Sarare (rutier)

În sectorul rutier, sărarea este acțiunea de a răspândi un flux rutier , sare în acest caz, pe carosabil pentru a topi pelicula de gheață sau zăpadă compactată.

Sarea poate fi împrăștiată:

Sarea este împrăștiată cu un împrăștiere , mai cunoscut sub numele de „împrăștiere de sare”.

Sarea a devenit unul dintre primele puncte de desfacere economice pentru sare și contribuția sa la poluarea rutieră devine problematică în regiunile reci bogate în drumuri și zone umede. Astfel, ritmul anilor 1940 și 2015, „unele lacuri de apă dulce din America de Nord ar putea deveni atât de sărate încât apa lor din 2050 prezintă un risc semnificativ pentru multe specii acvatice” .

Aspecte cantitative

A crescut constant în a doua jumătate a  secolului XX, ajungând la zeci de milioane de tone pe an în anii 2000, în principal în emisfera nordică. Numai în Canada, la începutul anilor 1990, aproximativ 4,9 milioane de tone de săruri rutiere erau eliberate anual și pierdute în mediul înconjurător, o sursă de aproximativ 3 milioane t / an de cloruri care contaminează apele de suprafață și subterane (Environment Canada, 2001). Statele Unite au folosit între 10 și 20 de milioane de tone pe an (2003 Newsletter Envirocast). Practicile și cantitățile diferă foarte mult de la o comunitate la alta, dar este obișnuit ca cei responsabili de sărare să își acopere răspunderea în caz de accident folosind mult mai mult decât ceea ce este strict necesar. În America de Nord, salinizarea apelor de suprafață și a apelor subterane tinde să crească și „consecințele de mediu ale transportului rutier al sărării nu sunt încă bine înțelese de public și de factorii de decizie” . Această sare este o sursă de contaminare a apelor de suprafață și subterane, provoacă daune copacilor și infrastructurii și degradează ecosistemele locale.

În Franța continentală în anii 2000-2010, aproximativ 750.000 de tone de sare au fost consumate în principal în zece zile și mai ales în munți. În timpul iernilor reci, de exemplu în 2004, până în 1 sau chiar 1,5 milioane de tone sunt răspândite în Franța. Recordul ar fi fost doborât înainte de sfârșitul iernii 2009-2010, cu 1,9 milioane de tone de sare aruncate pe drumurile franceze, mai mult decât dublul anului mediu.

În Elveția , 106.000 de tone au fost împrăștiate doarFebruarie 2005.

Cheltuieli

În Franța, la o rată de 80 de euro pe tonă în 2010, costul anual al sărării în Franța depășește 100 de milioane de euro (echipament și personal inclus).

Istorie

Sarea era odată prea rară și costisitoare în țările reci pentru a fi folosită pentru îndepărtarea zăpezii.

Când XX - lea  secol, producția industrială a făcut foarte disponibile, în timp ce rețeaua de drumuri extins la nivel mondial, a fost tot mai mult utilizate pentru a elibera drumurile de zăpadă și gheață. Proprietățile sale higroscopice sunt folosite și în unele țări pentru a lupta împotriva zborurilor de praf în timpul verii.

Aproximativ 51% din producția mondială de sare este folosită astăzi de țările reci pentru întreținerea drumurilor.

S-a dovedit că clorura de calciu este mai eficientă decât clorura de sodiu (produce o reacție exotermă cu apa, spre deosebire de NaCl care atunci când se topește în apă o răcește), dar are și unele dezavantaje (vezi mai jos).

La nivel global, regiunile care aplică cea mai mare sare în timpul iernii sunt estul Canadei, nord-estul Statelor Unite, Rusia și nordul Europei.

Tipuri de fondanți

Obișnuit Fluxul este clorura de sodiu tip de sare , care este diferit de sare de masă în virtutea dimensiunii particulelor și higroscopicitate acesteia. De asemenea, folosește clorură de calciu și clorură de magneziu singură sau în amestec cu clorură de sodiu. Pentru a fi mai eficient mai repede sarea poate fi prediluată în apă, ceea ce dă saramură . Această saramură poate fi amestecată din nou atunci când se răspândește cu sare solidă, rezultând terci de sare .

