Wpływ soli do odladzania dróg na środowisko przyrodnicze

• Autorzy: Mazur N.

Warianty tytułu

EN

Impacts of road deicing salt on natural environment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

„Sól drogowa” jest powszechnie stosowana na półkuli północnej do utrzymania czystych dróg w miesiącach zimowych. Najpowszechniej stosuje się chlorek sodu (NaCl), chlorek wapnia (CaCl₂) i chlorek magnezu (MgCl₂), przy czym NaCl stanowi 98% całkowitego zużycia. Sól kamienna i związki do odladzania mają negatywny wpływ na środowisko przyrodnicze. Ich wykorzystanie może prowadzić do spadku bioróżnorodności organizmów wodnych, zmian w mikrobiologicznej strukturze oraz zwiększenia toksyczności metali. Płazy są szczególnie narażoną grupą zwierząt, które żyją i rozmnażają się w tych siedliskach. Również ryby zamieszkujące wody w pobliżu dróg mogą być szczególnie narażone na NaCl. Stosowanie środków odladzających prowadzi do rosnącego zasolenia wód powierzchniowych i podziemnych, uszkodzenia nawierzchni drogowej i mostów, korozji rur instalacyjnych oraz degradacji przydrożnych gleb i roślinności. Aby uniknąć negatywnych skutków spowodowanych chlorkiem sodu, badano inne metody odladzania jezdni, takie jak: ciepło geotermalne, sole wytworzone z kwasu lewulinowego, elektryczne przewody grzejne i beton przewodzący prąd elektryczny. Jednakże ich zastosowanie nie ma obecnie większego znaczenia ze względu na stosunkowo niski koszt i łatwą dostępność chlorku sodu.

EN

„Road salt” is widely used in the northern hemisphere to maintain clear roads in the winter months. The most commonly used substances are sodium chloride (NaCl), calcium chloride (CaCl₂), and magnesium chloride (MgCl₂), wherein NaCl accounts for 98% of all usage. Rock salt and deicing compounds have a negative effect on the environment. Their use may lead to decrease in aquatic biodiversity, changes in microbial community structure and increased toxicity of metals. Amphibians are a particularly vulnerable group of animals that live and breed in these habitats. Also, fish inhabiting waters near roads may be particularly susceptible to NaCl. The use of these chloride deicers leads to the increasing salinization of surface and underground waters, damage to concrete pavements and bridge decks, corrosion of conduit pipes, and degradation of roadside soils and vegetation. To avoid adverse effects caused by sodium chloride, other pavement deicing methods have been explored, such as ground source heat pipes, salts made from levulinic acid, electric heating cables and electrically conductive concrete. However, the application of these methods is not significant, due to the comparatively low cost and high availability of sodium chloride.

Słowa kluczowe

PL

sól drogowa; chlorek sodu; zasolenie wód; odladzanie jezdni

EN

road salt; sodium chloride; water salinization; road de-icing

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 18, nr 4
• Strony: 449--458
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz.

Twórcy

autor

Mazur N.

• Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach, Instytut Chemii, Zakład Geochemii i Ochrony Środowiska Kielce ul. Świętokrzyska 15 G., 25-406 Kielce

