冬季道路除冰作業(yè)，過度用鹽對水源地和地下水的影響

冬季為了給道路除冰，經常會在路上撒鹽。那么，這些鹽分的增加，對地下水和湖泊造成了怎樣的影響？市政交通部門每年在保障交通安全的同時，是否也在不經意中危害了周圍環(huán)境？已有研究顯示，隨著鹽分的大量使用，加拿大安大略省的地下水和湖泊正在出現(xiàn)“非常迅速的鹽化”現(xiàn)象。

“海洋與濕地”（OceanWetlands）小編注意到一項最新研究，加拿大研究人員呼吁減少道路鹽分，以保護地下水和湖泊。此項研究基于湖泊威爾科克斯湖的實際情況。研究員菲利普·范·卡波倫以該湖為研究焦點，通過對湖水中溶解鹽分的測量以及過去30年來的變化趨勢進行分析，揭示了冬季道路除冰使用鹽分增加對地下水和湖泊的影響。通過實地研究，他提出了減少道路鹽分的緊迫性，并呼吁各地政府設定具體的減鹽目標，以防止進一步的環(huán)境問題。為助力全球環(huán)境治理、為我國學者提供信息供決策參考，編譯分享信息如下，供感興趣的讀者們參閱。

圖片上圖：減少道路鹽的使用，應成為保護寒冷氣候城市湖泊的優(yōu)先事項。圖片來源：Jovana Radosavljevic等人

**過度道路撒鹽除冰，**積累效應@加拿大的

水源與湖泊淡水生態(tài)系統(tǒng)

2023年11月27日，《Ground Water Canada》報道了滑鐵盧大學的研究員菲利普·范·卡波倫的一項關于減少冬季道路鹽分的研究。該研究指出，由于長期使用鹽分來除冰，安大略省的地下水和湖泊正呈現(xiàn)出“非常迅速的鹽化”現(xiàn)象。卡波倫強調，盡管鹽分在確保道路、人行道和停車場冰雪暢通方面非常有效，但卻給水源和湖泊帶來了嚴重的負面影響。研究的焦點是對里士滿山威爾科克斯湖的研究，發(fā)現(xiàn)湖水中的溶解鹽分在過去30年里急劇增加，伴隨著氧氣水平的下降。此外，文章還提到了卡波倫呼吁各地政府制定道路鹽分減少目標的建議，力求在未來五年內將鹽分使用減少25%。

湖泊鹽化作為城市湖泊富營養(yǎng)化癥狀
的驅動因素：威爾科克斯湖的研究

為了搞清楚以上報道的學術背景，“海洋與濕地”（OceanWetlands）又進一步查找文獻，拜讀了2022年該研究人員發(fā)表在《Science of The Total Environment》上的一項研究。該研究表明，湖泊鹽分的增加成為城市湖泊富營養(yǎng)化癥狀加劇的主要因素。這項研究對湖泊長達22年的水文、土地利用和氣候數(shù)據進行了詳細分析，結果顯示城市化對湖泊的鹽分增加產生了深遠的影響，引發(fā)湖泊層化加劇和內部磷（P）的加載。

威爾科克斯湖是一座位于安大略省南部的淺水水庫湖，自20世紀初以來，湖泊周邊的土地利用一直受到人類定居和居住區(qū)發(fā)展的多個階段性變化。城市增長與水質惡化同步進行，包括藻類水華的頻發(fā)和水中溶解氧（DO）的減少。

在這項研究中，通過主成分分析（PCA）和多元線性回歸（MLR），研究人員分析了1996~2018年期間的22年水文、土地利用和氣候數(shù)據，旨在識別氣候、城市化和養(yǎng)分負荷對水文變化的“貢獻”。

研究結果顯示，根據水化學數(shù)據得出的四個主要PCA組分的觀測時間趨勢中，水柱層化、磷（P）的分布以及葉綠素-a（作為藻類豐度的代理）的變化占據了76％。MLR的結果進一步表明，層化強度，通過布朗特-維塞拉頻率量化，成為水質變化的主要預測因素。同時，解釋氮（N）和磷（P）分布以及DO濃度變化的其他重要因素包括流域不透水性和湖泊氯化物濃度，它們與鹽分濃度密切相關。

綜合研究得出結論，過去二十年湖泊水質的觀測趨勢與城市化有關，主要是由于不透水覆蓋面積的擴大引起的鹽分增加，而非外部磷（P）負荷的增加。鹽度的上升促使水柱層化，降低了下層的氧合作用，并增強了水柱對磷的內部加載。因此，為了管理寒冷氣候地區(qū)湖泊中的富營養(yǎng)化癥狀，有必要考慮對除冰鹽的使用和徑流實施更為嚴格的控制。

