Соль для подъездных дорог, или то, что коммерчески известно как дорожная соль, является широко используемым товаром в зимнее время. Это помогает защитить подъездную дорожку и тротуары ото льда и снега, а также обеспечивает сцепление для предотвращения скольжения. Города и поселки также используют соль для защиты дорог от снега и предотвращения образования льда, обеспечивая безопасность и проходимость зимних дорог и проселочных дорог. Однако, хотя соль чрезвычайно эффективна и необходима, она имеет высокую, часто невидимую цену. Он поглощается почвой, грунтовыми водами и источниками питьевой воды со стоком и опасен для здоровья растений, животных и человека. Хуже того, он не поддается биологическому разложению и загрязняет почву на срок до семи лет или до тех пор, пока вода не истощит его. При контакте с водоемами дорожная соль может загрязнять их, воздействуя на них десятилетиями или до тех пор, пока она не будет удалена или разбавлена механически.
В этом руководстве мы рассмотрим историю соли для подъездных дорог и воздействие на окружающую среду. Мы также перечислим некоторые удобные альтернативы и методы самостоятельной защиты от обледенения.
Что такое соль для подъездных путей?
Существует несколько видов соли для подъездных путей, но наиболее распространенным является хлорид натрия (NaCl). Хлорид натрия является основным минералом во многих продуктах, включая поваренную соль или каменную соль, но при использовании в качестве антиобледенителя он не очищается и содержит множество примесей, придающих ему серый или пятнистый цвет. Он использовался в качестве антиобледенителя с 1938 года, когда Нью-Гэмпшир использовал его для удаления льда и снега с дорог. Он оказался чрезвычайно эффективным, и менее чем за десятилетие вся страна приняла хлорид натрия в качестве антиобледенителя для дорог и автомагистралей. Сегодня 40% всей сухой соли в США идет на борьбу с обледенением дорог, и в целом мы используем около 20 миллионов тонн соли на наших дорогах каждый год.
Как соль действует как антиобледенитель?
Хлорид натрия - это ионное соединение (щелочное), которое при добавлении в воду в виде растворенного вещества (вещества, растворенного в растворе) затрудняет замерзание воды. Он делает это с помощью процесса, называемого «понижение точки замерзания», который функционально снижает температуру замерзания воды, делая невозможным замерзание при температуре 32°F. Когда соль добавляется в воду, она распадается на свои основные компоненты, ионы натрия и хлора. Когда эти ионы взаимодействуют с водой, они попадают между молекулами воды, разрушая их и затрудняя формирование жестких структур льда.
Каково воздействие дорожной соли на окружающую среду?
К сожалению, несмотря на то, что зимой соль необходима городу, она невероятно вредна для окружающей среды. Не существует естественного способа расщепления хлорида натрия, поэтому, когда он попадает в почву или грунтовые воды, он имеет тенденцию оставаться там. Он наносит ущерб жизни растений, поглощая влагу из почвы и любой части растения, к которой прикасается. При попадании в водоемы хлорид натрия может сделать его опасным для полезных бактерий, микроорганизмов, рыб, насекомых и амфибий.
Вред, наносимый солью, выходит за рамки окружающей среды, поскольку он наносит вред искусственным сооружениям и объектам. Дороги, тротуары, автомобили, ткани и кожа могут быть повреждены солью для дорог и подъездных путей. По данным Агентства по охране окружающей среды (EPA), мы ежегодно тратим около 5 миллиардов долларов на техническое обслуживание и ремонт дорог, улиц и других общественных объектов, поврежденных дорожной солью.
Воздействие на подземные воды и жизнь животных
Самой большой экологической угрозой, которую представляет дорожная соль, является ее воздействие на водоснабжение, подземные и поверхностные воды. Когда соль попадает в местные водоемы, такие как озера, пруды или водохранилища, она оседает на дно, постепенно делая воду более соленой (процесс, называемый засолением). Вода с высоким содержанием соли токсична для пресноводных организмов, таких как земноводные, бактерии и водные растения.
Солёная вода более плотная, чем пресная, и если она попадает в источник пресной воды со стоком, она опускается на дно. Оказавшись там, он нарушит перенос кислорода из одного слоя в другой, что затруднит дыхание водных организмов. Согласно исследованию, опубликованному в 2014 году, в 84 % городских водоемов наблюдается повышенный уровень хлоридов, а в 29 % превышены нормы безопасности EPA.
