Vinterväghållning och miljöeffekter Göran Blomqvist 7 februari, 2008 NVF 41 och 51
Vinterväghållning - saltning Saltning kemisk halkbekämpning: NaCl (Vinter 2003) sockerinblandning CMA, CaCl 2, KCl, MgCl 2, K Fo, K Ac, KCO 3 dammbindning (syfte: uppfylla miljökvalitetsnormer) CMA (eg. acetat) CaCl 2 MgCl 2 blandningar
Effekter av saltexponering Wood frog (Rana sylvatica) (Sanzo & Hecnar, 2006) Mark* Vegetation Yt- och grundvatten Earthworms (Eisena fetida) (Robidoux & Delisle, 2001) Arkeologiska artefakter (Antonson & Blomqvist, 2006) Winter finch (Carduelinae) (Mineeau & Brownlee, 2005)
Målformulering/krav Regleringsbrev för Vägverket, 2008: (Verksamhetsgren God Miljö, Långsiktigt mål 3) Senast 2010 ska alla stora vattentäkter (mer än 10 kubikmeter per dygn i genomsnitt eller som betjänar mer än 50 personer per år) längs det statliga vägnätet, vilka utnyttjas för uttag av vatten som är avsett att användas som dricksvatten, uppfylla gällande svenska normer för dricksvatten av god kvalitet med avseende på föroreningar orsakade av vägar och vägtrafik.
Spridning från vägen Bakgrundsdeposition Vind Stänk och plogning Spray Avrinning Grundvattentransport
Stänk- och spraymekanismer
Spraybildning
Mätning av saltmängd på vägytan Residual salt measurements
Mätning av saltmängd på vägytan Omfördelning och bortstänkning av saltet på vägbanan: 22:30 10 g/m2 03:28 15 g/m2 04:35 15 g/m2 North South Hours Exempel: Våt vägbana
Modellering av spray och stänk 100 Deposition of Chloride (mg m -2 day -1 ) 80 60 40 20 0 0 Splash Spray Background Added deposition 20 40 60 80 100 Distance from road (m) Deposition a splash e (b splash Dist) a spray e (b spray Dist) background
Modellering av spray och stänk 100000 Chloride (mg/l) 10000 1000 100 10 1 splash spray back tot 99 v3 Serie5 0.1 1 10 100 1000 Distance from road (m)
Hur mäta saltexponering och skada?
Saltskadesymptom (Pinus sylvestris)
(Gremmeniella abietina)
Granrost (Chrysomyxa abietis) 1999-års skador: Granrost Tallskytte Gremeniella Kartan modifierad efter: http://www-skogsskada.slu.se/
Granens gråbarrsjuka (Lirulia macrospora)
Dos-respons-kurvor, klorid och barrträd Data ur: Dobson (1991), Brod (1993) och Blomqvist (2001)
Tidsförskjutning i skadeuppkomst Salting Chloride content Kvartal: 4 1 2 3 4 Visual damage Data från Hautala & Kärenlampi, 1994, Finnra 49/1994 Reduction in the use of road salt and its effects on roadside pine (Pinus sylvestris): salt concentrations and visible injuries in needles during years 1992-94
Mätning av saltspridning
Spridningen av saltspray 1000 1000 Chloride Kloriddeposition deposition (mg m -3-2 ) ) 100 10 1 The road 100 10 1 Chloride Kloriddeposition deposition (mg m -3-2 ) ) 100 10 1 Distance from road (m) 1 10 100 Distance from road (m)
Spridningen av saltspray 1000 1000 Chloride Kloriddeposition deposition (mg m -3-2 ) ) 100 10 1 The road 100 10 1 Chloride Kloriddeposition deposition (mg m -3-2 ) ) 100 10 1 Distance from road (m) 1 10 100 Distance from road (m)
Spridningen av saltspray 1000 1000 Chloride Kloriddeposition deposition (mg m -3-2 ) ) 100 10 1 The road 100 10 1 Chloride Kloriddeposition deposition (mg m -3-2 ) ) 100 10 1 Distance from road (m) 1 10 100 Distance from road (m)
Stänk och plogning Blomqvist & Gustafsson (2008)
Vintermodellen: Maintenance measures Weather Winter road condition model Output Residual salt model Road surface condition Wind speed & direction Traffic Residual salt amount Traffic Roadside exposure Impact
Vintermodellen: Saltexponering, modellansats: Emissionspotential (EP) EP = f(saltförråd, trafik, väglag) Emission (E) E = f(ep, vind) Exponering (V dep ) Exp = f(e, avstånd, bakgrundsdeposition)
Vintermodellen: Distance Exposure Exposure Damage (Dose Resonse) Distance Damage Exposure Damage + = Damage skadetolerans? Distance Exposure Distance
Hur definiera skada?
Skogsbruket som en process Tillväxt Minskad tillväxt Förändrad markanvändning Plantering Time
Saltspridning som partiklar, torr vägbana 3 150 PM10 (mg m-3) 2 1 0 100 50 0 Fordonshastighet (km h-1) 12:24 12:25 12:26 12:27 12:28 12:29 12:30 12:31 12:32 12:33 Nio minuter den 12 februari 2004
Potential till förbättringar Potential till förbättring? - mer effektivare snöröjning (teknikutveckling) - mer effektiv saltspridning (teknikutveckling) - motivering hos personalen (vinterindex och saltindex) - alternativa material? - kombination av ovanstående! Höghastighetsplogar exponeringsmönster? kopplingen åtgärd-exponering-(dos)-effekt Klimatförändring miljöindex?
Tack för uppmärksamheten!