Nature.com сайтад зочилсонд баярлалаа. Таны ашиглаж буй хөтчийн хувилбар нь CSS-г хязгаарлагдмал дэмждэг. Хамгийн сайн ашиглахын тулд бид танд шинэчилсэн хөтөч ашиглахыг зөвлөж байна (эсвэл Internet Explorer дээр нийцтэй байдлын горимыг унтраах). Энэ хооронд үргэлжлүүлэн дэмжлэг үзүүлэхийн тулд бид сайтыг загвар болон JavaScript-гүй харуулах болно.
Суй-Чончингийн төмөр замын налууг судалгааны объект болгон авч үзвэл хөрсний эсэргүүцэл, хөрсний цахилгаан хими (зэврэлтийн потенциал, исэлдэлтийн потенциал, боломжит градиент ба рН), хөрсний анионууд (нийт уусдаг давс, Cl-, SO42- ба), хөрсний шим тэжээл (Чийглэг, органик бодис, нийт нитроген, боломжтой нитроген, нитроген). фосфор, олдоцтой кали) Янз бүрийн налуу дор зэврэлтийн зэрэглэлийг хиймэл хөрсний бие даасан үзүүлэлт, цогц үзүүлэлтээр үнэлдэг. Бусад хүчин зүйлүүдтэй харьцуулахад налуугийн хамгаалалтын торны зэврэлтэнд ус хамгийн их нөлөөлнө, дараа нь анионы агууламж орно. Нийт уусдаг давс нь зэврэлтээс хамгаалах, гүйдлийн горимд дунд зэргийн нөлөө үзүүлдэг. налуу хамгаалалтын торны зэврэлт.Хөрсний дээжийн зэврэлтийн зэрэглэлийг иж бүрэн үнэлж, налуугийн дээд хэсгийн зэврэлт дунд зэргийн, дунд болон доод налуугийн зэврэлт хүчтэй байна.Хөрсөн дэх органик бодис нь боломжит градиенттай ихээхэн хамааралтай байсан.Болдог азот, агуулагдах коррели, агуулагдах potosphor. хөрсний шим тэжээлийн тархалт нь налуугийн төрлөөс шууд бус хамааралтай.
Төмөр зам, хурдны зам, усны нөөцийг хамгаалах байгууламж барихад уулын нүх гарах нь элбэг байдаг. Баруун өмнөд хэсэгт уулс байдаг тул Хятадын төмөр замын барилгын ажилд уулын малтлага их шаардагддаг. Энэ нь анхны хөрс, ургамлыг сүйтгэж, хад чулуурхаг налууг үүсгэдэг. Энэ байдал нь хөрсний гулгалт, улмаар төмөр замын тээврийн аюулгүй байдлыг хангахад хүргэдэг. ялангуяа 2008 оны 5-р сарын 12-ны Вэньчуаньд болсон газар хөдлөлтийн дараа замын хөдөлгөөнд муугаар нөлөөлж байна.Хөрсний гулсалт нь өргөн тархсан, ноцтой газар хөдлөлтийн гамшиг болсон1. 2008 онд Сычуань мужийн 4243 километр гол гол замд хийсэн үнэлгээгээр, замын ёроол, налуу бэхэлгээний хананд 1736 удаа хүчтэй газар хөдлөлтийн гамшиг тохиолдсон нь үнэлгээний нийт уртын 39.76%-ийг эзэлж байна. Замын эвдрэлээс үүдэлтэй эдийн засгийн шууд хохирол 25 тэрбум юань давсан байна. Газар хөдлөлтийн дараах геоаюул нь дор хаяж 10 жил (Тайваны газар хөдлөлт), бүр 40-50 жил (Японы Кантогийн газар хөдлөлт) үргэлжилдэг 4,5. Газар хөдлөлтийн аюулд нөлөөлдөг гол хүчин зүйл бол градиент юм6,7. Тиймээс замын налууг хадгалах, тогтвортой байдлыг нь бэхжүүлэх шаардлагатай. нөхөн сэргээлт8.Хөрсний энгийн налуутай харьцуулахад чулуулгийн налууд органик бодис, азот, фосфор, кали зэрэг шим тэжээлийн хүчин зүйлсийн хуримтлал байхгүй, ургамал ургахад шаардлагатай хөрсний орчин бүрдээгүй байна. Их налуу, борооны элэгдэл зэрэг хүчин зүйлсээс шалтгаалж налуу хөрс нь ургамлын ургалтад зайлшгүй шаардлагатай, эвдэрсэн орчин амархан алдагддаг. Налуугийн хөрс нь тогтвортой байдал дутмаг 9. Налууг хамгаалахын тулд хөрсийг бүрхэх үндсэн материалаар налууг шүрших нь манай улсад өргөн хэрэглэгддэг налуу экологийн нөхөн сэргээлтийн технологи юм. Шүршихэд ашигладаг хиймэл хөрс нь буталсан чулуу, тариалангийн талбайн хөрс, сүрэл, нийлмэл бордоо, ус хадгалах бодис, наалдамхай бодис, наалдамхай бодис, наалдамхай бодис (цэвэршүүлэгч, наалдамхай бодис) орно. асфальт эмульгатор) тодорхой хувь хэмжээгээр хийнэ. Техникийн үйл явц нь: эхлээд хадан дээр өргөстэй утас тавьж, дараа нь өргөстэй утсыг тав, зангуу боолтоор бэхлэх, эцэст нь тусгай шүршигчээр налуу дээр үр агуулсан хиймэл хөрсийг шүршинэ. 14# алмаазан хэлбэртэй, хамгийн их ашиглагддаг, 5 см стандартын хэмжээтэй, 5 см хэмжээтэй металл торон. 2 мм-ийн диаметртэй. Металл торон нь хөрсний матрицыг чулуулгийн гадаргуу дээр удаан эдэлгээтэй цул хавтан үүсгэх боломжийг олгодог. Металл тор нь хөрсөнд зэврэх болно, учир нь хөрс нь өөрөө электролит бөгөөд зэврэлтийн зэрэг нь хөрсний шинж чанараас хамаардаг. Хөрсний зэврэлтийн хүчин зүйлийн үнэлгээ нь метал ба металыг арилгахад ихээхэн ач холбогдолтой юм. хөрсний гулсалтын аюул.
