Во многих регионах США зимняя погода может повлиять на состояние дорог. Чтобы уменьшить опасные условия, вызванные снегом и льдом, многие округа, муниципалитеты, домовладельцы и другие используют антиобледенители. Соль - самый распространенный вариант обработки дорог.

Но как соль может повлиять на грунтовые воды? Оказывает ли она воздействие только в зимний период, или она оказывает длительное воздействие круглый год?

Это ключевые вопросы, на которые хотели ответить Рейчел МакКвигган, исследователь из Геологической службы штата Делавэр, и ее коллеги. В ходе исследования они проводили мониторинг ливневых и грунтовых вод в бассейне инфильтрации. Инфильтрационный бассейн - это большой, неглубокий придорожный водоем, который позволяет ливневым водам просачиваться в грунтовые воды.

Исследование было опубликовано в журнале Journal of Environmental Quality.

"Большинство методов управления ливневыми стоками разработаны для защиты поверхностных вод", - говорит МакКвигган. Инфильтрационные бассейны и даже некоторые виды "зеленой" инфраструктуры разработаны с учетом того, что ливневые воды выигрывают от естественной "фильтрации" загрязняющих веществ по мере их просачивания через почву, а загрязняющие вещества разбавляются по мере того, как пополнение смешивается с существующими грунтовыми водами".

Она добавляет, что такие системы используются для предотвращения попадания загрязняющих веществ, таких как соль, прямо в поверхностные воды. Но в таких штатах, как Делавэр, грунтовые воды обеспечивают до 80% воды в реках и ручьях. Это означает, что соль в конечном итоге попадет в реки и ручьи, только в более отдаленные сроки.

Исследователи наблюдали за бассейном инфильтрации с середины мая 2019 года до середины февраля 2022 года, чтобы оценить влияние дорожной соли на качество грунтовых вод. Один из аспектов их выводов показал, что геологические сложности, такие как различия в свойствах подпочвенной почвы, влияют на то, как соленые ливневые воды перемещаются через грунтовые воды.

Исследователи объяснили, что для получения полной картины важно учитывать такие моменты, как размещение, глубина и частота мониторинга грунтовых вод.

Команда обнаружила, что грунтовые воды подвергаются воздействию дорожной соли в течение всего года, а не только зимой. Это происходит потому, что соль задерживается в почве в бассейне инфильтрации. Соль состоит из атомов натрия и хлора, причем хлорид легче перемещается в воде. Однако натрий легче удерживается на частицах почвы.

В другие периоды года ливневые воды, не содержащие большого количества соли, попадают в бассейн и вымывают натрий из почвы в воду. Результаты исследования также свидетельствуют о том, что повышенное содержание соли может привести к попаданию радия в грунтовые воды.

"Климат может действительно повлиять на то, как все это будет происходить", - объясняет МакКвигган. "Например, если весна и лето выдаются особенно сухими, то натрию может потребоваться больше времени, чтобы достичь грунтовых вод. А в Делавэре снег обычно тает и стекает с дорог в течение нескольких дней после выпадения. В более холодном климате он может оставаться замерзшим в течение нескольких месяцев".

Хотя существуют и другие антиобледенители, не все они столь же эффективны, как дорожная соль, и у каждого из них есть свои плюсы и минусы. Песок - популярный вариант, который увеличивает сцепление с дорогой и минимально влияет на грунтовые воды, но может потребовать дополнительного обслуживания, например, подметания улиц, говорит МакКвигган.

"Существуют даже углеводные антиобледенители, например, свекольный сок", - говорит она. Однако большинство альтернатив используется в сочетании с солью или ацетатом, потому что они очень эффективны, а безопасность на дорогах невероятно важна". У каждого варианта есть свои плюсы и минусы с точки зрения воздействия на окружающую среду и стоимости".

Многие холодные районы зависят от использования антиобледенителя для обеспечения безопасности водителей, велосипедистов и пешеходов. Исследователи говорят, что их работа дает направление, как лучше отслеживать воздействие антиобледенителя на грунтовые воды, чтобы в случае необходимости можно было внести коррективы.

"Подземные воды обеспечивают почти половину всей питьевой воды в мире", - говорит МакКвигган. В центральном и южном Делавэре подземные воды являются единственным источником питьевой воды". Надеюсь, результаты этого проекта будут способствовать внедрению передовых методов управления при использовании антиобледенителя для защиты ресурсов подземных вод".