გმადლობთ, რომ ეწვიეთ Nature.com-ს. თქვენს მიერ გამოყენებულ ბრაუზერის ვერსიას CSS-ის შეზღუდული მხარდაჭერა აქვს. საუკეთესო გამოცდილებისთვის გირჩევთ გამოიყენოთ განახლებული ბრაუზერი (ან გამორთოთ თავსებადობის რეჟიმი Internet Explorer-ში). ამასობაში, მხარდაჭერის უწყვეტი უზრუნველყოფის მიზნით, საიტს სტილებისა და JavaScript-ის გარეშე ვაჩვენებთ.
სუი-ჩონცინის რკინიგზის დახრილობის კვლევის ობიექტად აღებისას, ნიადაგის წინაღობა, ნიადაგის ელექტროქიმია (კოროზიის პოტენციალი, რედოქს პოტენციალი, პოტენციური გრადიენტი და pH), ნიადაგის ანიონები (საერთო ხსნადი მარილები, Cl-, SO42- და) და ნიადაგის კვება (ტენიანობა, ორგანული ნივთიერება, საერთო აზოტი, ტუტე-ჰიდროლიზებული აზოტი, ხელმისაწვდომი ფოსფორი, ხელმისაწვდომი კალიუმი) სხვადასხვა დახრილობის პირობებში, კოროზიის ხარისხი ფასდება ხელოვნური ნიადაგის ინდივიდუალური ინდიკატორებისა და ყოვლისმომცველი ინდიკატორების მიხედვით. სხვა ფაქტორებთან შედარებით, წყალს უდიდესი გავლენა აქვს ფერდობის დამცავი ბადის კოროზიაზე, შემდეგ მოდის ანიონების შემცველობა. საერთო ხსნად მარილს ზომიერი გავლენა აქვს ფერდობის დამცავი ბადის კოროზიაზე, ხოლო მოხეტიალე დენს ზომიერი გავლენა აქვს ფერდობის დამცავი ბადის კოროზიაზე. ნიადაგის ნიმუშების კოროზიის ხარისხი ყოვლისმომცველად შეფასდა და ზედა დახრილობაზე კოროზია საშუალო იყო, ხოლო შუა და ქვედა დახრილობებზე - ძლიერი. ნიადაგში ორგანული ნივთიერება მნიშვნელოვნად კორელირებდა პოტენციურ გრადიენტთან. ხელმისაწვდომი აზოტი, ხელმისაწვდომი კალიუმი და ხელმისაწვდომი ფოსფორი მნიშვნელოვნად კორელირებდა ანიონებთან. ნიადაგის საკვები ნივთიერებების განაწილება ირიბად არის დაკავშირებული დახრილობის ტიპთან.
რკინიგზის, გზატკეცილებისა და წყლის კონსერვაციის ობიექტების მშენებლობისას, მთებში გარღვევა ხშირად გარდაუვალია. სამხრეთ-დასავლეთში მთების არსებობის გამო, ჩინეთის რკინიგზის მშენებლობა მთის დიდ გათხრებს მოითხოვს. ეს ანადგურებს თავდაპირველ ნიადაგსა და მცენარეულობას, ქმნის გამოფიტულ კლდოვან ფერდობებს. ეს სიტუაცია იწვევს მეწყერს და ნიადაგის ეროზიას, რაც საფრთხეს უქმნის რკინიგზის ტრანსპორტის უსაფრთხოებას. მეწყერი უარყოფითად მოქმედებს საგზაო მოძრაობაზე, განსაკუთრებით 2008 წლის 12 მაისს ვენჩუანის მიწისძვრის შემდეგ. მეწყერი ფართოდ გავრცელებულ და სერიოზულ მიწისძვრად იქცა. სიჩუანის პროვინციაში 2008 წელს ჩატარებული 4,243 კილომეტრიანი ძირითადი მაგისტრალების შეფასებისას, გზისპირა და ფერდობების შემაკავებელ კედლებზე 1,736 ძლიერი მიწისძვრა მოხდა, რაც შეფასების მთლიანი სიგრძის 39.76%-ს შეადგენს. გზის დაზიანებისგან მიყენებულმა პირდაპირმა ეკონომიკურმა ზარალმა 58 მილიარდ იუანს გადააჭარბა.2,3 გლობალური მაგალითები აჩვენებს, რომ მიწისძვრის შემდგომი გეოსაფრთხეები შეიძლება გაგრძელდეს მინიმუმ 10 წელი (ტაივანის მიწისძვრა) და 40-50 წლამდეც კი (იაპონიაში კანტოს მიწისძვრა).4,5. დახრილობა მიწისძვრის საშიშროებაზე გავლენის მთავარი ფაქტორია.6,7 ამიტომ, აუცილებელია გზის დახრილობის შენარჩუნება და მისი სტაბილურობის გაძლიერება. მცენარეები შეუცვლელ როლს ასრულებენ ფერდობების დაცვასა და ეკოლოგიური ლანდშაფტის აღდგენაში.8 ჩვეულებრივ ნიადაგის ფერდობებთან შედარებით, კლდოვან ფერდობებს არ აქვთ საკვები ნივთიერებების, როგორიცაა ორგანული ნივთიერებები, აზოტი, ფოსფორი და კალიუმი, დაგროვება და არ აქვთ მცენარეულობის ზრდისთვის საჭირო ნიადაგური გარემო. ისეთი ფაქტორების გამო, როგორიცაა დიდი დახრილობა და წვიმის ეროზია, ფერდობის ნიადაგი ადვილად იკარგება. ფერდობის გარემო მკაცრია, აკლია... მცენარის ზრდისთვის აუცილებელი პირობები და ფერდობზე ნიადაგს არ გააჩნია დამხმარე სტაბილურობა9. ფერდობზე ნიადაგის დასაფარად ძირითადი მასალით შესხურება ფერდობის დასაცავად ჩემს ქვეყანაში ფერდობის ეკოლოგიური აღდგენის ფართოდ გამოყენებადი ტექნოლოგიაა. შესხურებისთვის გამოყენებული ხელოვნური ნიადაგი შედგება დაქუცმაცებული ქვისგან, სასოფლო-სამეურნეო მიწისგან, ჩალისგან, რთული სასუქისგან, წყლის შემაკავებელი აგენტისა და წებოვანი ნივთიერებისგან (ხშირად გამოყენებული წებოვანი ნივთიერებებია პორტლანდცემენტი, ორგანული წებო და ასფალტის ემულგატორი) გარკვეული პროპორციით. ტექნიკური პროცესია: ჯერ კლდეზე ეკლიანი მავთულის დაგება, შემდეგ ეკლიანი მავთულის დამაგრება მოქლონებითა და სამაგრი ჭანჭიკებით, და ბოლოს ფერდობზე თესლის შემცველი ხელოვნური ნიადაგის შესხურება სპეციალური შესასხურებლით. ძირითადად გამოიყენება 14# სრულად გალვანიზებული ბრილიანტის ფორმის ლითონის ბადე, რომლის ბადის სტანდარტია 5სმ×5სმ და დიამეტრი 2მმ. ლითონის ბადე საშუალებას აძლევს ნიადაგის მატრიცას კლდის ზედაპირზე შექმნას გამძლე მონოლითური ფილა. ლითონის ბადე ნიადაგში კოროზირდება, რადგან ნიადაგი თავად ელექტროლიტია და კოროზიის ხარისხი დამოკიდებულია ნიადაგის მახასიათებლებზე. ნიადაგის კოროზიის ფაქტორების შეფასებას დიდი მნიშვნელობა აქვს ნიადაგით გამოწვეული ლითონის ბადის ეროზიის შესაფასებლად და მეწყერის აღმოსაფხვრელად. საფრთხეები.