Ургамлын үндэс нь налууг тогтворжуулах, элэгдлээс хамгаалахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг гэж үздэг10,11,12,13,14. Гүехэн хөрсний гулсалтаас хамгаалах налууг тогтворжуулахын тулд ургамлыг ашиглаж болно15,16,17. Модлог ургамал, ялангуяа модлог ургамал нь гүехэн хөрсний гулсалтаас урьдчилан сэргийлэх чадвартай18. Хөрс дэх бэхэлгээний овоолгын үүрэг гүйцэтгэдэг ургамлын босоо болон хажуугийн үндэс систем. Үндэс архитектурын хэв маягийн хөгжил нь генээр дамждаг бөгөөд хөрсний орчин нь эдгээр процессуудад шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Металлын зэврэлт нь хөрсний орчноос хамаарч өөр өөр байдаг20. Хөрсөн дэх металлын зэврэлтийн зэрэг нь нэлээн хурдан уусахаас эхлээд үүсэх хүртэл маш бага нөлөөлөлтэй байдаг21. Байгалийн хөрс нь гадаад орчин, янз бүрийн организмын олон арван сая жилийн харилцан үйлчлэлийн үр дүн юм22,23,24.Модлог ургамлууд тогтвортой үндэс систем, экосистемийг бүрдүүлэхээс өмнө металл тор нь хадны налуу, хиймэл хөрстэй нийлж аюулгүй ажиллаж чадах эсэх нь байгаль орчны хөгжил, амьдралын аюулгүй байдал, байгаль орчныг сайжруулахтай шууд холбоотой.
Гэсэн хэдий ч металлын зэврэлт нь асар их алдагдалд хүргэж болзошгүй юм.1980-аад оны эхээр Хятадад химийн машин механизм болон бусад үйлдвэрүүдэд хийсэн судалгаагаар металл зэврэлтээс үүдэлтэй алдагдал нийт үйлдвэрлэлийн үнийн дүнгийн 4% -ийг эзэлж байна.Тиймээс зэврэлтээс хамгаалах механизмыг судалж, хамгаалах арга хэмжээ авах нь маш чухал ач холбогдолтой юм. бичил биетэн.Бичил биетний метаболит нь материалыг зэврүүлж, төөрсөн гүйдэл нь зэврэлт үүсгэдэг.Тиймээс хөрсөнд булагдсан металлыг зэврэлтээс урьдчилан сэргийлэх нь чухал юм.Одоогоор булсан металлын зэврэлтийг судлах нь голчлон (1) булсан металлын зэврэлтэнд нөлөөлж буй хүчин зүйлсэд анхаарлаа хандуулж байна25; (2) металл хамгаалах аргууд26,27; (3) металлын зэврэлтийн зэргийг үнэлэх аргууд28; Төрөл бүрийн орчинд зэврэлт. Гэсэн хэдий ч судалгаанд хамрагдсан бүх хөрс нь байгалийн шинж чанартай бөгөөд хөрс үүсэх хангалттай процессыг даван туулсан. Гэсэн хэдий ч төмөр замын чулуулгийн налуу хөрсний зохиомол элэгдлийн талаар мэдээлэл алга байна.
Хиймэл хөрс нь бусад идэмхий бодисуудтай харьцуулахад шингэн чанаргүй, нэг төрлийн бус, улирлын шинж чанартай, бүс нутгийн шинж чанартай байдаг. Хиймэл хөрс дэх металлын зэврэлт нь метал ба хиймэл хөрсний цахилгаан химийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүсдэг. Төрөлхийн хүчин зүйлээс гадна металлын зэврэлтийн хурд нь хүрээлэн буй орчны янз бүрийн зэврэлтээс шалтгаална. чийг, хүчилтөрөгчийн агууламж, нийт уусдаг давсны агууламж, анион ба металлын ионы агууламж, рН, хөрсний микроб30,31,32.
30 жилийн практикт чулуурхаг энгэрт хиймэл хөрсийг хэрхэн бүрмөсөн хадгалах вэ гэдэг асуудал тулгамдаж байна33.Хөрсний элэгдлээс болж 10 жил гар аргаар арчилсны дараа зарим энгэрт бут сөөг, мод ургах боломжгүй болсон.Төмрийн торны гадаргуу дээрх шороо зарим газраа угааж арилсан.Зэврэлтээс болж зарим хэсэг нь төмөр торонд хагарч, дор нь хагарч унасан байна. Одоогийн байдлаар төмөр замын налуугийн зэврэлтийг судлахад голчлон төмөр замын дэд станцын газардуулгын сүлжээний зэврэлт, хөнгөн төмөр замаас үүсэх гүйдлийн зэврэлт, төмөр замын гүүр34,35, төмөр зам болон бусад тээврийн хэрэгслийн зэврэлт36 зэрэгт голлон анхаарч байна. Хөрсний шинж чанарыг үнэлэх замаар металлын зэврэлтийг урьдчилан таамаглах, хөрсний экосистемийг нөхөн сэргээх, зохиомлоор нөхөн сэргээх онолын болон практикийн үндэслэлийг хангах зорилготой Суйюй төмөр замын баруун өмнөд хадан налуу дахь хөрс. Налуу хиймэл.
