Streusalz ist schlecht für die Umwelt, also warum benutzen wir es weiter?

Streu-Salz vernichtet Bäume (Kann 2019).

Anonim

Sümpfe, Bäche und Seen liegen neben vielen Straßen und Autobahnen, die im Zickzack quer durch Nordamerika verlaufen. Pflanzen und Tiere bewohnen diese Gewässer und können vielen der Substanzen ausgesetzt sein, die wir auf diese Straßen bringen, einschließlich Streusalz.

Steinsalz hilft, Straßen bei Winterstürmen zu schützen und Winterunfälle zu reduzieren. Es kann aber auch schwerwiegende negative Auswirkungen auf aquatische Ökosysteme haben.

Bei hohen Konzentrationen kann Salz für einige Wassertiere tödlich sein. Salz kann auch die Art und Weise verändern, wie sich das Wasser vermischt und zur Bildung von salzigen Taschen am Grund von Seen führt, wodurch biologische Totzonen entstehen.

Wenn das Wetter eine winterliche Wendung nimmt, sind viele Städte und Gemeinden in Nordamerika auf Salz angewiesen, um ihre Straßen zu verderben. Dieses Steinsalz ähnelt dem Kochsalz, das aus Natrium und Chlorid besteht, aber gröber ist. Es löst sich schnell auf der Straße auf und lässt das Chlorid durch Abfluss und Auslaugung in nahegelegene Gewässer gelangen. In der Tat finden fast alle Chloridionen aus dem Straßensalz schließlich ihren Weg in Wasserstraßen stromabwärts.

Bei niedrigen Konzentrationen ist Chlorid relativ gutartig, aber wenn die Konzentrationen steigen, kann es für aquatische Wildtiere giftig sein, einschließlich Plankton und Fische, die Binnenseen bewohnen. Diese ökologischen Veränderungen beeinflussen die Wasserqualität.

In Salzwasser

Eine Untersuchung von nordamerikanischen Seen ergab, dass nur ein Prozent der Landfläche innerhalb von 500 Metern des Sees gepflastert (oder anderweitig undurchlässig) sein musste, um langfristig ein erhöhtes Risiko für eine Salzbildung zu bieten.

Grundsätzlich kann eine kleine Entwicklung dazu führen, dass viel Salz in den Wasserkörper gelangt. Etwa 27 Prozent der großen Seen in den Vereinigten Staaten sind zu mindestens einem Prozent an ihren Ufern entwickelt.

Eine aktuelle Studie legt nahe, dass die Salzkonzentrationen in vielen Seen in den USA bis 2050 außerhalb der Grenzen liegen, die für gesunde Wasserpflanzen, Tiere und Mikroorganismen sowie für gut schmeckendes Trinkwasser erforderlich sind.

Kanada wird wahrscheinlich die gleichen Probleme haben. Je nach Schweregrad des Winters werden jährlich etwa fünf Millionen Tonnen Streusalz auf kanadischen Straßen aufgebracht. Viele Gemeinden im Süden Ontarios verbrauchen mehr als 100.000 Tonnen pro Jahr.

Straßensalzanwendungen in Kanada begannen in den 1950er Jahren. Um zu verstehen, wie sich diese zunehmenden Chloridkonzentrationen auf die Ökosysteme der Seen ausgewirkt haben, müssen wir in die Vergangenheit zurückblicken. Aber es gibt nur wenige Langzeitdaten über diese Seen, auf die wir schauen können.

Stattdessen untersuchen wir vergangene Umweltbedingungen, indem wir in den Boden des Sees bohren und die in den Seesedimenten gespeicherten Informationen verwenden.

Ein Fenster in die Vergangenheit

Ton, Schlick, Sand, Pollen, Chemikalien und andere Stoffe aus der Umgebung sammeln sich langsam und kontinuierlich in Schichten am Grund von Seen an. Dieses Sediment liefert ein natürliches Archiv vergangener Zustände. Zum Beispiel kann eine Schicht mit viel Holzkohle erhöhte Waldbrände in der Region anzeigen.