ითვლება, რომ მცენარის ფესვები გადამწყვეტ როლს ასრულებს ფერდობის სტაბილიზაციასა და ეროზიის კონტროლში10,11,12,13,14. ფერდობების არაღრმა მეწყრებისგან სტაბილიზაციისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას მცენარეულობა, რადგან მცენარის ფესვები აფიქსირებს ნიადაგს მეწყრების თავიდან ასაცილებლად15,16,17. ტყიანი მცენარეულობა, განსაკუთრებით ხეები, ხელს უწყობს არაღრმა მეწყრების თავიდან აცილებას18. მყარი დამცავი სტრუქტურა, რომელიც წარმოიქმნება მცენარეების ვერტიკალური და გვერდითი ფესვთა სისტემებით, რომლებიც ნიადაგში გამაგრების გროვების როლს ასრულებენ. ფესვთა არქიტექტურის ნიმუშების განვითარებას გენები განაპირობებს და ნიადაგის გარემო გადამწყვეტ როლს ასრულებს ამ პროცესებში. ლითონების კოროზია ნიადაგის გარემოს მიხედვით იცვლება20. ნიადაგში ლითონების კოროზიის ხარისხი შეიძლება მერყეობდეს საკმაოდ სწრაფი დაშლიდან უმნიშვნელო ზემოქმედებამდე21. ხელოვნური ნიადაგი ძალიან განსხვავდება რეალური „ნიადაგისგან“. ბუნებრივი ნიადაგების ფორმირება გარე გარემოსა და სხვადასხვა ორგანიზმებს შორის ურთიერთქმედების შედეგია ათობით მილიონი წლის განმავლობაში22,23,24. სანამ ტყიანი მცენარეულობა სტაბილურ ფესვთა სისტემას და ეკოსისტემას შექმნის, შეძლებს თუ არა კლდის ფერდობთან და ხელოვნურ ნიადაგთან შერწყმული ლითონის ბადე უსაფრთხოდ ფუნქციონირებას, პირდაპირ კავშირშია ბუნებრივი ეკონომიკის განვითარებასთან, სიცოცხლის უსაფრთხოებასთან. და ეკოლოგიური გარემოს გაუმჯობესება.
თუმცა, ლითონების კოროზიამ შეიძლება უზარმაზარი დანაკარგები გამოიწვიოს. 1980-იანი წლების დასაწყისში ჩინეთში ქიმიური დანადგარებისა და სხვა მრეწველობის კვლევის თანახმად, ლითონების კოროზიით გამოწვეული დანაკარგები მთლიანი გამომავალი პროდუქტის 4%-ს შეადგენდა. ამიტომ, დიდი მნიშვნელობა აქვს კოროზიის მექანიზმის შესწავლას და ეკონომიკური მშენებლობისთვის დამცავი ზომების მიღებას. ნიადაგი აირების, სითხეების, მყარი სხეულების და მიკროორგანიზმების რთული სისტემაა. მიკრობულ მეტაბოლიტებს შეუძლიათ მასალების კოროზია, ხოლო მოხეტიალე დენებს ასევე შეუძლიათ კოროზიის გამოწვევა. ამიტომ, მნიშვნელოვანია ნიადაგში დამარხული ლითონების კოროზიის თავიდან აცილება. ამჟამად, დამარხული ლითონების კოროზიის კვლევა ძირითადად ფოკუსირებულია (1) დამარხული ლითონების კოროზიაზე მოქმედ ფაქტორებზე25; (2) ლითონების დაცვის მეთოდებზე26,27; (3) ლითონების კოროზიის ხარისხის შეფასების მეთოდებზე28; კოროზიაზე სხვადასხვა გარემოში. თუმცა, კვლევაში შეტანილი ყველა ნიადაგი ბუნებრივი იყო და საკმარისი ნიადაგწარმოქმნის პროცესები ჰქონდა გავლილი. თუმცა, არ არსებობს ცნობები რკინიგზის კლდოვანი ფერდობების ხელოვნური ნიადაგის ეროზიის შესახებ.
სხვა კოროზიულ გარემოსთან შედარებით, ხელოვნურ ნიადაგს ახასიათებს არალიკვიდურობა, ჰეტეროგენულობა, სეზონურობა და რეგიონალურობა. ხელოვნურ ნიადაგებში ლითონის კოროზია გამოწვეულია ლითონებსა და ხელოვნურ ნიადაგებს შორის ელექტროქიმიური ურთიერთქმედებით. თანდაყოლილი ფაქტორების გარდა, ლითონის კოროზიის სიჩქარე ასევე დამოკიდებულია გარემომცველ გარემოზე. ლითონის კოროზიაზე ინდივიდუალურად ან კომბინაციაში გავლენას ახდენს მრავალი ფაქტორი, როგორიცაა ტენიანობა, ჟანგბადის შემცველობა, ხსნადი მარილის საერთო შემცველობა, ანიონებისა და ლითონის იონების შემცველობა, pH, ნიადაგის მიკრობები30,31,32.
30-წლიანი პრაქტიკის განმავლობაში, პრობლემას წარმოადგენდა კლდოვან ფერდობებზე ხელოვნური ნიადაგების სამუდამოდ შენარჩუნების საკითხი33. ნიადაგის ეროზიის გამო, 10-წლიანი ხელით მოვლის შემდეგ, ზოგიერთ ფერდობზე ბუჩქები ან ხეები ვეღარ იზრდება. ლითონის ბადის ზედაპირზე არსებული ჭუჭყი ზოგიერთ ადგილას ჩამოირეცხა. კოროზიის გამო, ზოგიერთმა ლითონის ბადემ გაიბზარა და დაკარგა მთელი ნიადაგი მათ ზემოთ და ქვემოთ (სურათი 1). ამჟამად, რკინიგზის ფერდობის კოროზიის კვლევა ძირითადად ფოკუსირებულია რკინიგზის ქვესადგურის დამიწების ბადის კოროზიაზე, მსუბუქი რკინიგზის მიერ წარმოქმნილ მოხეტიალე დენის კოროზიაზე და რკინიგზის ხიდების34,35, ლიანდაგებისა და სხვა სატრანსპორტო საშუალებების კოროზიაზე36. რკინიგზის ფერდობის დამცავი ლითონის ბადის კოროზიის შესახებ ცნობები არ არსებობს. ეს ნაშრომი შეისწავლის სუიუს რკინიგზის სამხრეთ-დასავლეთ კლდოვან ფერდობზე ხელოვნური ნიადაგების ფიზიკურ, ქიმიურ და ელექტროქიმიურ თვისებებს, რომლის მიზანია ლითონის კოროზიის პროგნოზირება ნიადაგის თვისებების შეფასებით და ნიადაგის ეკოსისტემის აღდგენისა და ხელოვნური აღდგენის თეორიული და პრაქტიკული საფუძვლის უზრუნველყოფა. ხელოვნური ფერდობი.