Туршилтын талбай нь Сычуань мужийн уулархаг бүсэд (30°32′N, 105°32′E) Сюйнинг галт тэрэгний буудлын ойролцоо байрладаг. Тус газар нь Сычуаны сав газрын дунд, намхан уулс, толгодтой, геологийн энгийн бүтэцтэй, тэгш газар нутагтай.Элэгдэлт, зүсэлт, усны хуримтлал нь гол төлөв ландшафтын элэгдэлд орж, уулархаг газар, уулархаг газруудад элэгдэлд орсон. Давхарга нь голчлон нил ягаан элс, шаварлаг байдаг.Бүрэн бүтэн байдал муу, чулуулаг нь блоклог бүтэцтэй. Судалгааны талбай нь хаврын эхэн, халуун зун, намрын богино, өвлийн сүүл улирлын шинж чанартай субтропик чийглэг муссон уур амьсгалтай. Хур тунадас элбэг, гэрэл, дулааны эх үүсвэр элбэг, хүйтэн жаваргүй хугацаа жилийн дундаж температур (28 сая, жилийн дундаж температур) 17.4°C, хамгийн халуун сарын дундаж температур (8-р сар) 27.2°C, хамгийн их температур нь 39.3°C. Хамгийн хүйтэн сар нь 1-р сар (дундаж температур 6.5°C), хамгийн бага температур нь -3.8°C, жилийн дундаж хур тунадас 920 мм, зун, 7-р сар, зун, 8-р саруудад ихэвчлэн хур тунадас ордог. маш их ялгаатай. Жил бүрийн улиралд орох хур тунадасны эзлэх хувь 19-21%, 51-54%, 22-24%, 4-5% байна.
Судалгааны талбай нь 2003 онд баригдсан Ю-Сүй төмөр замын налуу дээр 45° орчим налуу юм. 2012 оны 4-р сард Суингийн галт тэрэгний буудлаас 1 км зайд урагшаа харсан. Байгалийн налууг хяналт болгон ашигласан. Налууг экологийн нөхөн сэргээлтэд экологийн нөхөн сэргээлт хийх гадаадын дээд давхаргын хөрс цацах технологийг нэвтрүүлсэн. Төмөр замын хажуугийн налуугийн өндрөөс хамааран налууг өгсүүр, дунд налуу, уруудах налуу гэж хувааж болно (Зураг 2). Хөрсний металл торны зэврэлтээс үүссэн бүтээгдэхүүнийг бохирдуулахгүйн тулд бид хөрсний гадаргууг 0-8 см-ийн зайд авахын тулд зөвхөн зэвэрдэггүй ган хүрз ашиглана. Налуу байрлал бүрт дөрвөн давталт тохируулсан бөгөөд нэг давталт бүрт 15-20 санамсаргүй түүврийн цэгүүд байна. Давталт бүрт 15-20 санамсаргүй түүврийн холимог байна. грам. Дээжийг полиэтилен цахилгаантай уутанд хийж лабораторид буцаан авчирч боловсруулна. Хөрс нь байгалийн агаарт хатааж, хайрга, амьтан, ургамлын үлдэгдлийг түүж, оникс модоор буталж, 20 торон, 100 тор бүхий нейлон шигшүүрээр шигшинэ.
Хөрсний эсэргүүцлийг Shengli Instrument компанийн үйлдвэрлэсэн VICTOR4106 газардуулгын эсэргүүцэл шалгагчаар хэмжсэн; хөрсний эсэргүүцлийг талбайд хэмжсэн; Хөрсний чийгийг хатаах аргаар хэмжсэн. DMP-2 зөөврийн дижитал mv/pH төхөөрөмж нь хөрсний зэврэлтийн потенциалыг хэмжих өндөр оролтын эсэргүүцэлтэй. Боломжит градиент ба редокс потенциалыг DMP-2 зөөврийн дижитал mv/pH, хөрсөн дэх нийт уусдаг давсыг үлдэгдэл хатаах аргаар, ANO3-ийн титрлэлтийн аргаар тодорхойлсон. (Морын арга), хөрсний сульфатын агуулгыг шууд бус EDTA титрлэлтийн аргаар, хөрсний карбонат ба бикарбонатыг тодорхойлох давхар индикаторын титрлэлтийн арга, хөрсний органик бодисыг тодорхойлох калийн бихромат исэлдэлтийн халаалтын арга, хөрсний шүлтлэг гидролизийн азотыг тодорхойлох шүлтлэг уусмалын диффузийн арга, H2SO4-HCslmphosphorын нийт өнгөний хэмжээг тодорхойлох. хөрсөн дэх болон хөрсөн дэх фосфорын агуулгыг Олсений аргаар (0.05 моль/л NaHCO3 уусмалаар хандлах бодис), хөрсөн дэх нийт калийн агууламжийг натрийн гидроксидын хайлмал дөл фотометрээр тодорхойлно.
Туршилтын өгөгдлийг эхлээд системчилсэн. SPSS Statistics 20 программыг дундаж, стандарт хазайлт, нэг талын ANOVA, хүний ​​корреляцийн шинжилгээ хийхэд ашигласан.
Хүснэгт 1-д янз бүрийн налуу бүхий хөрсний цахилгаан механик шинж чанар, анион, шим тэжээлийг үзүүлэв. Янз бүрийн налуугийн зэврэлтээс хамгаалах чадвар, хөрсний эсэргүүцэл ба зүүн-баруун потенциалын градиент бүгд чухал байсан (P < 0.05). Доод тал, дунд налуу болон байгалийн налуугийн исэлдэлтийн потенциал нь мэдэгдэхүйц байв (P < 0.05). хойд-өмнөд боломжит налуу, өгсүүр>доошоо>дунд налуу байна.Хөрсний рН-ийн утга нь налуу>өгсөх>дунд налуу>байгалийн налуу гэсэн дарааллаар байв.Нийт уусдаг давс, байгалийн налуу нь төмөр замын налуугаас (P < 0.05) илт өндөр байв. мөн нийт уусдаг давс нь металлын зэврэлтэнд дунд зэргийн нөлөө үзүүлдэг.Хөрсний органик бодисын агууламж байгалийн налууд хамгийн их, уруудах налууд хамгийн бага байсан (P <0.05). Азотын нийт агууламж дунд налууд хамгийн их, өгсүүр налууд хамгийн бага байсан; боломжит азотын агууламж нь доод налуу болон дунд налууд хамгийн их, байгалийн налууд хамгийн бага байсан; Төмөр замын налуу болон налуу хэсгийн нийт азотын агууламж бага байсан ч боломжит азотын агууламж өндөр байв. Энэ нь өгсөх болон уруудах хэсэгт органик азотын эрдэсжилт хурдан байгааг харуулж байна. Боломжтой калийн агууламж нь байгаа фосфортой ижил байна.