Tratament preventiv

Obiectivul tratamentului preventiv este căutarea atât a celei mai mari siguranțe, cât și a celei mai mari eficacități.

Pentru a face acest lucru, sărarea preventivă nu trebuie efectuată prea mult timp înainte de apariția riscului furtunii de gheață, de unde necesitatea monitorizării schimbărilor condițiilor meteorologice. Dozele care trebuie utilizate sunt următoarele:

Sare solidă Saramură Terci de sare
10-15  g / m 2 12,5 până la 25  cm 3 / m 2
sau 4 până la 8  g / m 2 de sare
8 până la 10  g / m 2 sare +
15 până la 25% saramură

În toate cazurile, este necesar să:

Tratamentul preventiv nu scutește de monitorizarea rețelei. Într-adevăr, sarea este un material higroscopic, adică care are capacitatea de a absorbi apa sub formă de vapori prezenți în aer care trece astfel la starea lichidă prin depunere pe suprafața pavajului. Prin urmare, conținutul de sare al soluției saline prezente pe drum tinde să scadă cu atât mai repede cu cât aerul este mai umed. Astfel, poate deveni insuficient pentru a preveni formarea de gheață pe carosabil.

Tratamente curative pentru furtunile de gheață

Când se formează îngheț sau gheață neagră (frecvent în zori) sau în caz de ceață sau prezența apei pe carosabil cu o răcire foarte clară a temperaturii, devine necesară intervenția curativă.

În acest caz, doza recomandata este de 15 până la 20  g / m 2 în funcție de mărimea stratului de gheață format. Trebuie amintit că două tratamente la 15  g / m 2 sunt preferabile unui tratament de 30  g / m 2 pe gheață groasă. Într-adevăr, apa de fuziune care apare după aproximativ douăzeci de minute neutralizează soluția salină în mai puțin de o oră dacă stratul format este foarte gros.

Tratamentul curativ se efectuează pe toată lățimea drumului.

Tratamente după tipul de gheață

Fenomen care trebuie tratat Saramură (NaCI sau CaCl 2 ) Terci (sare + saramură) Sare solidă Amestec NaCl, CaCl 2
Depozit de îngheț Efectiv imediat, riscul de diluare dacă depunerea continuă Efectiv aproape imediat (câteva minute) Eficient cu o ușoară întârziere (15-30 min) Eficace cu o ușoară întârziere (5 până la 15 minute)
Gheață din cauza înghețului de apă Efectiv imediat, riscul de înghețare dacă temperaturile sunt reci Efectiv aproape imediat (5 minute) Eficient cu o întârziere lungă (> 30 min) Eficient cu o ușoară întârziere (10-20 min)
Ploaia de gheață pe pământ înghețat Ineficient, deoarece diluarea foarte rapidă Rezistență eficientă, bună la diluare Eficient la începutul fenomenului, ineficient dacă s-a format deja gheață Efectiv
Furtună meteorologică de gheață prin ploaie răcită Eficace numai în tratamentul atacului Compromis eficient, bun pentru a ataca tratamentul Ineficient din cauza timpului de diluare prea mare Foarte ineficient

Tratament curativ pentru zăpadă

Acțiune în funcție de tipul de zăpadă

Există trei tipuri de zăpadă:

Observații de bază

Consecința imediată este că nu ar trebui să săriți un drum acoperit de zăpadă unde nu există trafic. Prin urmare, este important să împrăștiați sare (atunci când natura zăpezii și condițiile meteorologice o fac necesară) de la începutul toamnei, astfel încât pelicula de zăpadă să se poată desprinde cu ușurință sub acțiunea răzuirii.

Doza recomandată pentru această procedură este de 15 până la 20  g / m 2 .

Recomandări practice

Dezavantaje

În plus față de impactul asupra mediului (faună, floră, ciupercă, ecosistem) (vezi mai jos), sărarea are câteva dezavantaje tehnice:

Impactul asupra mediului

În natură, dincolo de o anumită doză (care variază în funcție de organisme și uneori în funcție de vârsta indivizilor), sarea devine un poluant , toxic pentru organismele acvatice și terestre. În anii 2000, am început, de asemenea, să studiem și să modelăm impactul acestei sărări.