სატესტო ადგილი მდებარეობს სიჩუანის ბორცვიან რეგიონში (30°32′ჩრ., 105°32′აღმ.) სუინინგის რკინიგზის სადგურთან ახლოს. ტერიტორია მდებარეობს სიჩუანის აუზის შუაგულში, დაბალი მთებითა და ბორცვებით, მარტივი გეოლოგიური სტრუქტურითა და ბრტყელი რელიეფით. ეროზია, ჭრა და წყლის დაგროვება ქმნის ეროზირებულ ბორცვიან ლანდშაფტებს. ძირითადი ქანები ძირითადად კირქვაა, ხოლო ზედმეტი ქანები ძირითადად მეწამული ქვიშა და თიხნარი. მთლიანობა ცუდია, ხოლო ქანები ბლოკური სტრუქტურაა. საკვლევი ტერიტორია ხასიათდება სუბტროპიკული ნოტიო მუსონური კლიმატით, სეზონური მახასიათებლებით: ადრე გაზაფხული, ცხელი ზაფხული, მოკლე შემოდგომა და გვიანი ზამთარი. ნალექები უხვია, სინათლისა და სითბოს რესურსები უხვი, ყინვისგან თავისუფალი პერიოდი ხანგრძლივია (საშუალოდ 285 დღე), კლიმატი რბილია, წლიური საშუალო ტემპერატურაა 17.4°C, ყველაზე ცხელი თვის (აგვისტო) საშუალო ტემპერატურაა 27.2°C, ხოლო უკიდურესი მაქსიმალური ტემპერატურაა 39.3°C. ყველაზე ცივი თვეა იანვარი (საშუალო ტემპერატურაა 6.5°C), უკიდურესი მინიმალური ტემპერატურაა -3.8°C, ხოლო წლიური საშუალო ნალექი 920 მმ-ია, ძირითადად ივლისსა და აგვისტოში კონცენტრირებული. ნალექების რაოდენობა გაზაფხულზე, ზაფხულში, შემოდგომაზე და ზამთარში მნიშვნელოვნად განსხვავდება. წლის თითოეულ სეზონზე ნალექების წილი შესაბამისად 19-21%, 51-54%, 22-24% და 4-5%-ია.
კვლევის ადგილი დაახლოებით 45°-იანი დახრილობისაა 2003 წელს აშენებული იუ-სუის რკინიგზის დახრილ ხაზზე. 2012 წლის აპრილში ის სუინინგის რკინიგზის სადგურიდან 1 კილომეტრის რადიუსში სამხრეთისკენ იყო მიმართული. საკონტროლო ნიშნულად გამოყენებული იქნა ბუნებრივი დახრილობა. ფერდობის ეკოლოგიური აღდგენისთვის გამოყენებულია უცხოური ნიადაგის ზედაპირული საფარით შესხურების ტექნოლოგია. რკინიგზის გვერდითი დახრილობის სიმაღლის მიხედვით, დახრილობა შეიძლება დაიყოს აღმართ, შუა და დაღმართ ფერდობებად (სურ. 2). რადგან მოჭრილი ფერდობის ხელოვნური ნიადაგის სისქე დაახლოებით 10 სმ-ია, ნიადაგის ლითონის ბადის კოროზიის პროდუქტებით დაბინძურების თავიდან ასაცილებლად, ნიადაგის ზედაპირის 0-8 სმ-ის ასაღებად მხოლოდ უჟანგავი ფოლადის ნიჩაბს ვიყენებთ. თითოეული დახრილობის პოზიციისთვის დაყენებულია ოთხი რეპლიკა, თითოეულ რეპლიკაზე 15-20 შემთხვევითი შერჩევის წერტილით. თითოეული რეპლიკა წარმოადგენს S-ფორმის ხაზიდან შემთხვევით განსაზღვრული 15-20 შერჩევის წერტილის ნაზავს. მისი ახალი წონა დაახლოებით 500 გრამია. ნიმუშები დააბრუნეთ ლაბორატორიაში პოლიეთილენის ელვაშესაკრავიან პარკებში დასამუშავებლად. ნიადაგი ბუნებრივად აშრება ჰაერზე, ხოლო ხრეში, ცხოველური და მცენარეული ნარჩენები იკრიბება, იმსხვრევა აქატის ჯოხით და იცრება 20-ბადიანი, 100-ბადიანი ნეილონის საცრით, გარდა უხეში ნაწილაკებისა.
ნიადაგის წინაღობა გაიზომა Shengli Instrument Company-ის მიერ წარმოებული VICTOR4106 დამიწების წინაღობის ტესტერით; ნიადაგის წინაღობა გაიზომა საველე პირობებში; ნიადაგის ტენიანობა გაიზომა გაშრობის მეთოდით. ​​DMP-2 პორტატულ ციფრულ mv/pH ინსტრუმენტს აქვს მაღალი შეყვანის წინაღობა ნიადაგის კოროზიის პოტენციალის გასაზომად. პოტენციური გრადიენტი და რედოქს პოტენციალი განისაზღვრა DMP-2 პორტატული ციფრული mv/pH-ით, ნიადაგში ხსნადი მარილის საერთო რაოდენობა განისაზღვრა ნარჩენი გაშრობის მეთოდით, ნიადაგში ქლორიდის იონების შემცველობა განისაზღვრა AgNO3 ტიტრაციის მეთოდით (მორის მეთოდი), ნიადაგში სულფატის შემცველობა განისაზღვრა არაპირდაპირი EDTA ტიტრაციის მეთოდით, ნიადაგის კარბონატისა და ბიკარბონატის დასადგენად ორმაგი ინდიკატორის ტიტრაციის მეთოდით, ნიადაგის ორგანული ნივთიერების დასადგენად კალიუმის დიქრომატის დაჟანგვის გათბობის მეთოდით, ნიადაგის ტუტე ჰიდროლიზის აზოტის დასადგენად ტუტე ხსნარის დიფუზიის მეთოდით, H2SO4-HClO4 დაშლის Mo-Sb კოლორიმეტრიული მეთოდით. ​​ნიადაგში ფოსფორის საერთო რაოდენობა და ნიადაგში არსებული ფოსფორის შემცველობა განისაზღვრა ოლსენის მეთოდით (0.05 მოლ/ლ NaHCO3 ხსნარი, როგორც ექსტრაქტანტი), ხოლო ნიადაგში კალიუმის საერთო შემცველობა განისაზღვრა ნატრიუმის ჰიდროქსიდის შერწყმა-ალმის ფოტომეტრიით.
ექსპერიმენტული მონაცემები თავდაპირველად სისტემატიზებული იყო. SPSS Statistics 20 გამოყენებული იქნა საშუალო, სტანდარტული გადახრის, ცალმხრივი ANOVA-სა და ადამიანის კორელაციის ანალიზის შესასრულებლად.
ცხრილი 1 წარმოადგენს სხვადასხვა დახრილობის მქონე ნიადაგების ელექტრომექანიკურ თვისებებს, ანიონებს და საკვებ ნივთიერებებს. სხვადასხვა დახრილობის კოროზიის პოტენციალი, ნიადაგის წინაღობა და აღმოსავლეთ-დასავლეთის პოტენციური გრადიენტი მნიშვნელოვანი იყო (P < 0.05). დაღმართის, შუა დახრილობის და ბუნებრივი დახრილობის რედოქს პოტენციალები მნიშვნელოვანი იყო (P < 0.05). ლიანდაგის პერპენდიკულარული პოტენციური გრადიენტი, ანუ ჩრდილოეთ-სამხრეთის პოტენციური გრადიენტი, არის აღმავალი დაღმართი> დაღმართი> შუა დახრილობა. ნიადაგის pH-ის მნიშვნელობა იყო შემდეგი რიგის: დაღმართი> აღმართი> შუა დახრილობა> ბუნებრივი დახრილობა. ხსნადი მარილის საერთო შემცველობა, ბუნებრივი დახრილობა, მნიშვნელოვნად მაღალი იყო, ვიდრე რკინიგზის დახრილობის (P < 0.05). მესამე კლასის რკინიგზის დახრილობის ნიადაგში ხსნადი მარილის საერთო შემცველობა 500 მგ/კგ-ზე მეტია და ხსნადი მარილის საერთო შემცველობა ზომიერ გავლენას ახდენს ლითონის კოროზიაზე. ნიადაგის ორგანული ნივთიერების შემცველობა ყველაზე მაღალი იყო ბუნებრივ დაღმართზე და ყველაზე დაბალი - დაღმართზე (P < 0.05). აზოტის საერთო შემცველობა ყველაზე მაღალი იყო შუა დაღმართზე და ყველაზე დაბალი - აღმართზე; ხელმისაწვდომი აზოტის შემცველობა ყველაზე მაღალი იყო დაღმართ და შუა ფერდობზე, ხოლო ყველაზე დაბალი - ბუნებრივ ფერდობზე; რკინიგზის აღმართ და დაღმართ ფერდობზე აზოტის საერთო შემცველობა უფრო დაბალი იყო, მაგრამ ხელმისაწვდომი აზოტის შემცველობა უფრო მაღალი. ეს მიუთითებს, რომ აღმართზე და დაღმართზე ორგანული აზოტის მინერალიზაციის სიჩქარე სწრაფია. ხელმისაწვდომი კალიუმის შემცველობა იგივეა, რაც ხელმისაწვდომი ფოსფორის.