Хөрсний эсэргүүцэл нь цахилгаан дамжуулах чанарыг илтгэх индекс бөгөөд хөрсний зэврэлтийг тодорхойлох үндсэн үзүүлэлт юм. Хөрсний эсэргүүцэлд нөлөөлж буй хүчин зүйлүүд нь чийгийн агууламж, нийт уусдаг давсны агууламж, рН, хөрсний бүтэц, температур, органик бодисын агууламж, хөрсний температур, битүүмжлэл зэрэг багтана. шүүгчийн хөрсний идэмхий чанар нь янз бүрийн улс оронд түгээмэл хэрэглэгддэг арга юм.Хүснэгт 1-д нэг индекс тус бүрийн зэврэлтийн зэрэглэлийн үнэлгээний шалгуурыг харуулав37,38.
Манай орны туршилтын үр дүн, стандартын дагуу (Хүснэгт 1) хөрсний идэмхий чанарыг зөвхөн хөрсний эсэргүүцэх чадвараар үнэлдэг бол өгсүүр налуу дээрх хөрс нь идэмхий чанар өндөр; уруудах налуу дээрх хөрс нь дунд зэргийн идэмхий; дунд налуу болон байгалийн налуу дээрх хөрсний идэмхий чанар харьцангуй бага сул байна.
Уулын өгсүүр хэсгийн хөрсний эсэргүүцлийн чанар нь налуугийн бусад хэсгүүдээс хамаагүй бага байдаг нь борооны элэгдлээс үүдэлтэй байж болох юм. Өгсөх налуугийн өнгөн хөрс нь устай хамт дунд налуу руу урсдаг тул налуугийн металл хамгаалалтын тор нь хөрсний дээд давхаргад ойрхон байдаг. Зарим металл торнууд ил гарсан, бүр агаарт тогтворгүй байсан1 (хөрсний тогтворжилтыг хэмжсэн). сайт дээр; овоолгын хоорондох зай 3 м; гадасны гүн нь 15 см-ээс бага байв. Нүцгэн төмөр тор, хугарсан зэв нь хэмжилтийн үр дүнд саад болно. Иймд хөрсний зэврэлтийг зөвхөн хөрсний эсэргүүцлийн индексээр үнэлэх нь найдваргүй юм. Зэврэлтийг иж бүрэн үнэлэхэд налуугийн хөрсний эсэргүүцлийг тооцохгүй.
Харьцангуй чийгшил ихтэй тул Сычуань орчмын олон наст чийглэг агаар нь агаарт ил гарсан төмөр торыг хөрсөнд булагдсан металл торноос илүү ихээр зэврүүлдэг39. Утсан тор агаарт өртөх нь ашиглалтын хугацааг богиносгож, өгсүүрийн хөрсийг тогтворгүй болгож болзошгүй. Хөрсний алдагдал нь ургамал, ялангуяа мод, ургамал, мод ургахад хүндрэл учруулдаг. хөрсийг хатууруулахын тулд өгсүүрт үндэс системийг бий болгоход хэцүү байдаг. Үүний зэрэгцээ ургамлын ургалт нь хөрсний чанарыг сайжруулж, хөрсөн дэх ялзмагийн агууламжийг нэмэгдүүлж, ус хадгалахаас гадна амьтан, ургамал үржих, үржих таатай орчинг бүрдүүлж, улмаар хөрсний алдагдлыг бууруулдаг. Иймээс барилгын ажлын эхний шатанд илүү их модлог үрийг бүрхэж, усалгааг тасралтгүй хийж байх ёстой. борооны усаар өгсөх хөрсний элэгдлийг багасгахын тулд хамгаалалтын хальстай.
Зэврэлтийн боломж нь гурван түвшний налуу дээрх налуу хамгаалалтын торны зэврэлтэнд нөлөөлөх чухал хүчин зүйл бөгөөд өгсүүр налууд хамгийн их нөлөө үзүүлдэг (Хүснэгт 2). Хэвийн нөхцөлд зэврэлтээс үүсэх боломж нь тухайн орчинд төдийлөн өөрчлөгддөггүй. Тэссэн гүйдлийн улмаас мэдэгдэхүйц өөрчлөлт гарч болно. тээврийн хэрэгсэл нийтийн тээврийн системийг ашиглах үед.Тээврийн систем хөгжихийн хэрээр манай улсын төмөр замын тээврийн систем их хэмжээний цахилгаанжуулалтад хүрч, цахилгаанжуулсан төмөр замаас шууд гүйдлийн алдагдлаас үүдэлтэй булагдсан металлын зэврэлтийг үл тоомсорлож болохгүй. Одоогоор хөрсний потенциалын градиентийг ашиглан хөрс нь хотын гадаргын градиентээс доогуур байгаа эсэхийг тодорхойлох боломжтой. 0.5 мв/м, төөрсөн гүйдэл бага; боломжит градиент нь 0.5 мв/м-ээс 5.0 мв/м-ийн мужид байх үед төөрсөн гүйдэл дунд зэрэг; боломжит градиент 5.0 мв/м-ээс их бол төөрсөн гүйдлийн түвшин өндөр байна. Дунд налуу, дээш налуу, доош налуугийн боломжит градиент (EW) -ийн хөвөх мужийг Зураг 3-т үзүүлэв. Хөвөгч хүрээний хувьд, голын зүүн-баруун, хойд-урд чиглэлд дунд зэргийн төөрсөн урсгалтай байна. дунд налуу болон доош налуу, ялангуяа дунд налуу дээр металл торны зэврэлтэнд нөлөөлөх чухал хүчин зүйл.