Contribuția masivă și / sau cronică a sărurilor (în special NaCl, dar nu numai) degradează calitatea frunzelor și infiltrarea. Parametrii afectați sunt:

Aceste efecte variază în funcție de mai mulți factori:

Aceste impacturi se manifestă în principal local și în aval hidraulic din zonele în care această sare este răspândită sau depozitată. Ca urmare, rețeaua de apă de suprafață (rețea albastră ) și apa subterană pot fi, de asemenea, afectate.

În anii 1970 , poluarea cu sare a apelor de suprafață a fost bine stabilită în America de Nord.
Aproximativ 15 ani mai târziu, cercetătorii canadieni au avertizat asupra contaminării subterane. Alte studii au arătat apoi că apele subterane erau, de asemenea, preocupate atunci când sunt situate sub sau în aval de drumuri sau de multe ori de suprafețe sărate.

Un studiu s-a axat pe astfel de modificări ale compoziției ionice și a debitului bazinului de apă salină (9103  km 2 ) al râului Mohawk ) din New York , din 1952 până în 1998 . Nivelurile de Na + și respectiv Cl - au crescut cu 130% și respectiv cu 243%, în timp ce alți constituenți au scăzut sau au rămas constante. Dezghețarea drumurilor din acest bazin hidrografic, estimată la 39  kg / km 2 pe zi, pare a fi singurul factor explicativ posibil pentru această creștere, care corespunde unei contribuții medii la pânza freatică și râuri de 16 până la 46  kg de NaCl. / km 2 / zi pentru perioada de studiu (47 de ani). În plus, în ciuda scăderii populației din nordul acestui bazin hidrografic , a stării sale rurale, a unui management mai ecologic și a Legii privind apa curată, concentrațiile de Na + și Cl - în ape au crescut și mai mult de-a lungul anilor. În același timp, impermeabilizarea și creșterea artificializării solurilor, puțurilor, forajelor și pompării (active sau abandonate), a foselor septice, a dezvoltărilor urbane, periurbane și subterane au modificat ciclul apei și, uneori, rata de infiltrare către apele freatice.

Impactul asupra sănătății

Sunt încă slab înțelese. Acestea se datorează în primul rând creșterii conținutului de sodiu, calciu și clor din apa de la robinet din sarea rutieră, prin contaminarea apelor subterane.

În Boston ( Massachusetts ) și împrejurimile sale, contaminarea medie a pânzei freatice periurbane de sare rutieră a fost estimată în jurul anului 1970 la 160 miligrame de clorură de sodiu pe litru de apă (100  mg de cloruri pe litru), comparativ cu 50 până la 100  mg / L care se găsesc de obicei la vremea respectivă în puțurile urbane din estul Massachusetts.
Aceste niveluri de sare pot fi o problemă pentru persoanele care urmează o dietă săracă în sodiu și pentru cei care trag apă în apropierea drumurilor importante, unde salinitatea apelor subterane poate fi de câteva ori mai mare decât media. Sau chiar în Europa de Nord (în Finlanda de exemplu.

În 2001, Stantec a avertizat că, dacă intrările de sare rutieră vor continua, contaminarea apelor subterane de această sare ar putea avea un impact grav în zonele care sunt dependente de apele subterane pentru alimentarea cu apă potabilă.

Se pare că, în anumite condiții, sărarea poate promova și transferul anumitor metale la pânza freatică, mai ales dacă pH-ul apei este acid (ploaia este adesea mai acidă în regiunile industriale și urbanizate sau în care traficul este intens., Inclusiv pe drumuri care sunt cel mai adesea sărate).

Prospectiv

Se pun întrebări prospective cu privire la impactul ecologic pentru lacuri, dar și pentru anumite estuare cu curenți slabi, golfurile relativ închise. La nivel local, sarea (sub formă de ion sau clorură mai precis) este una dintre substanțele prioritare care trebuie monitorizate

Studiile arată că schimbările în practicile de sărare se traduc în schimbări de mediu, dar s-a arătat și în anii 1990, studiile au sugerat că percolarea sării în pânzele freatice a fost foarte eterogenă; ratele sunt adesea mai mari în apele subterane decât în ​​puțuri (situate în general într-o zonă protejată sau acoperite de un perimetru de protecție). În ceea ce privește nitrații , dar fără un echivalent posibil al fenomenului de denitrificare , este nevoie de un anumit timp (de ordinul unuia sau mai multor decenii) pentru evacuarea sării de drum care a contaminat o pânză freatică subterană, chiar dacă între de drumuri a fost abandonat.