Bibliografia

• [1] Godwin K.S., Hafner S.D., Buff M.F., Long-term trends in sodium and chloride in the Mohawk River, New York: The effect of fifty years of road-salt application, Environmental Pollution 2003,124, 273-281.
• [2] Gałuszka A., Migaszewski Z. M., Podlaski R., Dołęgowska S., Michalik A., The influence of chloride deicers on mineral nutrition and the health status of roadside trees in the city of Kielce, Poland, Environmental Monitoring and Assessment 2011, 176, 451-464.
• [3] Kelly V.R., Lovett G.M., Weathers K.C., Findlay S.E., Strayer D.L., Burns D.J., Liekens G.E., Long-term sodium chloride retention in a rural watershed: Legacy effects of road salt on streamwater concentration, Environmental Science and Technology 2008, 42, 410-415.
• [4] Hopkins G.R., French S.S., Brodie E.D., Increased frequency and severity of developmental deformities in rough-skinned newt (Taricha granulosa) embryos exposed to road deicing salts (NaCl & MgCl2), Environmental Pollution 2013, 173, 264-269.
• [5] Thunqvist E.L., Regional increase of mean chloride concentration in water due to the application of deicing salt, Science of the Total Environment 2004, 325, 29-37.
• [6] Czarna M., Przegląd środków chemicznych stosowanych w zimowym utrzymaniu dróg w Polsce, Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego 2013, 31, 18-25.
• [7] Rodrigues P.M., Rodrigues R.M., Costa B.H., Tavares Martins A.A., Esteves da Silva J.C., Multivariate analysis of the water quality variation in the Serra da Estrela (Portugal) Natural Park as a consequence of road deicing with salt, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems 2010, 102, 130-135.
• [8] Ganjyal G., Fang Q., Hanna M.A., Freezing points and small-scale deicing tests for salts of levulinic acid made from grain sorghum, Bioresource Technology 2007, 98, 2814-2818.
• [9] Dailey K.R., Welch K.A., Lyons B.W., Evaluating the influence of road salt on water quality of Ohio rivers over time, Applied Geochemistry 2014, 47, 25-35.
• [10] Sanzo D., Hecnar S.J., Effects of road de-icing salt (NaCl) on larval wood frogs (Rana sylvatica), Environmental Pollution 2006, 140, 247-256.
• [11] Kelting D.L., Laxson C.L., Yerger E.C., Regional analysis of the effect of paved roads on sodium and chloride in lakes, Water Research 2012, 46, 2749-2758.
• [12] Mahrosh U., Kleiven M., Meland S., Rosseland B.O., Salbu B., Teien H.C., Toxicity of road deicing salt (NaCl) and copper (Cu) to fertilization and early developmental stages of Atlantic salmon (Salmo salar), Journal of Hazardous Materials 2014, 280, 331-339.
• [13] Bäckström M., Karlsson S., Bäckman J., Folkeson L., Lind B., Mobilisation of heavy metals by deicing salts in a roadside environment, Water Research 2004, 38, 720-732.
• [14] Perera N., Gharabaghi B., Howard K., Groundwater chloride response in the Highland Creek watershed due to road salt application: A re-assessment after 20 years, Journal of Hydrology 2013, 479, 159-168.
• [15] Wrochna M., Gawrońska H., Borkowska B., Gawroński S., Wpływ na akumulację biomasy i fluorescencje chlorofilu u roślin trzech odmian szarłatu ozdobnego, Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu 2007, 41, 235-239.
• [16] Kayama M., Quoreshi A. M., Kitaoka S., Kitahashi Y., Sakamoto Y., Maruyama Y., Kitao M., Koike T., Effects of deicing salt on the vitality and health of two spruce species, Picea abies Karst., and Picea glehnii Masters planted along roadsides in northern Japan, Environmental Pollution 2003, 124, 127-137.
• [17] Munck I. A., Bennett C. M. Camilli K. S., Nowak R. S., Long-term impact of de-icing salts on tree health in the Lake Tahoe Basin: Environmental influences and interactions with insects and diseases, Forest Ecology and Management 2010, 260, 1218-1229.
• [18] Zybura A., Opis dyfuzji chlorków w betonie według teorii ośrodka wieloskładnikowego, Roczniki Inżynierii Budowlanej 2011, 11, 155-160.
• [19] Kołodziejczyk U., Wpływ chlorku sodu stosowanego w zimowym utrzymaniu dróg na kapilarność gruntów, Geologos 2007, 11, 220-226.
• [20] Green S. M., Machin R., Cresser M. S., Effect of long-term changes in soil chemistry induced by road salt applications on N-transformations in roadside soils, Environmental Pollution 2008, 152, 20-31.
• [21] Czarna M., Kołodziejczyk U., O chemicznych sposobach likwidowania śliskości pośniegowej, Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego 2012, 26, 33-43.
• [22] Czarna M., Kołodziejczyk U., Litwinowicz S., Analiza szybkości topnienia lodu pod wpływem środków chemicznych stosowanych w zimowym utrzymaniu dróg, Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego 2012, 25, 28-33.
• [23] Zhao H., Wu Z., Wang S., Zheng J., Che G., Concrete pavement deicing with carbon fiber heating wires, Cold Regions Science and Technology 2011, 65, 413-420.