Ерөнхийдөө хөрсний исэлдүүлэх чадвар (Eh) 400 мВ-аас дээш байвал исэлдүүлэх чадвар, 0-200 мВ-аас дээш бол исэлдүүлэх чадвар, 0 мВ-оос доош бол исэлдүүлэх чадвар их, 0 мВ-аас доош бол их хэмжээгээр бууруулах чадвар байна. Хөрсний исэлдэлтийн потенциал бага байх тусам хөрсний бичил биетний металл руу зэврэх чадвар өндөр байна44. Судалгаанаас харахад гурван налуу газрын хөрсний исэлдэлтийн исэлдэлтийн хүчин чадал 500мв-аас их, зэврэлтийн түвшин маш бага байсан нь налуу газрын хөрсний агааржуулалтын нөхцөл сайн байгаа нь хөрсөн дэх агааргүй бичил биетний зэврэлтэнд сөрөг нөлөө үзүүлэхгүй байгааг харуулж байна.
Өмнөх судалгаагаар хөрсний рН-ийн нөлөөлөл нь хөрсний элэгдэлд тодорхой байгааг тогтоожээ. РН-ийн хэлбэлзэл нь метал материалын зэврэлтэнд ихээхэн нөлөөлдөг. Хөрсний рН нь тухайн газар нутаг болон хөрсөн дэх бичил биетүүдтэй нягт холбоотой байдаг45,46,47.Ерөнхийдөө хөрсөн дэх металлын рН-ийн нөлөөлөл нь тийм ч их биш юм. илэрхий.Төмөр замын гурван налуугийн хөрс нь бүгд шүлтлэг тул металл торны зэврэлтэнд рН-ийн нөлөө сул байна.
Хүснэгт 3-аас харахад редокс потенциал болон налуугийн байрлал нь ихээхэн эерэг хамааралтай (R2 = 0.858), зэврэлтээс үүсэх боломж ба боломжит градиент (SN) ихээхэн эерэг хамааралтай (R2 = 0.755), исэлдэлтийн потенциал ба боломжит градиент (SN) нь мэдэгдэхүйц эерэг хамааралтай (R2 = 5.7). Потенциал ба рН (R2 = -0.724) хооронд ихээхэн сөрөг хамаарал байсан. Налуугийн байрлал нь исэлдэлтийн потенциалтай ихээхэн эерэг хамааралтай байсан. Энэ нь налуугийн янз бүрийн байрлалын бичил орчинд ялгаатай байдгийг харуулж байгаа бөгөөд хөрсний бичил биетүүд нь исэлдэлтийн потенциалтай нягт холбоотой болохыг харуулж байна48, 49, 50. Редокс потенциалтай48, 49, 50 нягт холбоотой болохыг харуулж байна. хөрсний исэлдэлтийн исэлдэлтийн явцад рН ба Eh утга нь үргэлж синхрон өөрчлөгддөггүй, харин сөрөг шугаман хамааралтай болохыг харуулж байна. Металлын зэврэлтээс үүсэх потенциал нь электрон олж авах, алдах харьцангуй чадварыг илэрхийлж болно. Хэдийгээр зэврэлтээс үүсэх потенциал нь потенциаль градиент (SN) -тэй эерэг хамааралтай байсан ч металын электроныг амархан алддагтай холбоотой байж болох юм.
Хөрсний нийт уусдаг давсны агууламж нь хөрсний идэмхийлэлтэй нягт холбоотой байдаг.Ерөнхийдөө хөрсний давсжилт ихсэх тусам хөрсний эсэргүүцэх чадвар буурч, улмаар хөрсний эсэргүүцэл нэмэгддэг.Хөрсний электролитэд зөвхөн анионууд, янз бүрийн мужууд төдийгүй зэврэлтээс үүсэх нөлөөлөл нь голчлон карбонат, хлорид, сульфат зэрэгт шууд бусаар нөлөөлдөг. металл дахь электродын потенциалын нөлөө, хөрсний хүчилтөрөгчийн уусах чадвар зэрэг бусад хүчин зүйлийн нөлөөлөл53.
Хөрсөнд агуулагдах давсны уусдаг ионуудын ихэнх хэсэг нь цахилгаан химийн урвалд шууд оролцдоггүй, харин хөрсний эсэргүүцэх чадвараар металл зэврэлтэнд нөлөөлдөг.Хөрсний давсжилт өндөр байх тусам хөрсний дамжуулалт хүчтэй болж, хөрсний элэгдэл хүчтэй болдог.Байгалийн налуу хэсгийн хөрсний давсжилтын агууламж нь төмөр замын налуугаас хамаагүй өндөр байдаг нь байгалийн налуутай холбоотой байж болох юм. Хөрс, усыг хамгаалахад таатай байна. Өөр нэг шалтгаан нь байгалийн налууд боловсорч гүйцсэн хөрс үүссэн (чулууны өгөршлийн улмаас үүссэн хөрсний эх материал) байж болох ч төмөр замын налуугийн хөрс нь “хиймэл хөрс”-ийн матриц болох буталсан чулууны хэлтэрхийнээс тогтсон, хангалттай хөрс үүсэх процесс явагдаагүй байж болох юм. Ашигт малтмал ялгараагүй.Түүгээр ч зогсохгүй байгалийн энгэрийн гүн дэх хөрсөн дэх давсны ионууд нь гадаргын ууршилтын үед хялгасан судасны үйлчлэлээр дээшилж, гадаргын хөрсөнд хуримтлагдсанаар гадаргын хөрсөн дэх давсны ионы агууламж нэмэгддэг.Төмөр замын налуугийн хөрсний зузаан нь 20 см-ээс бага тул хөрсний өнгөн давхаргад давс шингээх чадваргүй болсон.
Эерэг ионууд (K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+ гэх мэт) хөрсний зэврэлтэнд бага нөлөө үзүүлдэг бол анионууд зэврэлтээс үүсэх цахилгаан химийн процесст чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд металлын зэврэлтэнд ихээхэн нөлөө үзүүлдэг.Cl− нь анодын зэврэлтийг хурдасгах чадвартай бөгөөд хамгийн идэмхий анион юм; Cl− агууламж өндөр байх тусам хөрсний зэврэлт илүү хүчтэй болно.SO42− ган зэврэлтийг дэмжээд зогсохгүй зарим бетон материалын зэврэлт үүсгэдэг54. Мөн төмрийг зэврүүлдэг.Хүчиллэг хөрсний хэд хэдэн туршилтаар зэврэлтийн хурд нь хөрсний хүчиллэгтэй пропорциональ болохыг тогтоосон55.Хлорид ба сульфат нь давсжилтыг шууд идэвхжүүлдэг гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм. металл.Судалгаанаас үзэхэд шүлтлэг хөрсөнд нүүрстөрөгчийн гангийн зэврэлтээс болж жингийн алдагдал нь хлорид ба сульфатын ионуудыг нэмсэнтэй бараг пропорциональ байдаг56,57.Ли нар. SO42- зэврэлтэнд саад учруулж болох боловч аль хэдийн үүссэн зэврэлтийн нүхийг хөгжүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг болохыг тогтоожээ58.