Alternative

Se caută tehnici care vizează limitarea impactului și se studiază sărurile alternative, precum și impacturile lor sau diferite formulări de saramură cu adăugarea altor produse (de exemplu: 2% zahăr, adică 20  kg zahăr pentru o tonă de sare) , de exemplu în Elveția, după alte experimente cu utilizarea aditivilor dulci în Statele Unite, Suedia sau Norvegia.

Pe drumurile foarte înzăpezite sau în zonele rezervate pietonilor, sarea este înlocuită în mod avantajos prin șlefuire și împrăștiere de pietriș sau pozzolana care asigură o aderență mai bună.

Cea mai eficientă, însă, rămâne îndepărtarea manuală sau mecanică a zăpezii .

Note și referințe

  1. Bester, ML 2002. Simulare numerică a impactului sării de drum la câmpul fântânii Greenbrook, Kitchener, Ontario. Teza de masterat, Departamentul de buruieni, Universitatea din Ganjawoman
  2. Hilary A. Dugan și alții. (2017) Sarea lacurilor noastre de apă dulce  ; Proc. Natl Acad. Știință. SUA (2017); Doi: 10.1073 / pnas.1620211114 ( rezumat )
  3. M.L. Bester, EO Frind, JW Molson și DL Rudolph; Investigarea numerică a impactului sării de drum pe un teren urban ; Zbor. 44, nr. 2 - Jurnalul "Apele subterane"; Martie - aprilie 2006 (paginile 165-175); Descărcați studiul (PDF, 11 pagini, în limba engleză)
  4. Locat, J. și P. Gélinas. 1989. Infiltrarea sărurilor de degivrare a drumurilor în acvifere: Cazul Trois-Rivières-Ouest , Quebec, Canada. Revista canadiană de știință a pământului 26, nr. 11: 2186-2193.
  5. Ken WF Howard, Janet Haynes; Geologie urbană; Contaminarea apei subterane datorită substanțelor chimice pentru dezghețarea drumurilor - implicații asupra echilibrului sării  ; Geoscience Canada, volumul 20, numărul 1 (1993); Volumul 20, numărul 1 (1993) ( „  Descărcați articolul complet (PDF, 8 pagini, în engleză)  ” ( ArhivăWikiwixArchive.isGoogle • Ce să faceți? ) (Accesat la 6 mai 2013 ) )
  6. Jones și colab. 1986
  7. Anthony Lucas, AFP; Sarea rutieră: bună pentru deszăpezire, mai puțin pentru natură
  8. Marcel Robert, Articolul Scandalul sărării drumurilor  ; 7 martie 2005
  9. „  Episod de zăpadă în Franța: o notă puțin prea sărată pentru mediu  ” ( ArhivăWikiwixArchive.isGoogle • Ce să faci? ) (Consultat la 6 mai 2013 ) , 01/01/2011
  10. Marine Courtade, articol în Jurnalul La croix (01.01.2011); Sararea drumurilor, o tehnică folosită pentru lipsa unui mod mai bun, folosind cifre din DIRIF (Direction des routes d'ïle de France)
  11. K. S. Godwin, Tendințe pe termen lung în sodiu și clorură în râul Mohawk, New York: efectul a cincizeci de ani de sare rutieră Poluarea mediului Volumul 124, numărul 2, iulie 2003, paginile 273-281; doi: 10.1016 / S0269-7491 (02) 00481-5 ( rezumat în limba engleză )
  12. Hellste´n, P. și T. Nyste´n. 2003. Migrația de deicers alternativi în zona nesaturată a acviferelor - Studiu in vitro . Știința și tehnologia apei 48, nr. 9: 45–50.
  13. Volumul 166, poluarea apei, aerului și a solului, numerele 1-4, 49-63, DOI: 10.1007 / s11270-005-8265-9 Impactul asupra mediului al deșeurilor chimice; - A Review Devikarani M. Ramakrishna și Thiruvenkatachari Viraraghavan; Știința Pământului și a Mediului ( rezumat ) sau descărcare (plătită) a studiului în limba engleză, PDF (135,2 KB)