ნიადაგის წინაღობა არის ინდექსი, რომელიც მიუთითებს ელექტროგამტარობაზე და წარმოადგენს ნიადაგის კოროზიის შეფასების ძირითად პარამეტრს. ნიადაგის წინაღობაზე მოქმედ ფაქტორებს შორისაა ტენიანობა, ხსნადი მარილის საერთო შემცველობა, pH, ნიადაგის ტექსტურა, ტემპერატურა, ორგანული ნივთიერებების შემცველობა, ნიადაგის ტემპერატურა და სიმკვრივე. ზოგადად, დაბალი წინაღობის მქონე ნიადაგები უფრო კოროზიულია და პირიქით. ნიადაგის კოროზიულობის შესაფასებლად წინაღობის გამოყენება არის მეთოდი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ქვეყანაში. ცხრილი 1 გვიჩვენებს კოროზიულობის ხარისხის შეფასების კრიტერიუმებს თითოეული ინდექსისთვის37,38.
ჩემს ქვეყანაში ჩატარებული ტესტირების შედეგებისა და სტანდარტების მიხედვით (ცხრილი 1), თუ ნიადაგის კოროზიულობა მხოლოდ ნიადაგის წინაღობით ფასდება, აღმართზე მდებარე ნიადაგი ძლიერ კოროზიულია; დაღმართზე მდებარე ნიადაგი ზომიერად კოროზიულია; საშუალო და ბუნებრივ დახრილობაზე ნიადაგის კოროზიულობა შედარებით დაბალი ან სუსტია.
აღმართი ფერდობის ნიადაგის წინაღობა მნიშვნელოვნად დაბალია ფერდობის სხვა ნაწილებთან შედარებით, რაც შესაძლოა გამოწვეული იყოს წვიმის ეროზიით. აღმართი ფერდობის ნიადაგის ზედა ფენა წყალთან ერთად შუა ფერდობზე მიედინება, ამიტომ აღმართი ფერდობის ლითონის დამცავი ბადე ნიადაგის ზედა ფენასთან ახლოსაა. ლითონის ბადეების ნაწილი გამოჩენილი იყო და ჰაერშიც კი ეკიდა (სურათი 1). ნიადაგის წინაღობა ადგილზე გაიზომა; გროვებს შორის მანძილი 3 მ იყო; გროვების ჩაღრმავების სიღრმე 15 სმ-ზე ნაკლები. შიშველმა ლითონის ბადემ და აქერცლილმა ჟანგმა შეიძლება გავლენა მოახდინოს გაზომვის შედეგებზე. ამიტომ, ნიადაგის კოროზიულობის შეფასება მხოლოდ ნიადაგის წინაღობის ინდექსით არასანდოა. კოროზიის ყოვლისმომცველი შეფასებისას, აღმართი ფერდობის ნიადაგის წინაღობა არ განიხილება.
მაღალი ფარდობითი ტენიანობის გამო, სიჩუანის ტერიტორიაზე მრავალწლიანი ნოტიო ჰაერი იწვევს ჰაერში მოხვედრილი ლითონის ბადის უფრო სერიოზულ კოროზიას, ვიდრე ნიადაგში ჩაფლული ლითონის ბადე39. მავთულის ბადის ჰაერში ზემოქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს მომსახურების ვადის შემცირება, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს აღმართზე ნიადაგის დესტაბილიზაცია. ნიადაგის დანაკარგმა შეიძლება გაართულოს მცენარეების, განსაკუთრებით მერქნიანი მცენარეების ზრდა. მერქნიანი მცენარეების ნაკლებობის გამო, ძნელია აღმართზე ფესვთა სისტემის ფორმირება ნიადაგის გასამაგრებლად. ამავდროულად, მცენარეთა ზრდას ასევე შეუძლია გააუმჯობესოს ნიადაგის ხარისხი და გაზარდოს ჰუმუსის შემცველობა ნიადაგში, რომელიც არა მხოლოდ ინარჩუნებს წყალს, არამედ უზრუნველყოფს კარგ გარემოს ცხოველებისა და მცენარეების ზრდისა და გამრავლებისთვის, რითაც ამცირებს ნიადაგის დანაკარგს. ამიტომ, მშენებლობის ადრეულ ეტაპზე, აღმართ ფერდობზე უნდა დაითესოს მეტი მერქნიანი თესლი და მუდმივად დაემატოს წყლის შემაკავებელი აგენტი და დაიფაროს დამცავი აპკით, რათა შემცირდეს აღმართზე ნიადაგის წვიმის წყლით ეროზია.
კოროზიის პოტენციალი მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რომელიც გავლენას ახდენს სამდონიან ფერდობზე ფერდობის დამცავი ბადის კოროზიაზე და ყველაზე დიდ გავლენას ახდენს აღმართზე (ცხრილი 2). ნორმალურ პირობებში, კოროზიის პოტენციალი დიდად არ იცვლება მოცემულ გარემოში. შესამჩნევი ცვლილება შეიძლება გამოწვეული იყოს მოხეტიალე დენებით. მოხეტიალე დენები ეხება დენებს 40, 41, 42, რომლებიც გაჟონავს გზისპირა და ნიადაგის გარემოში, როდესაც სატრანსპორტო საშუალებები იყენებენ საზოგადოებრივი ტრანსპორტის სისტემას. სატრანსპორტო სისტემის განვითარებასთან ერთად, ჩემი ქვეყნის რკინიგზის სატრანსპორტო სისტემამ მიაღწია ფართომასშტაბიან ელექტროფიკაციას და ელექტროფიცირებული რკინიგზიდან პირდაპირი დენის გაჟონვით გამოწვეული დამარხული ლითონების კოროზიის იგნორირება შეუძლებელია. ამჟამად, ნიადაგის პოტენციალის გრადიენტის გამოყენება შესაძლებელია იმის დასადგენად, შეიცავს თუ არა ნიადაგი მოხეტიალე დენების დარღვევებს. როდესაც ზედაპირული ნიადაგის პოტენციური გრადიენტი 0.5 მვ/მ-ზე დაბალია, მოხეტიალე დენი დაბალია; როდესაც პოტენციური გრადიენტი 0.5 მვ/მ-დან 5.0 მვ/მ-მდე დიაპაზონშია, მოხეტიალე დენი ზომიერია; როდესაც პოტენციური გრადიენტი 5.0 მვ/მ-ზე მეტია, მოხეტიალე დენის დონე მაღალია. საშუალო, აღმავალი და დაღმავალი ფერდობის პოტენციური გრადიენტის (EW) მცურავი დიაპაზონი ნაჩვენებია ნახაზ 3-ში. მცურავი დიაპაზონის თვალსაზრისით, საშუალო ფერდობის აღმოსავლეთ-დასავლეთ და ჩრდილოეთ-სამხრეთის მიმართულებით ზომიერი მოხეტიალე დენებია. ამიტომ, მოხეტიალე დენი მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რომელიც გავლენას ახდენს ლითონის ბადეების კოროზიაზე საშუალო და დაღმართ ფერდობზე, განსაკუთრებით შუა ფერდობზე.