Хөрсний идэмхий байдлын үнэлгээний стандарт болон туршилтын үр дүнгээс үзэхэд налуугийн хөрсний дээж тус бүрийн хлоридын ионы агууламж 100 мг/кг-аас дээш байсан нь хөрсний идэмхий чанар их байгааг харуулж байна. Өгсүүр болон уруудах налуугийн сульфатын ионы агууламж 200 мг/кг-аас дээш, 500 мг/кг-аас бага, хөрсний сульфатын агууламж дунд зэргийн түвшинд байна. 200мг/кг-аас бага, хөрсний зэврэлт нь сул байна.Хөрсний орчин нь өндөр агууламжтай байх үед энэ нь урвалд оролцож, металл электродын гадаргуу дээр зэврэлтийн масштабыг бий болгож, улмаар зэврэлтээс хамгаалах урвалыг удаашруулна. Баяжуулалт нэмэгдэхийн хэрээр масштаб нь гэнэт эвдэрч, улмаар зэврэлтийн хурдыг ихээхэн хурдасгадаг; концентраци нэмэгдсээр байгаа тул зэврэлтийн масштаб нь металл электродын гадаргууг бүрхэж, зэврэлтийн хурд дахин удаашрах хандлагатай байна59. Судалгаагаар хөрсөн дэх хэмжээ бага байсан тул зэврэлтэнд бага нөлөө үзүүлсэн.
Хүснэгт 4-өөс харахад налуу ба хөрсний анионуудын хоорондын хамаарлаас харахад налуу ба хлоридын ионуудын хооронд мэдэгдэхүйц эерэг хамаарал (R2=0.836), налуу болон нийт уусдаг давсны хооронд мэдэгдэхүйц эерэг хамаарал (R2=0.742) байна.
Энэ нь хөрсөн дэх нийт уусдаг давсны өөрчлөлтөд гадаргын урсац болон хөрсний элэгдэл нөлөөлж болзошгүйг харуулж байна. Нийт уусдаг давс ба хлоридын ионуудын хооронд мэдэгдэхүйц эерэг хамаарал байсан нь нийт уусдаг давс нь хлоридын ионуудын нэгдэл бөгөөд нийт уусдаг давсны агууламж нь хлоридын уусмалын агуулгыг тодорхойлдог учраас бид мэднэ. налуу нь металл торон хэсгийн хүчтэй зэврэлт үүсгэж болзошгүй.
Органик бодис, нийт азот, байгаа азот, байгаа фосфор, байгаа кали зэрэг нь хөрсний үндсэн шим тэжээлт бодис бөгөөд хөрсний чанар, шим тэжээлийг үндэс системээр шингээхэд нөлөөлдөг.Хөрсний шим тэжээл нь хөрсөн дэх бичил биетэнд нөлөөлдөг чухал хүчин зүйл тул хөрсний шимт бодис, хүлэмжийн хүйтний нийлмэл бодис байгаа эсэхийг судлах нь зүйтэй. Төмөр замыг 2003 онд барьж дуусгасан нь хиймэл хөрсөнд органик бодисын хуримтлал 9-хөн жил болж байна гэсэн үг. Хиймэл хөрсний онцлогоос шалтгаалан хиймэл хөрсний шим тэжээлийн талаар сайн ойлголттой байх шаардлагатай.
Судалгаанаас харахад байгалийн налуу хөрсөнд хөрс үүсэх бүх процессын дараа органик бодисын агууламж хамгийн их байдаг.Налуу налуу хөрсөнд органик бодисын агууламж хамгийн бага байсан.Өөршлийн нөлөөлөл, гадаргын урсацын нөлөөгөөр хөрсний шимт бодисууд налуу, налуу дунд хуримтлагдаж, ялзмагийн зузаан давхарга үүсгэнэ.Гэхдээ хөрсний тогтворжилт багатай, жижиг хэсгүүд нь тогтворжилт муутай байдаг. бичил биетэнд амархан задардаг.Судалгаанаас харахад дунд налуу болон уруудмал ургамлын бүрхэвч, олон янз байдал өндөр боловч нэгэн төрлийн байдал бага байгаа нь гадаргын шим тэжээлийн жигд бус тархалтад хүргэж болзошгүй юм.Ялзмагт зузаан давхарга нь усыг барьж, хөрсний организм идэвхтэй байдаг.Энэ бүхэн нь хөрсний органик бодисын задралыг хурдасгадаг.
Өндөр налуу, дунд налуу, уруудсан төмөр замын шүлтлэг-гидролизийн азотын агууламж байгалийн налуутай харьцуулахад өндөр байсан нь төмөр замын налуугийн органик азотын эрдэсжилтийн түвшин байгалийн налуугаас хамаагүй өндөр байгааг харуулж байна. Тоосонцор бага байх тусам хөрсний бичил биет, бичил биетний тогтворгүй байдал, бичил биетний тогтворгүй байдал нь төмөр замын налуугийн хүдэржилтийн түвшин өндөр байгааг харуулж байна. дүүргэгч, эрдэсжсэн органик азотын нөөц их байх тусам 60,61. Судалгааны үр дүнгээс харахад төмөр замын налуу хөрсөн дэх жижиг хэсгүүдийн дүүргэгчийн агууламж байгалийн налуу хөрсөөс хамаагүй өндөр байсан.Тиймээс төмөр замын хөрсөнд бордоо, органик бодис, хөрсийг сайжруулахад чиглэсэн зохих арга хэмжээг авч хэрэгжүүлэх шаардлагатай байна. хөрсний зохистой ашиглалт.Гадаргын урсацаас үүссэн байгаа фосфор, бэлэн калийн хаягдал нь төмөр замын налуугийн нийт алдагдлын 77.27%-99.79%-ийг эзэлж байна.Гадаргын урсац нь налуу хөрсөнд байгаа шим тэжээлийн бодисын алдагдлын гол хөдөлгөгч хүчин зүйл байж болох юм63,64,65.