Воздействие на почву и растения
Соль негативно влияет на почву и окружающую растительность, когда вода с высокой концентрацией хлоридов разбрызгивается с близлежащих дорог. Когда насыщенная солью вода просачивается в почву, происходит несколько вещей. Во-первых, соль будет поглощать воду из почвы, высушивая ее и создавая условия, подобные засухе, из-за чего корням растений будет труднее поглощать воду. Далее ионы натрия начнут вытеснять в почве калий и фосфор, и со временем это приведет к более плотной почве с меньшей аэрацией. Наконец, при воздействии достаточно высоких концентраций ионы натрия могут поглощаться растениями через корни, повреждая растение.
Соль также может нанести вред растениям при непосредственном контакте с телом или листьями растения. Натрий начнет поглощать влагу из растения, что приведет к ожогу листьев. Это повреждение может нанести вред росту растения или полностью убить секции, если концентрация натрия достаточно высока.
Воздействие на дороги и другие сооружения
Соль является сильно коррозионным химическим веществом, которое при воздействии на бетон прямо или косвенно повреждает его. Когда натрий взаимодействует с гидроксидом кальция внутри поверхности бетона, он образует оксихлорид кальция, более известный как отбеливающий порошок. Это соединение образует мелкие кристаллы в поверхностных слоях бетона, которые расширяются и создают небольшие трещины, вызывая повреждения. Затем эти трещины заполняются водой и, благодаря циклу замораживания-оттаивания, расширяются и образуют ямы, более крупные трещины и выбоины.
Соль косвенно воздействует на бетон, расширяя цикл замерзания-оттаивания воды, контактирующей с бетоном. Когда соль взаимодействует со снегом, льдом и слякотью, покрывающей дороги и тротуары, она понижает температуру замерзания, вызывая преждевременное таяние. Затем эта вода просачивается в маленькие трещины, подобные тем, которые сделаны из снегоочистителей. Когда соль вымывается или температура падает достаточно низко, чтобы снова замерзнуть, вода превращается в лед и расширяется. Это расширение расширяет трещины и отверстия, вызывая повышенный ущерб. Благодаря этому процессу соль искусственно изменяет естественный цикл замерзания и оттаивания льда и снега. Поскольку это приводит к тому, что снег рано тает и снова замерзает, когда выпадает больше снега, у вас больше циклов, чем обычно, что увеличивает повреждение бетонных и асфальтовых дорог.
Вне дорог и тротуаров соль вызывает коррозию, окрашивание или окрашивание других объектов, в том числе следующих:
- Кожаная одежда
- Ткани
- Открытые металлы в автомобилях
- Герметики
- Краска
Есть ли альтернатива дорожной соли?
Существует несколько альтернатив каменной соли в качестве эффективного антиобледенителя. Антиобледенители, содержащие хлорид магния или хлорид кальция, технически менее опасны, чем дорожная соль, но также имеют свои проблемы. Эти химические альтернативы обычно намного дороже, чем дорожная соль, поэтому мы рекомендуем избегать их.
Вот некоторые из наименее вредных, но более экономически выгодных вариантов, которые мы смогли найти:
- Свекольный сок: Свекольный сок - это дешевая, не наносящая вреда альтернатива каменной соли, которая считается экологически чистым вариантом для таяния льда. Он с некоторым успехом использовался в некоторых муниципалитетах, и проводится большое количество исследований по его более широкому применению. Одно предостережение: есть некоторые свидетельства того, что свекольный сок может воздействовать на некоторые популяции насекомых, такие как подёнки.
- Ацетат кальция-магния: Это самый жизнеспособный, коммерчески доступный, экологически чистый антиобледенитель на рынке. Доступные в магазинах товаров для дома, эти маленькие белые гранулы безопасны для бетона и не оказывают негативного воздействия на окружающую среду. Единственным существенным недостатком этого антиобледенителя является его цена. В настоящее время она в три-пять раз дороже, чем стандартная соль для подъездных путей.
- Ручное удаление: Смазка для локтя часто является наиболее экологически безопасным решением проблемы, что справедливо и в данном случае. С помощью лопаты или электрического снегоуборщика вы можете расчистить заснеженную дорогу без вреда для местной экосистемы. Они также делают снежные коврики с подогревом. Эти коврики изготовлены из резины, чтобы противостоять непогоде, с нескользящей поверхностью для сцепления.
Заключительные мысли
В конечном счете, нам нужны крупномасштабные противообледенительные установки, чтобы поддерживать работоспособность дорог в зимнее время. К сожалению, в настоящее время использование дорожной соли является наиболее экономически целесообразным решением практически для любого города. Хотя существуют и другие варианты, большинство из них либо слишком дороги, либо не подходят для широкого применения. К счастью, многие группы работают над решениями, такими как использование свекольного сока в качестве предварительной обработки, чтобы уменьшить количество соли, необходимой в течение сезона.