Die Wissenschaftler nutzen die in diesem Archiv aufbewahrten Informationen, um zu verstehen, wie sich die Umweltbedingungen über lange Zeiträume hinweg verändert haben - von Jahren zu Jahrhunderten.

Die Muskoka-Region in Zentral-Ontario - bekannt für ihre Seen, Flüsse und Cottages - setzt seit den 1950er Jahren Streusalz ein. Die Überreste von Algen und mikroskopisch kleinen Tieren (genannt Zooplankton), die in den Seesedimenten der Region enthalten sind, zeigen uns, dass Veränderungen in diesen Seen stattgefunden haben, die mit dem Beginn der Streusalzanwendungen in der Region zusammenfallen.

Es gibt jetzt mehr salztolerante Zooplanktonarten als früher, als Streusalz weit verbreitet war. Der Effekt dieser Verschiebung ist nicht vollständig verstanden. Aber wir wissen, dass sich die Auswirkungen auf die unteren Ebenen des Nahrungsnetzes durch das gesamte Ökosystem bemerkbar machen.

Betrachten wir zum Beispiel einen Fisch, der sich angepasst hat, um eine Art von Zooplankton zu essen. Wenn es plötzlich durch einen anderen Typ - vielleicht einen größeren - ersetzt wird, kann es zu Problemen kommen.

Chlorid kann toxisch für Zooplankton sein. Bei niedrigeren Konzentrationen kann es zu subletalen Effekten kommen - Schwächung von Individuen und Erhöhung der Eizellsterblichkeit. Fische sind im Allgemeinen toleranter gegenüber steigenden Salzkonzentrationen, aber je länger sie einem hohen Chloridgehalt ausgesetzt sind, desto toxischer ist es. Viele junge Fische ernähren sich von Plankton und wenn sie ihre Nahrungsquelle verlieren, werden sie nicht gedeihen.

Sole Alternativen

Einige Gemeinden in Nordamerika suchen nach umweltfreundlichen Alternativen zu Streusalz.

Rübenabwasser aus der Zuckerrübenverarbeitung - Käse, Salzlake und Kartoffelsaft sind einige der unkonventionellen Enteiser, die getestet werden.

Die Kohlenhydrate oder Zucker im Rübenabwasser machen es bei niedrigeren Temperaturen effektiver als Salzwasser oder Sole allein, senken den Schmelzpunkt des Eises von -10 ° C auf unter -20 ° C und reduzieren die auf die Straße aufgebrachte Chloridmenge.

Aber es gibt Nachteile. Manche Gemeinden mögen den Geruch des Rübenabwassers nicht, den die Leute mit Sojasoße, Melasse oder altem Kaffee verglichen haben. Es fügt auch Zucker aquatischen Ökosystemen hinzu, die das bakterielle Wachstum fördern können.

Statt mit Salz und Salzzusatz experimentieren einige Ingenieure mit Straßen, die sich von Schnee und Eis befreien. Frühe Tests haben vorgeschlagen, dass Sonnenkollektoren Asphalt ersetzen könnten, um Eis zu schmelzen und den Bedarf an Streusalz zu beseitigen, indem Wasser in in die Straße eingebetteten Rohren erhitzt wird.

Andere suchen nach effektiveren Möglichkeiten, Steinsalz zu verwenden - und reduzieren die Menge, die in Wasserökosysteme eindringt. Ein erheblicher Teil des Steinsalzes prallt von der Straße ab, wenn es angewendet wird, so dass LKWs mehr als nötig auftragen. Die Bepflasterung des Straßenbelags und die Anwendung von Solelösungen tragen dazu bei, dass das Salz an der Straße haften bleibt, was bedeutet, dass Städte und Kommunen ihre Nutzung einschränken können.

Wissenschaftler helfen auch herauszufinden, wie viel Salz unsere Seen handhaben können, welche Arten gefährdet sind und welche Seen am empfindlichsten für Streusalz sind, um einen Weg zu finden, Menschen in unseren Seen sicher zu halten und Pflanzen und Tiere sicher zu halten. Bäche und Feuchtgebiete.

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