Хүснэгт 4-т үзүүлснээр налуугийн байрлал болон боломжтой фосфорын хооронд мэдэгдэхүйц эерэг хамаарал (R2=0.948), налуугийн байрлал болон бэлэн калийн хоорондын хамаарал ижил (R2=0.898) байсан. Энэ нь налуугийн байрлал нь хөрсөнд байгаа фосфор, байгаа калийн агууламжид нөлөөлж байгааг харуулж байна.
Градиент нь хөрсний органик бодисын агууламж, азотын баяжуулалтад нөлөөлдөг чухал хүчин зүйл66 бөгөөд градиент бага байх тусам баяжуулалтын хурд ихсэх болно.Хөрсний шим тэжээлийг баяжуулахад шим тэжээлийн алдагдлыг сулруулж, налуугийн байрлалын хөрсний органик бодисын агууламж, азотын нийт баяжуулалтад үзүүлэх нөлөө нь тодорхойгүй байв. Янз бүрийн төрөл, сортоор ургамал. ургамлын үндэс.Органик хүчил нь хөрсөнд байгаа фосфор, байгаа калийг тогтворжуулахад тустай.Тиймээс налуугийн байрлал болон байгаа фосфор, налуугийн байрлал ба бэлэн кали хоёрын хооронд мэдэгдэхүйц хамаарал байсан.
Хөрсний шим тэжээл ба хөрсний зэврэлт хоорондын хамаарлыг тодруулахын тулд харилцан хамаарлыг шинжлэх шаардлагатай.Хүснэгт 5-д үзүүлснээр исэлдэлтийн потенциал нь байгаа азоттой (R2 = -0.845) ихээхэн сөрөг хамааралтай байсан ба байгаа фосфортой (R2 = 0.842 улаан калийн потенциал) эерэг хамааралтай (R2 = 0.842) ба улаан калий =80.2 R). Энэ нь хөрсний зарим физик, химийн шинж чанарт ихэвчлэн нөлөөлдөг исэлдэлтийн чанарыг тусгаж, улмаар хөрсний хэд хэдэн шинж чанарт нөлөөлдөг.Тиймээс энэ нь хөрсний шим тэжээлийн хувирлын чиглэлийг тодорхойлоход чухал хүчин зүйл болдог.67. Янз бүрийн исэлдэлтийн чанар нь янз бүрийн төлөв байдал, шим тэжээлийн хүчин зүйлсийн хүртээмжийг бий болгож болзошгүй. фосфор, боломжтой кали.
Металлын шинж чанараас гадна зэврэлтээс үүсэх боломж нь хөрсний шинж чанартай холбоотой. Зэврэлтийн боломж нь органик бодистой ихээхэн сөрөг хамааралтай байсан нь органик бодис нь зэврэлтэнд ихээхэн нөлөөлсөн болохыг харуулж байна. Үүнээс гадна органик бодис нь боломжит градиент (SN) (R2=-0.713) ба сульфатын ион (R2=0.0) зэрэгт сөрөг нөлөө үзүүлдэг. градиент (SN) ба сульфатын ион..Хөрсний рН болон бэлэн кали (R2 = -0.728) хооронд ихээхэн сөрөг хамаарал байсан.
Боломжтой азот нь нийт уусдаг давс, хлоридын ионуудтай, харин байгаа фосфор, кали нь нийт уусдаг давс, хлоридын ионуудтай ихээхэн эерэг хамааралтай байсан. Энэ нь шим тэжээлийн бодисын агууламж нь нийт уусдаг давс, хлоридын ион, уусдаг ионуудын хэмжээнд ихээхэн нөлөөлсөн болохыг харуулж байна. Боломжтой шим тэжээлийн бодисын хуримтлал, нийлүүлэлт.Нийт азот нь сульфатын ионтой ихээхэн сөргөөр, бикарбонаттай ихээхэн эерэг хамааралтай байсан нь нийт азот нь сульфат ба бикарбонатын агууламжид нөлөөлсөн болохыг харуулж байна. Ургамлууд сульфатын ион, бикарбонатын ионуудын хэрэгцээ бага байдаг тул ихэнх хэсэг нь хөрсөнд шингэдэг эсвэл чөлөөтэй байдаг. коллоид.Бикарбонатын ионууд нь хөрсөн дэх азотын хуримтлалыг дэмжиж, сульфатын ионууд нь хөрсөн дэх азотын хүртээмжийг бууруулдаг.Тиймээс хөрсөн дэх азот, ялзмагийн агууламжийг зохих ёсоор нэмэгдүүлэх нь хөрсний идэмхийллийг бууруулахад тустай.
Хөрс бол нарийн төвөгтэй найрлага, шинж чанартай систем юм. Хөрсний идэмхий чанар нь олон хүчин зүйлийн синергетик үйл ажиллагааны үр дүн юм. Тиймээс хөрсний зэврэлтийг үнэлэхийн тулд ерөнхийдөө цогц үнэлгээний аргыг ашигладаг. "Геотехникийн инженерийн судалгааны код" (GB50021-94) болон Хятадын хөрсний зэврэлтийг турших сүлжээний туршилтын аргуудыг үндэслэн хөрсний зэврэлтийн зэрэглэлийг зөвхөн дараах стандартын дагуу иж бүрэн үнэлж болно. зэврэлт , дунд зэргийн зэврэлт, хүчтэй зэврэлт байхгүй; (2) хүчтэй зэврэлт байхгүй бол дунд зэргийн зэврэлт гэж үнэлнэ; (3) нэг юмуу хоёр хүчтэй зэврэлттэй газар байвал түүнийг хүчтэй зэврэлт гэж үнэлнэ; (4) 3 ба түүнээс дээш хүчтэй зэврэлттэй газар байвал түүнийг хүчтэй зэврэлтэнд хүчтэй зэврэлт гэж үнэлнэ.
