhu Chichi marang longsor sing disebabake dening udan sabanjure ing Taiwan tengah. Engineering Geology.86, 87–101 (2006).
Koi, T. et al. Efek jangka panjang saka longsor sing disebabake lindhu marang produksi sedimen ing DAS gunung: wilayah Tanzawa, Jepang.geomorfologi.101, 692–702 (2008).
Hongshuai, L., Jingshan, B. & Dedong, L. Tinjauan riset babagan analisis stabilitas seismik lereng geoteknik. Rekayasa Gempa lan Getaran Rekayasa.25, 164–171 (2005).
Yue Ping, Riset babagan bebaya geologi sing disebabake dening lindhu Wenchuan ing Sichuan. Jurnal Geologi Teknik 4, 7–12 (2008).
Ali, F. Pangreksan lereng nganggo vegetasi: mekanika oyot sawetara tanduran tropis. Jurnal Internasional Ilmu Fisika.5, 496–506 (2010).
Takyu, M., Aiba, SI & Kitayama, K. Efek topografi ing alas pagunungan tropis cendhèk ing kahanan geologi sing béda-béda ing Gunung Kinabalu, Borneo. Plant Ecology.159, 35–49 (2002).
Stokes, A. et al. Karakteristik oyot tanduran sing ideal kanggo nglindhungi lereng alami lan rekayasa saka longsor. Plants and Soils, 324, 1-30 (2009).
De Baets, S., Poesen, J., Gyssels, G. & Knapen, A. Efek saka oyot suket marang erodibilitas lemah ndhuwur sajrone aliran pekat. Geomorfologi 76, 54–67 (2006).