案例點評

鹽常常被用來作除冰劑，其主要作用是降低水的冰點，從而防止在寒冷天氣中形成冰層、或者加速路面冰層的融化?？ú▊惖倪@個研究，為我們揭示了這一問題的深層次影響，讓人反思大量鹽分的撒播，給環(huán)境和水源地安全可能帶來的負面影響。

從這項研究看，鹽分的過度使用對水源和湖泊造成的危害不容忽視。文章中提到的威爾科克斯湖的研究，為我們提供了一個具體案例。湖水中溶解鹽分的急劇增加，導致水體密度的增加，使得湖水混合變得更加困難。湖水的混合是維持湖泊生態(tài)平衡的關鍵，但隨著鹽分增加，湖水中的氧氣流失，只有微生物能夠在缺氧環(huán)境中存活。這種變化，不光是影響了湖泊的生物多樣性，還限制了湖泊中對人類和其他動植物生存必需的可“居住”的區(qū)域。

道路鹽分的過度使用問題是一個需要關注和解決的復雜環(huán)境挑戰(zhàn)。這篇文章中提到的卡波倫的建議，也是值得關注的。他呼吁：各地政府設定減少道路鹽分使用的具體目標，提出在未來五年內將減鹽目標定在25%。這一建議強調了問題的緊迫性，并指出這不是可以再拖延的事情。道路鹽分的使用已經成為一個亟待解決的環(huán)境問題，而設定具體的減鹽目標是推動解決方案的關鍵一步。這也促使我們反思，是否可以通過采用更環(huán)保的除冰方法來平衡交通安全與環(huán)境保護的關系。

筆者還注意到，報道中提到，一些地方政府已經在嘗試使用替代品來給冰封的道路除冰。卡爾加里和溫尼伯使用包含甜菜汁的混合物，而威斯康星州一些地方，則嘗試使用奶酪鹽水（cheese brine）。這種替代方法的嘗試表明，有可能能找到更環(huán)保、更有效的除冰方式，而不僅僅局限于傳統(tǒng)的鹽分使用。這對于其他地區(qū)政府提供了有益的參考和啟示，激發(fā)了對創(chuàng)新解決方案的探索。

文章中提到，加拿大的一些地方政府在減少鹽分使用方面已經采取了一些行動，例如：滑鐵盧地區(qū)在得知暴風雪即將來臨時采取了鹽水溶液鋪設，以減少挖掘時撒布的巖鹽量。這種實際的舉措表明，加拿大政府部門已經開始認識到問題的嚴重性，并在努力平衡環(huán)境保護和公共安全方面取得了一些進展。這也為其他地區(qū)政府提供了可供參考的案例。

?綠會融媒·海洋與濕地

【思考題】學而時習之

Q1: 西方的道路除冰的“先進經驗”早已經引入到世界各國，包括我國。該研究警告，隨著鹽分在冰雪除冰中的廣泛應用，對地下水和湖泊的鹽化速度正呈加速趨勢。在尋求替代品時，是否可以推動更深入的研究，以了解過度鹽分對水體生態(tài)系統(tǒng)的長期影響，并探索更環(huán)保和可持續(xù)的冰雪除冰解決方案？

Q2：道路鹽分減少的迫切性日益凸顯，但在尋找創(chuàng)新替代品時，我們是否應該啟動更廣泛的跨學科合作，整合環(huán)境科學、工程技術等領域的專業(yè)知識，以推動新型、高效的冰雪除冰方法的研發(fā)？這是否需要政府、學術界和行業(yè)聯(lián)手，共同推動城市交通管理的可持續(xù)發(fā)展？

Q3：該研究顯示，減少道路鹽的使用應成為保護寒冷氣候城市湖泊的優(yōu)先事項。那么，對于中國東北（黑龍江、遼寧、吉林）、以及華北地區(qū)省市（比如北京市）的道路除冰工作來說，有何啟示？

本文僅代表資訊，不代表平臺觀點。

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來源 | Science of The Total Environment

編譯 | 王芊佳

審核 | Linda

排版 | 綠葉

【本文參考資料】

Jovana Radosavljevic, Stephanie Slowinski, Mahyar Shafii, Zahra Akbarzadeh, Fereidoun Rezanezhad, Chris T. Parsons, William Withers, Philippe Van Cappellen, Salinization as a driver of eutrophication symptoms in an urban lake (Lake Wilcox, Ontario, Canada), Science of The Total Environment, Volume 846, 2022, 157336, ISSN 0048-9697, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157336.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969722044345?via%3Dihub

https://www.groundwatercanada.com/road-salt-amounts-must-be-reduced-to-save-groundwater-and-lakes-researcher-says

https://www.theweathernetwork.com/en/news/nature/outdoors/reducing-road-salt-use-not-something-that-can-wait-researcher-says