Хөрсний эсэргүүцэл, исэлдэх чадвар, усны агууламж, давсны агууламж, рН-ийн хэмжээ, Cl-, SO42-ын агууламжаар янз бүрийн налуу дахь хөрсний дээжийн зэврэлтийн зэрэглэлийг иж бүрэн үнэлэв. Судалгааны үр дүнгээс харахад бүх налуу дээрх хөрс идэмхий шинж чанартай байдаг.
Зэврэлтээс хамгаалах хүчин зүйл нь налуугийн хамгаалалтын торны зэврэлтэд нөлөөлдөг чухал хүчин зүйл юм. Гурван налуугийн зэврэлтээс хамгаалах чадвар нь бүгд -200 мв-аас бага байдаг нь өгсүүрийн металл торны зэврэлтэнд хамгийн их нөлөө үзүүлдэг. Боломжит градиент нь хөрсөн дэх тэнэсэн гүйдлийн хэмжээг тодорхойлоход ашиглагддаг.Тэсэн гүйдэл нь налуу болон дунд налуу металлын зэврэлтэнд нөлөөлдөг чухал хүчин зүйл юм. дунд налуу дээр.Дээд, дунд, доод налуу хөрсөн дэх нийт уусдаг давсны агууламж бүгд 500 мг/кг-аас дээш, налуугийн хамгаалалтын торонд зэврэлтээс үзүүлэх нөлөө нь дунд зэрэг байв. Хөрсний усны агууламж нь налуу болон доош налуу дахь металл торны зэврэлтэнд нөлөөлөх чухал хүчин зүйл бөгөөд зэврэлтээс хамгаалахад илүү их нөлөө үзүүлдэг. дунд налуу хөрс нь бичил биетний үйл ажиллагаа байнга явагдаж, ургамлын хурдацтай өсөлттэй байгааг харуулж байна.
Судалгаанаас үзэхэд зэврэлтээс хамгаалах боломж, боломжит градиент, нийт уусдаг давсны агууламж, усны агууламж зэрэг нь гурван налуугийн хөрсний зэврэлтэнд нөлөөлөх гол хүчин зүйл бөгөөд хөрсний идэмхий чанарыг хүчтэй гэж үнэлдэг. Налуу хамгаалалтын шугам сүлжээний зэврэлт нь дунд налууд хамгийн ноцтой байгаа нь төмөр зам, төмөр замын нэмэлт сүлжээний зэврэлтээс хамгаалах төлөвлөлтийн лавлагаа болж байна. бордоо нь хөрсний зэврэлтийг бууруулж, ургамлын ургалтыг хөнгөвчлөх, эцэст нь налууг тогтворжуулахад тустай.
Энэ өгүүллийг хэрхэн иш татах вэ: Chen, J. et al. Effects of soil structure and electrochemistry on the зэврэлт дэх чулуулгийн налуу сүлжээний Хятадын төмөр замын шугам.science.Rep. 5, 14939; doi: 10.1038/srep14939 (2015).
Lin, YL & Yang, GL Газар хөдлөлтийн өдөөлт дор байгаа төмөр замын доод налуугийн динамик шинж чанар. байгалийн гамшиг.69, 219–235 (2013).
Суй Ван, Ж. нар. Сычуань мужийн Вэньчуаны газар хөдлөлтөд нэрвэгдсэн бүсийн хурдны замын ердийн газар хөдлөлтийн эвдрэлийн дүн шинжилгээ[J]. Хятадын чулуулгийн механик ба инженерчлэлийн сэтгүүл.28, 1250–1260 (2009).
Weilin, Z., Zhenyu, L. & Jinsong, J. Вэнчуаны газар хөдлөлт дэх хурдны замын гүүрний сейсмик гэмтлийн шинжилгээ ба эсрэг арга хэмжээ.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering.28, 1377–1387 (2009).
Lin, CW, Liu, SH, Lee, SY & Liu, CC Тайванийн төв хэсэгт орсон борооны улмаас үүссэн хөрсний гулгалтанд Чичигийн газар хөдлөлтийн нөлөө.Инженерийн геологи.86, 87–101 (2006).
Koi, T. et al. Газар хөдлөлтөөс үүдэлтэй хөрсний гулгалт уулын усны хагалбар дахь хурдас үйлдвэрлэлд урт хугацааны нөлөөлөл: Танзава муж, Япон. геоморфологи.101, 692–702 (2008).
Hongshuai, L., Jingshan, B. & Dedong, L. Геотехникийн налуугийн газар хөдлөлтийн тогтвортой байдлын шинжилгээний судалгааны тойм. Газар хөдлөлтийн инженерчлэл ба инженерийн чичиргээ.25, 164–171 (2005).
Юэ Пин, Сычуань дахь Вэнчуаний газар хөдлөлтөөс үүдэлтэй геологийн аюулын судалгаа. Инженерийн геологийн сэтгүүл 4, 7–12 (2008).
Али, F. Ургамлын налуу хамгаалалт: зарим халуун орны ургамлын үндэс механик. International Journal of Physics Sciences.5, 496–506 (2010).
Takyu, M., Aiba, SI & Kitayama, K. Mount Kinabalu, Borneo.Plant Ecology.159, 35–49 (2002) геологийн янз бүрийн нөхцөлд халуун орны нам дор уулын ойд үзүүлэх байр зүйн нөлөө.
Stokes, A. et al. Байгалийн болон инженерийн налууг хөрсний гулсалтаас хамгаалахад тохиромжтой ургамлын үндэс шинж чанарууд. Ургамал ба хөрс, 324, 1-30 (2009).
De Baets, S., Poesen, J., Gyssels, G. & Knapen, A. Эффект өвсний үндэс нь өнгөн хөрсний элэгдэлд төвлөрсөн урсгалын үед. Геоморфологи 76, 54-67 (2006).