  14. Nyste´n, T. 1998. Procese de transport ale sării de drum în formațiuni cuaternare. Lucrări: Simpozion internațional privind degivrarea și legarea prafului - Risc pentru acvifere, Helsinki, Finlanda. 14-16 octombrie, 31-40. Nyste´n, T. și Suokko, T. Eds. Programul hidrologic nordic, Raportul NHP nr. 43, Helsinki, Finlanda, p. 31–40
  15. Engesgaard, P., KH Jensen, JW Molson și EO Frind. 1996. Dispersie la scară largă într-un acvifer nisipos: Simularea transportului subteran al tritiului de mediu . Cercetarea resurselor de apă 32, nr. 11: 3253-3266
  16. Pilon, P. și K. Howard. 1987. Contaminarea apelor subterane cu substanțe chimice pentru dezghețarea drumurilor . Poluarea apei 22, 157–171.
  17. Douglas Burns, Tomas Vitvar, Jeffrey McDonnell, James Hassett, Jonathan Duncan, Carol Kendall, Efectele dezvoltării suburbane asupra generației de scurgere în bazinul râului Croton, New York, SUA  ; Jurnalul de hidrologie, volumul 311, numerele 1-4, 15 septembrie 2005, paginile 266-281
  18. Paine (Universitatea din Toronto) Robert L., 1979, „Cloruri în bazinul hidrografic al râului Don rezultat din sarea de degivrare a drumului”; Universitatea din Toronto, Institutul pentru Studii de Mediu, Grupul de lucru pentru zăpadă și gheață, Document de lucru SIC-3, 23 p
  19. Ken WF Howard, Stephen Livingstone; Transportul contaminanților urbani în Lacul Ontario prin curgere sub-suprafață  ; Urban Water, volumul 2, numărul 3, septembrie 2000, paginile 183-195 ( rezumat )
  20. Ken WF Howard și Paul J Beck; Implicații hidrogeochimice ale contaminării apelor subterane de substanțele chimice pentru dezghețarea drumurilor  ; Journal of Contaminant Hydrology Volumul 12, Ediția 3, martie 1993, paginile 245-268 doi: 10.1016 / 0169-7722 (93) 90010-P; ( rezumat în limba engleză )
  21. Thornthwaite, CW și JR Mather. Instrucțiuni și tabele pentru calculul evapotranspirației potențiale și echilibrului de apă. Publicații în Climatologie, Vol. 10, nr. 3, 1957, 311 p.
  22. AllenW. B., GW Hahn și RA Brackley. Disponibilitatea apei subterane, bazinul superior al râului Pawcatuck, Rhode Island . S.U.A. Geological Survey Water-Supply Paper 1821, 1966, 41 p.
  23. Barlow, PM și KM Hess. Răspunsuri simulate ale sistemului acvifer al râului Quashnet River la retragerile propuse din apele subterane, Cape Cod, Massachusetts . S.U.A. Raport de investigații privind resursele de apă Geological Survey 92-4119,1993, 52 p.
  24. Coster, AD, K. Grandlund și J. Soveri. 1994. Efectul sărării rutiere asupra unui acvifer glaciofluvial în Finlanda - O abordare model. Lucrările Conferinței de la Helsinki privind viitoarele resurse de apă subterană în pericol. Ed. De J. Soveri și T. Suokko. Publicația nr. Asociației Internaționale de Științe Hidrologice. 222.
  25. Niemi, A. 1998. Modelarea transportului clorurii în acvifere datorită sării de la dezghețarea autostrăzii - Exemplu de condiție reprezentativă în acviferele finlandeze . In Proceedings: International Symposium on Deicing and Dustbinding - Risk for Aquifers, Helsinki, Finlanda, 14-16 octombrie. Nyste´n, T. și Suokko, T. Eds. Programul hidrologic nordic, Raportul NHP nr. 43, Helsinki, Finlanda, p. 31–40.
  26. Sarwar, G., DL Rudolph, JD Campbell și C. Johnston (2002), Caracterizarea pe teren a impactului sării de drum pe resursele de apă subterană într-un cadru urban: Kitchener, Ontario . În Proceedings, a 55-a conferință canadiană geotehnică și a 3-a conferință specială IAH-CNC CGS de apă subterană. D. Stolle, AR Piggott și JJ Crowder, Eds. Canadian Geotechnical Society, Niagara Falls, Ontario, Canada, p. 457–463.