ზოგადად, 400 მვ-ზე მეტი ნიადაგის რედოქს პოტენციალი (Eh) მიუთითებს დაჟანგვის უნარზე, 0-200 მვ-ზე მეტი - საშუალო აღდგენით უნარზე, ხოლო 0 მვ-ზე ნაკლები - დიდ აღდგენით უნარზე. რაც უფრო დაბალია ნიადაგის რედოქს პოტენციალი, მით უფრო მაღალია ნიადაგის მიკროორგანიზმების ლითონების მიმართ კოროზიის უნარი44. რედოქს პოტენციალიდან შესაძლებელია ნიადაგის მიკრობული კოროზიის ტენდენციის პროგნოზირება. კვლევამ აჩვენა, რომ სამივე ფერდობის ნიადაგის რედოქს პოტენციალი 500 მვ-ზე მეტი იყო და კოროზიის დონე ძალიან მცირე. ეს აჩვენებს, რომ ფერდობზე ნიადაგის ვენტილაციის მდგომარეობა კარგია, რაც ხელს არ უწყობს ნიადაგში ანაერობული მიკროორგანიზმების კოროზიას.
წინა კვლევებმა აჩვენა, რომ ნიადაგის pH-ის გავლენა ნიადაგის ეროზიაზე აშკარაა. pH-ის მნიშვნელობის რყევასთან ერთად, ლითონის მასალების კოროზიის სიჩქარე მნიშვნელოვნად იცვლება. ნიადაგის pH მჭიდრო კავშირშია ფართობთან და ნიადაგში არსებულ მიკროორგანიზმებთან45,46,47. ზოგადად, ნიადაგის pH-ის გავლენა ლითონის მასალების კოროზიაზე ოდნავ ტუტე ნიადაგში აშკარა არ არის. სამივე რკინიგზის ფერდობის ნიადაგი ტუტეა, ამიტომ pH-ის გავლენა ლითონის ბადის კოროზიაზე სუსტია.
როგორც ცხრილი 3-დან ჩანს, კორელაციის ანალიზი აჩვენებს, რომ რედოქს პოტენციალი და დახრილობის პოზიცია მნიშვნელოვნად დადებითად კორელირებულია (R2 = 0.858), კოროზიის პოტენციალი და პოტენციური გრადიენტი (SN) მნიშვნელოვნად დადებითად კორელირებულია (R2 = 0.755), ხოლო რედოქს პოტენციალი და პოტენციური გრადიენტი (SN) მნიშვნელოვნად დადებითად კორელირებულია (R2 = 0.755). პოტენციალსა და pH-ს შორის მნიშვნელოვანი უარყოფითი კორელაცია იყო (R2 = -0.724). დახრილობის პოზიცია მნიშვნელოვნად დადებითად კორელირებდა რედოქს პოტენციალთან. ეს აჩვენებს, რომ სხვადასხვა დახრილობის პოზიციის მიკროგარემოს შორის არსებობს განსხვავებები და ნიადაგის მიკროორგანიზმები მჭიდრო კავშირშია რედოქს პოტენციალთან48, 49, 50. რედოქს პოტენციალი მნიშვნელოვნად უარყოფითად კორელირებდა pH51,52-თან. ეს დამოკიდებულება მიუთითებს, რომ pH და Eh მნიშვნელობები ყოველთვის არ იცვლებოდა სინქრონულად ნიადაგის რედოქს პროცესის დროს, არამედ ჰქონდა უარყოფითი წრფივი დამოკიდებულება. ლითონის კოროზიის პოტენციალი შეიძლება წარმოადგენდეს ელექტრონების მოპოვებისა და დაკარგვის ფარდობით უნარს. მიუხედავად იმისა, რომ კოროზიის პოტენციალი მნიშვნელოვნად დადებითად კორელირებდა პოტენციალის გრადიენტთან (SN), პოტენციალის გრადიენტი შეიძლება გამოწვეული იყოს ლითონის მიერ ელექტრონების მარტივი დაკარგვით.
ნიადაგში ხსნადი მარილის საერთო შემცველობა მჭიდრო კავშირშია ნიადაგის კოროზიულობასთან. ზოგადად, რაც უფრო მაღალია ნიადაგის მარილიანობა, მით უფრო დაბალია ნიადაგის წინაღობა, რაც ზრდის ნიადაგის წინაღობას. ნიადაგის ელექტროლიტებში არა მხოლოდ ანიონები და სხვადასხვა დიაპაზონი, არამედ კოროზიის გავლენა ძირითადად კარბონატები, ქლორიდები და სულფატებია. გარდა ამისა, ნიადაგში ხსნადი მარილის საერთო შემცველობა ირიბად მოქმედებს კოროზიაზე სხვა ფაქტორების გავლენით, როგორიცაა ლითონებში ელექტროდის პოტენციალის გავლენა და ნიადაგში ჟანგბადის ხსნადობა53.
ნიადაგში ხსნადი მარილ-დისოცირებული იონების უმეტესობა პირდაპირ არ მონაწილეობს ელექტროქიმიურ რეაქციებში, მაგრამ ნიადაგის წინაღობის გზით გავლენას ახდენს ლითონის კოროზიაზე. რაც უფრო მაღალია ნიადაგის მარილიანობა, მით უფრო ძლიერია ნიადაგის გამტარობა და მით უფრო ძლიერია ნიადაგის ეროზია. ბუნებრივი ფერდობების ნიადაგის მარილიანობის შემცველობა მნიშვნელოვნად მაღალია რკინიგზის ფერდობებთან შედარებით, რაც შეიძლება განპირობებული იყოს იმით, რომ ბუნებრივი ფერდობები მდიდარია მცენარეულობით, რაც ხელს უწყობს ნიადაგისა და წყლის კონსერვაციას. კიდევ ერთი მიზეზი შეიძლება იყოს ის, რომ ბუნებრივ ფერდობზე განხორციელდა მომწიფებული ნიადაგის ფორმირება (ნიადაგის საწყისი მასალა, რომელიც წარმოიქმნება კლდის ამინდის შედეგად), მაგრამ რკინიგზის ფერდობის ნიადაგი შედგება დაქუცმაცებული ქვის ფრაგმენტებისგან, როგორც „ხელოვნური ნიადაგის“ მატრიცა და არ გაიარა საკმარისი ნიადაგის წარმოქმნის პროცესი. მინერალები არ გამოთავისუფლდა. გარდა ამისა, ბუნებრივი ფერდობების ღრმა ნიადაგში მარილის იონები ზედაპირული აორთქლების დროს კაპილარული მოქმედების შედეგად ამოიზარდა და გროვდა ზედაპირულ ნიადაგში, რაც იწვევს ზედაპირულ ნიადაგში მარილის იონების შემცველობის ზრდას. რკინიგზის ფერდობის ნიადაგის სისქე 20 სმ-ზე ნაკლებია, რაც იწვევს ნიადაგის ზედა ფენის უუნარობას, შეავსოს ღრმა ნიადაგიდან მიღებული მარილი.