  27. Huling, E. și T. Hollocher. 1972. Contaminarea apei subterane prin sarea rutieră: concentrații stabile în statul central din Massachusetts . Science Journal 176, 288-290; DOI: 10.1126 / science.176.4032.288
  28. Gustafsson, J. și T. Nyste´n. 2000. Tendințe ale concentrației de clorură în apele subterane și rezultatele evaluării riscurilor privind sărarea rutieră în Finlanda . În Apa subterană 2000: Lucrările Conferinței internaționale privind cercetarea apelor subterane, Copenhaga, Danemarca, ed. P. Bjerg, P. Engesgaard și T. Krom, 249-251. Rotterdam, Olanda: AA Balkema.
  29. Nyste´n, T. și J. Gustafsson. 2000. Migrația sării de drum în apele subterane . Finncontact 8, nr. 4: 7–8. Buletin informativ trimestrial al Centrului finlandez de transfer de tehnologie de transport pe autostrăzi, Administrația Națională a Drumurilor din Finlanda.
  30. Stantec. 2001. Managementul sării de drum și studiu de reducere a clorurii. Faza 1: Studiu de gestionare a sării de drum . Raportul tehnic. Kitchener, Ontario, Canada: Stantec Consulting Ltd.
  31. Gregory E. Granato, Peter E. Church și Victoria J. Stone; Mobilizarea elementelor constitutive majore și urme ale scurgerii autostrăzii în apele subterane potențial cauzate de degivrarea migrației chimice  ; Înregistrare cercetare transport 1483 (1995); Consiliul de cercetare în domeniul transporturilor; Consiliul national de cercetare; Washington, DC (PDF, 14 pagini, în engleză)
  32. Buletin informativ Envirocast. 2003. Snow, Road Salt și Golful Chesapeake. Zbor. 1, nr. 3, ianuarie. Publicat de Fundația Națională pentru Educație și Formare în Mediu (NEETF) și Centrul pentru Protecția Bazinelor Apelor (CWP) ed. T. Nysten și T. Suokko, 23-30. Helsinki, Finlanda: Institutul finlandez de mediu.
  33. Environment Canada. 2001. Raport de evaluare a listei de substanțe prioritare: săruri rutiere . Raport tehnic de Environment Canada și Health Canada. http://www.ec.gc.ca/nopp/ roadsalt / reports / en / socio.cfm. Data accesului: 21 august 2005.
  34. Gutiw, P. și YC Jin. 1998. Modificări ale salinității la marginea drumului generate de practicile de degivrare a trotuarului pe o autostradă din Saskatchewan . În Degivrarea și legarea prafului - Risc pentru acvifere
  35. Novotny, V., DW Smith, DA Kuemmel, J. Mastriano și A. Bartosˇova´. 1999. Topirea zăpezii urbane și pe autostrăzi: Minimizarea impactului primirii apei . Raport tehnic Proiect 94-IRM-2. Fundația pentru Cercetarea Mediului în Apă.
  36. Stantec. 2003. Studiul de gestionare a sării de drum și de reducere a clorurii. Etapa 2: Evaluarea opțiunilor de reducere a clorurii . Raportul tehnic. Kitchener, Ontario, Canada: Stantec Consulting Ltd.
  37. Hellste´n, P., T. Nyste´n, J. Salminen, K. Granlund, T. Huotari și V.-M. Vallinkoski. 2004. Biodegradarea formiatului de potasiu în sol și în apele subterane: Raport final al studiilor privind substanțele chimice alternative pentru dezghețare: Proiect MIDAS (în finlandeză) . Helsinki, Finlanda: Institutul Finlandez de Mediu (SYKE).
  38. Lipsa de sare? Oficialii aleși vor să îndulcească drumurile
  39. Articol de ziar de 20 de minute intitulat PLANETE - Ar putea înlocui sarea pe drumurile înzăpezite ...
  40. Trei arme diferite: sare, pietriș și pozzolana pe La montagne, consultate în februarie 2012

Vezi și tu

Articole similare

Bibliografie

linkuri externe