დადებით იონებს (როგორიცაა K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+ და ა.შ.) მცირე გავლენა აქვთ ნიადაგის კოროზიაზე, მაშინ როდესაც ანიონები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ კოროზიის ელექტროქიმიურ პროცესში და მნიშვნელოვან გავლენას ახდენენ ლითონის კოროზიაზე. Cl−-ს შეუძლია დააჩქაროს ანოდის კოროზია და არის ყველაზე კოროზიული ანიონი; რაც უფრო მაღალია Cl− შემცველობა, მით უფრო ძლიერია ნიადაგის კოროზია. SO42− არა მხოლოდ ხელს უწყობს ფოლადის კოროზიას, არამედ იწვევს კოროზიას ზოგიერთ ბეტონის მასალაში54. ასევე იწვევს რკინას. მჟავე ნიადაგზე ჩატარებული ექსპერიმენტების სერიაში კოროზიის სიჩქარე პროპორციული აღმოჩნდა ნიადაგის მჟავიანობის55. ქლორიდი და სულფატი ხსნადი მარილების ძირითადი კომპონენტებია, რომლებსაც შეუძლიათ პირდაპირ დააჩქარონ ლითონების კავიტაცია. კვლევებმა აჩვენა, რომ ნახშირბადოვანი ფოლადის კოროზიის წონის კლება თითქმის პროპორციულია ქლორიდის და სულფატის იონების დამატების56,57. ლიმ და სხვებმა აღმოაჩინეს, რომ SO42- შეიძლება ხელი შეუშალოს კოროზიას, მაგრამ ხელი შეუწყოს უკვე წარმოქმნილი კოროზიული ორმოების განვითარებას58.
ნიადაგის კოროზიულობის შეფასების სტანდარტისა და ტესტის შედეგების მიხედვით, ფერდობის თითოეული ნიადაგის ნიმუშში ქლორიდის იონების შემცველობა 100 მგ/კგ-ზე მეტი იყო, რაც ნიადაგის ძლიერ კოროზიულობაზე მიუთითებს. როგორც აღმართზე, ასევე დაღმართზე სულფატის იონების შემცველობა 200 მგ/კგ-ზე მეტი და 500 მგ/კგ-ზე ნაკლები იყო და ნიადაგი ზომიერად კოროზირებული იყო. შუა ფერდობზე სულფატის იონების შემცველობა 200 მგ/კგ-ზე ნაკლებია და ნიადაგის კოროზია სუსტია. როდესაც ნიადაგის გარემო მაღალი კონცენტრაციით ხასიათდება, ის რეაქციაში მონაწილეობს და ლითონის ელექტროდის ზედაპირზე კოროზიის ნატეხებს წარმოქმნის, რითაც კოროზიის რეაქციას ანელებს. კონცენტრაციის ზრდასთან ერთად, ნატეხი შეიძლება მოულოდნელად გასკდეს, რითაც კოროზიის სიჩქარე მნიშვნელოვნად დაჩქარდება; კონცენტრაციის ზრდასთან ერთად, კოროზიის ნატეხი ლითონის ელექტროდის ზედაპირს ფარავს და კოროზიის სიჩქარე კვლავ შენელების ტენდენციას ავლენს. კვლევამ აჩვენა, რომ ნიადაგში რაოდენობა უფრო დაბალი იყო და შესაბამისად, კოროზიაზე მცირე გავლენა ჰქონდა.
ცხრილი 4-ის მიხედვით, დახრილობასა და ნიადაგის ანიონებს შორის კორელაციამ აჩვენა, რომ დახრილობასა და ქლორიდის იონებს შორის მნიშვნელოვანი დადებითი კორელაცია იყო (R2=0.836), ხოლო დახრილობასა და ხსნად მარილებს შორის მნიშვნელოვანი დადებითი კორელაცია (R2=0.742).
ეს იმაზე მიუთითებს, რომ ნიადაგში ხსნადი მარილების საერთო რაოდენობის ცვლილებებზე შესაძლოა ზედაპირული ჩამონადენი და ნიადაგის ეროზია იყოს პასუხისმგებელი. ხსნადი მარილების საერთო რაოდენობასა და ქლორის იონებს შორის მნიშვნელოვანი დადებითი კორელაცია იყო, რაც შესაძლოა იმით იყოს განპირობებული, რომ ხსნადი მარილების საერთო რაოდენობა ქლორიდის იონების ერთობლიობას წარმოადგენს და ხსნადი მარილების საერთო რაოდენობა განსაზღვრავს ნიადაგის ხსნარებში ქლორიდის იონების შემცველობას. ამიტომ, შეგვიძლია ვიცოდეთ, რომ დახრილობის სხვაობამ შეიძლება გამოიწვიოს ლითონის ბადის ნაწილის ძლიერი კოროზია.
ორგანული ნივთიერებები, საერთო აზოტი, ხელმისაწვდომი აზოტი, ხელმისაწვდომი ფოსფორი და ხელმისაწვდომი კალიუმი ნიადაგის ძირითადი საკვები ნივთიერებებია, რომლებიც გავლენას ახდენენ ნიადაგის ხარისხზე და ფესვთა სისტემის მიერ საკვები ნივთიერებების შეწოვაზე. ნიადაგის საკვები ნივთიერებები მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რომელიც გავლენას ახდენს ნიადაგში არსებულ მიკროორგანიზმებზე, ამიტომ ღირს შესწავლა, არსებობს თუ არა კორელაცია ნიადაგის საკვებ ნივთიერებებსა და ლითონის კოროზიას შორის. სუიუს რკინიგზა 2003 წელს დასრულდა, რაც ნიშნავს, რომ ხელოვნურ ნიადაგში ორგანული ნივთიერებების დაგროვება მხოლოდ 9 წელია ხდება. ხელოვნური ნიადაგის თავისებურებების გამო, აუცილებელია ხელოვნურ ნიადაგში არსებული საკვები ნივთიერებების კარგად გაგება.
კვლევა აჩვენებს, რომ ორგანული ნივთიერებების შემცველობა ბუნებრივ ფერდობზე ნიადაგში ნიადაგის ფორმირების მთელი პროცესის შემდეგ ყველაზე მაღალია. დაბალი ფერდობის ნიადაგში ორგანული ნივთიერებების შემცველობა ყველაზე დაბალი იყო. ამინდისა და ზედაპირული ჩამონადენის გავლენის გამო, ნიადაგის საკვები ნივთიერებები გროვდება შუა და დაღმართ ფერდობზე, რაც ქმნის ჰუმუსის სქელ ფენას. თუმცა, დაბალი ფერდობის ნიადაგის მცირე ნაწილაკებისა და ცუდი სტაბილურობის გამო, ორგანული ნივთიერებები ადვილად იშლება მიკროორგანიზმების მიერ. კვლევის შედეგად დადგინდა, რომ შუა და დაღმართ ფერდობებზე მცენარეული საფარი და მრავალფეროვნება მაღალი იყო, მაგრამ ერთგვაროვნება დაბალი, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ზედაპირული საკვები ნივთიერებების არათანაბარი განაწილება. ჰუმუსის სქელი ფენა ინარჩუნებს წყალს და ნიადაგის ორგანიზმები აქტიურები არიან. ეს ყველაფერი აჩქარებს ნიადაგში ორგანული ნივთიერებების დაშლას.
აღმართული, შუა და დაღმართი რკინიგზის ხაზებზე ტუტე-ჰიდროლიზებული აზოტის შემცველობა უფრო მაღალი იყო, ვიდრე ბუნებრივი დახრილობის, რაც მიუთითებს, რომ რკინიგზის დახრილობის ორგანული აზოტის მინერალიზაციის სიჩქარე მნიშვნელოვნად მაღალი იყო, ვიდრე ბუნებრივი დახრილობის. რაც უფრო პატარაა ნაწილაკები, რაც უფრო არასტაბილურია ნიადაგის სტრუქტურა, მით უფრო ადვილია მიკროორგანიზმებისთვის აგრეგატებში ორგანული ნივთიერების დაშლა და მით უფრო დიდია მინერალიზებული ორგანული აზოტის მარაგი60,61.62 კვლევის შედეგების შესაბამისად, რკინიგზის დახრილობის ნიადაგში წვრილი ნაწილაკების აგრეგატების შემცველობა მნიშვნელოვნად მაღალი იყო, ვიდრე ბუნებრივი დახრილობის. ამიტომ, უნდა იქნას მიღებული შესაბამისი ზომები რკინიგზის დახრილობის ნიადაგში სასუქის, ორგანული ნივთიერების და აზოტის შემცველობის გასაზრდელად და ნიადაგის მდგრადი გამოყენების გასაუმჯობესებლად. ზედაპირული ჩამონადენის შედეგად გამოწვეულმა ხელმისაწვლელი ფოსფორისა და ხელმისაწვლელი კალიუმის დანაკარგმა რკინიგზის დახრილობის მთლიანი დანაკარგის 77.27%-დან 99.79%-მდე შეადგინა. ზედაპირული ჩამონადენი შეიძლება იყოს ფერდობზე არსებული საკვები ნივთიერებების დანაკარგის მთავარი მამოძრავებელი ძალა63,64,65.
როგორც ცხრილი 4-დან ჩანს, დახრილობის მდებარეობასა და ხელმისაწვდომ ფოსფორს შორის მნიშვნელოვანი დადებითი კორელაცია იყო (R2=0.948), ხოლო დახრილობის მდებარეობასა და ხელმისაწვდომ კალიუმს შორის კორელაცია იგივე იყო (R2=0.898). ეს აჩვენებს, რომ დახრილობის მდებარეობა გავლენას ახდენს ნიადაგში არსებული ფოსფორისა და ხელმისაწვდომ კალიუმის შემცველობაზე.
დახრილობა მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რომელიც გავლენას ახდენს ნიადაგის ორგანული ნივთიერებების შემცველობასა და აზოტით გამდიდრებაზე66 და რაც უფრო მცირეა დახრილობა, მით უფრო მაღალია გამდიდრების სიჩქარე. ნიადაგის საკვები ნივთიერებების გამდიდრებისას, საკვები ნივთიერებების დანაკარგი შესუსტდა და ფერდობის პოზიციის გავლენა ნიადაგის ორგანული ნივთიერებების შემცველობასა და აზოტით მთლიან გამდიდრებაზე აშკარა არ იყო. სხვადასხვა ფერდობზე მცენარეების სხვადასხვა ტიპსა და რაოდენობას მცენარის ფესვები გამოყოფს სხვადასხვა ორგანულ მჟავებს. ორგანული მჟავები სასარგებლოა ნიადაგში არსებული ფოსფორისა და ხელმისაწვდომი კალიუმის ფიქსაციისთვის. ამიტომ, მნიშვნელოვანი კორელაცია იყო ფერდობის პოზიციასა და ხელმისაწვდომ ფოსფორს, ასევე ფერდობის პოზიციასა და ხელმისაწვდომ კალიუმს შორის.
ნიადაგის საკვებ ნივთიერებებსა და ნიადაგის კოროზიას შორის ურთიერთობის გარკვევის მიზნით, აუცილებელია კორელაციის ანალიზი. როგორც ცხრილი 5-დან ჩანს, რედოქს პოტენციალი მნიშვნელოვნად უარყოფითად კორელირებდა ხელმისაწვდომ აზოტთან (R2 = -0.845) და მნიშვნელოვნად დადებითად კორელირებდა ხელმისაწვდომ ფოსფორთან (R2 = 0.842) და ხელმისაწვდომ კალიუმთან (R2 = 0.980). რედოქს პოტენციალი ასახავს რედოქს-ეფექტის ხარისხს, რომელზეც, როგორც წესი, გავლენას ახდენს ნიადაგის ზოგიერთი ფიზიკური და ქიმიური თვისება და შემდეგ გავლენას ახდენს ნიადაგის მთელ რიგ თვისებებზე. ამიტომ, ეს მნიშვნელოვანი ფაქტორია ნიადაგის საკვები ნივთიერებების ტრანსფორმაციის მიმართულების განსაზღვრისას67. სხვადასხვა რედოქს თვისებებმა შეიძლება გამოიწვიოს კვების ფაქტორების განსხვავებული მდგომარეობები და ხელმისაწვდომობა. ამიტომ, რედოქს პოტენციალს მნიშვნელოვანი კორელაცია აქვს ხელმისაწვდომ აზოტთან, ხელმისაწვდომ ფოსფორთან და ხელმისაწვდომ კალიუმთან.
ლითონის თვისებების გარდა, კოროზიის პოტენციალი ასევე დაკავშირებულია ნიადაგის თვისებებთან. კოროზიის პოტენციალი მნიშვნელოვნად უარყოფითად კორელირებდა ორგანულ ნივთიერებასთან, რაც მიუთითებს, რომ ორგანულ ნივთიერებას მნიშვნელოვანი გავლენა ჰქონდა კოროზიის პოტენციალზე. გარდა ამისა, ორგანული ნივთიერება ასევე მნიშვნელოვნად უარყოფითად კორელირებდა პოტენციურ გრადიენტთან (SN) (R2=-0.713) და სულფატის იონთან (R2=-0.671), რაც მიუთითებს, რომ ორგანული ნივთიერების შემცველობა ასევე გავლენას ახდენს პოტენციურ გრადიენტზე (SN) და სულფატის იონზე. ნიადაგის pH-სა და ხელმისაწვდომ კალიუმს (R2 = -0.728) შორის მნიშვნელოვანი უარყოფითი კორელაცია იყო.
ხელმისაწვდომი აზოტი მნიშვნელოვნად უარყოფითად კორელირებდა ხსნად მარილებთან და ქლორის იონებთან, ხოლო ხელმისაწვდომი ფოსფორი და ხელმისაწვდომი კალიუმი მნიშვნელოვნად დადებითად კორელირებდა ხსნად მარილებთან და ქლორის იონებთან. ეს მიუთითებს, რომ ხელმისაწვდომი საკვები ნივთიერებების შემცველობა მნიშვნელოვნად მოქმედებს ნიადაგში ხსნადი მარილებისა და ქლორის იონების რაოდენობაზე, ხოლო ნიადაგში ანიონები ხელს არ უწყობს ხელმისაწვდომი საკვები ნივთიერებების დაგროვებას და მიწოდებას. საერთო აზოტი მნიშვნელოვნად უარყოფითად კორელირებდა სულფატის იონთან და მნიშვნელოვნად დადებითად კორელირებდა ბიკარბონატთან, რაც მიუთითებს, რომ საერთო აზოტს გავლენა აქვს სულფატისა და ბიკარბონატის შემცველობაზე. მცენარეებს მცირე მოთხოვნილება აქვთ სულფატის იონებსა და ბიკარბონატის იონებზე, ამიტომ მათი უმეტესობა ნიადაგში თავისუფლად არის ან შეიწოვება ნიადაგის კოლოიდებით. ბიკარბონატის იონები ხელს უწყობს აზოტის დაგროვებას ნიადაგში, ხოლო სულფატის იონები ამცირებენ აზოტის ხელმისაწვდომობას ნიადაგში. ამიტომ, ნიადაგში არსებული აზოტისა და ჰუმუსის შემცველობის სათანადოდ გაზრდა სასარგებლოა ნიადაგის კოროზიულობის შესამცირებლად.
ნიადაგი რთული შემადგენლობისა და თვისებების მქონე სისტემაა. ნიადაგის კოროზიულობა მრავალი ფაქტორის სინერგიული მოქმედების შედეგია. ამიტომ, ნიადაგის კოროზიულობის შესაფასებლად, როგორც წესი, გამოიყენება ყოვლისმომცველი შეფასების მეთოდი. „გეოტექნიკური ინჟინერიის კვლევის კოდექსის“ (GB50021-94) და ჩინეთის ნიადაგის კოროზიის ტესტირების ქსელის ტესტირების მეთოდების მიხედვით, ნიადაგის კოროზიის ხარისხის ყოვლისმომცველი შეფასება შესაძლებელია შემდეგი სტანდარტების მიხედვით: (1) შეფასება სუსტი კოროზიაა, თუ მხოლოდ სუსტი კოროზიაა, არ არის ზომიერი ან ძლიერი კოროზია; (2) თუ ძლიერი კოროზია არ არის, ის ფასდება, როგორც ზომიერი კოროზია; (3) თუ არის ძლიერი კოროზიის ერთი ან ორი ადგილი, ის ფასდება, როგორც ძლიერი კოროზია; (4) თუ არის ძლიერი კოროზიის 3 ან მეტი ადგილი, ის ფასდება, როგორც ძლიერი კოროზია მძიმე კოროზიისთვის.
ნიადაგის წინაღობის, რედოქს პოტენციალის, წყლის შემცველობის, მარილის შემცველობის, pH-ის და Cl- და SO42- შემცველობის მიხედვით, სხვადასხვა ფერდობზე ნიადაგის ნიმუშების კოროზიის ხარისხები ყოვლისმომცველად შეფასდა. კვლევის შედეგები აჩვენებს, რომ ყველა ფერდობზე ნიადაგები ძლიერ კოროზიულია.
კოროზიის პოტენციალი მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რომელიც გავლენას ახდენს ფერდობის დამცავი ბადის კოროზიაზე. სამივე ფერდობის კოროზიის პოტენციალი -200 მვ-ზე დაბალია, რაც ყველაზე დიდ გავლენას ახდენს აღმართზე ლითონის ბადის კოროზიაზე. პოტენციური გრადიენტის გამოყენებით შესაძლებელია ნიადაგში მოხეტიალე დენის სიდიდის შეფასება. მოხეტიალე დენის სიდიდე მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რომელიც გავლენას ახდენს ლითონის ბადის კოროზიაზე შუა და აღმართზე ფერდობებზე, განსაკუთრებით შუა ფერდობებზე. ზედა, შუა და ქვედა ფერდობების ნიადაგებში ხსნადი მარილის საერთო შემცველობა 500 მგ/კგ-ზე მეტი იყო, ხოლო ფერდობის დამცავ ბადეზე კოროზიის ეფექტი ზომიერი იყო. ნიადაგის წყლის შემცველობა მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რომელიც გავლენას ახდენს ლითონის ბადეების კოროზიაზე შუა და დაღმართ ფერდობებზე და უფრო დიდ გავლენას ახდენს ფერდობის დამცავი ბადეების კოროზიაზე. საკვები ნივთიერებები ყველაზე უხვადაა შუა ფერდობის ნიადაგში, რაც მიუთითებს მიკრობული აქტივობის ხშირ და მცენარეთა სწრაფ ზრდაზე.
კვლევა აჩვენებს, რომ კოროზიის პოტენციალი, პოტენციური გრადიენტი, ხსნადი მარილის საერთო შემცველობა და წყლის შემცველობა სამივე ფერდობზე ნიადაგის კოროზიაზე მოქმედი ძირითადი ფაქტორებია და ნიადაგის კოროზიულობა შეფასებულია, როგორც ძლიერი. ფერდობის დამცავი ქსელის კოროზია ყველაზე სერიოზულია შუა ფერდობზე, რაც საცნობარო ნიშნულს წარმოადგენს რკინიგზის ფერდობის დამცავი ქსელის ანტიკოროზიული დიზაინის შესაქმნელად. არსებული აზოტისა და ორგანული სასუქის სათანადო დამატება სასარგებლოა ნიადაგის კოროზიის შესამცირებლად, მცენარეთა ზრდის ხელშეწყობისა და საბოლოოდ ფერდობის სტაბილიზაციისთვის.
როგორ მოვიყვანოთ ეს სტატია: ჩენი, ჯ. და სხვ. ნიადაგის შემადგენლობისა და ელექტროქიმიის გავლენა კლდოვანი ფერდობების ქსელის კოროზიაზე ჩინეთის რკინიგზის ხაზის გასწვრივ. მეცნიერება. რეპორტაჟი 5, 14939; doi: 10.1038/srep14939 (2015).
ლინი, ილ და იანგი, გ.ლ. რკინიგზის ფსკერის ფერდობების დინამიური მახასიათებლები მიწისძვრის აგზნების დროს. სტიქიური უბედურება.69, 219–235 (2013).
სუი ვანგი, ჯ. და სხვ. სიჩუანის პროვინციის ვენჩუანის მიწისძვრით დაზარალებულ რაიონში საავტომობილო გზების ტიპური მიწისძვრის დაზიანების ანალიზი [J]. ქანების მექანიკისა და ინჟინერიის ჩინური ჟურნალი. 28, 1250–1260 (2009).
ვეილინი, ზ., ჟენიუ, ლ. და ჯინსონგი, ჯ. ვენჩუანის მიწისძვრის დროს საავტომობილო ხიდების სეისმური დაზიანების ანალიზი და საპასუხო ზომები. ქანების მექანიკისა და ინჟინერიის ჩინური ჟურნალი. 28, 1377–1387 (2009).
ლინი, ს.ვ., ლიუ, ს.ჰ., ლი, სი და ლიუ, ს.ს. ჩიჩის მიწისძვრის გავლენა ტაივანის ცენტრალურ ნაწილში შემდგომი ნალექებით გამოწვეულ მეწყერზე. საინჟინრო გეოლოგია.86, 87–101 (2006).
კოი, თ. და სხვ. მიწისძვრის შედეგად გამოწვეული მეწყერების გრძელვადიანი გავლენა ნალექის წარმოქმნაზე მთის წყალშემკრებ აუზში: ტანზავას რეგიონი, იაპონია. გეომორფოლოგია.101, 692–702 (2008).
ჰონგშუაი, ლ., ჯინგშანი, ბ. და დედონგი, ლ. გეოტექნიკური ფერდობების სეისმური სტაბილურობის ანალიზის კვლევის მიმოხილვა. მიწისძვრის ინჟინერია და საინჟინრო ვიბრაცია. 25, 164–171 (2005).
იუე პინგი, სიჩუანის შტატში ვენჩუანის მიწისძვრის შედეგად გამოწვეული გეოლოგიური საფრთხეების კვლევა. საინჟინრო გეოლოგიის ჟურნალი 4, 7–12 (2008).
ალი, ფ. ფერდობის დაცვა მცენარეულობით: ზოგიერთი ტროპიკული მცენარის ფესვთა მექანიკა. ფიზიკური მეცნიერებების საერთაშორისო ჟურნალი. 5, 496–506 (2010).
ტაკიუ, მ., აიბა, ს.ი. და კიტაიამა, კ. ტოპოგრაფიული ეფექტები ტროპიკულ დაბალმთიან ტყეებზე კინაბალუს მთაზე, ბორნეო, სხვადასხვა გეოლოგიურ პირობებში. მცენარეთა ეკოლოგია.159, 35–49 (2002).
სტოუკსი, ა. და სხვ. მცენარის ფესვების იდეალური მახასიათებლები ბუნებრივი და ინჟინერიული ფერდობების მეწყერისგან დასაცავად. მცენარეები და ნიადაგები, 324, 1-30 (2009).
დე ბეტსი, ს., პოესენი, ჯ., გისელსი, გ. და კნაპენი, ა. ბალახის ფესვების გავლენა ნიადაგის ზედა ფენის ეროზიულობაზე კონცენტრირებული ნაკადის დროს. გეომორფოლოგია 76, 54–67 (2006).