Transport de sel de déneigement à travers un bassin de biorétention
De-icing salt transport from the street through a roadside bioretention basin
- Auteurs
- Shirley Clark, Carrie Fischer, Bishwodeep Adhikari, Lauren Mcphillips, Hong Wu, Sybil Gotsch
- Résumé court
- Pendant les mois d'hiver, la région médio-atlantique des États-Unis est soumise à des mélanges de neige, de pluie verglaçante, de grésil et de pluie, parfois en une seule tempête. Il en résulte la nécessité de nettoyer les rues et d'appliquer du sel de voirie pour la sécurité routière. La fonte de la neige se produit en raison de températures plus élevées et/ou de pluie tombant sur la neige, transportant le sel appliqué dans l'eau de fonte. Ce cycle peut se produire plusieurs fois durant l'hiver. Ce projet a étudié les impacts de ce cycle climatique sur la salinité de l'eau entrant et dans les pores du sol d'un bassin de biorétention dans la ville de Lancaster, Pennsylvanie, États-Unis. Les résultats ont montré que, pendant les périodes de neige et de températures froides, aucun débit d'eau substantiel n'entrait dans le bassin et la salinité du sol ne changeait pas dans les 20 premiers centimètres du sol. La pluie a eu un effet significatif sur la salinité du sol. Lorsque la pluie a suivi une application de sel de déglaçage, la salinité du sol a augmenté considérablement, puis a rapidement diminué jusqu'à une concentration supérieure à la ligne de base, puis a lentement diminué à mesure que davantage de débit pénétrait dans le bassin. Au cours de l'hiver 2020-2021, les concentrations de salinité dans le sol et le débit ont augmenté après chaque application de sel de déglaçage, le temps de réponse au pic de salinité diminuant à mesure que l'intensité de la pluie augmentait et que la température de l'air augmentait. À la fin de l'hiver, les mesures de la salinité du sol dans ce sol plus sablonneux ont pris au moins 60 jours après la fin de la dernière application de sel enregistrée pour diminuer aux concentrations de référence. Des tendances similaires ont été observées à l'hiver 2021-2022 où le même nombre d'événements de salage s'est produit, même si les chutes de neige totales étaient inférieures à 50 % de l'hiver précédent.
- Summary
- During winter months, the Mid-Atlantic region of the United States is subject to mixtures of snow, freezing rain, sleet, and rain, sometimes all in one storm event. This results in the need to clear streets and apply road salt for traffic safety. Melting of the snow occurs due to higher temperatures and/or rain falling on the snow, transporting the applied salt in the meltwater. This cycle may occur several times during the winter. This project investigated the impacts of this weather cycling on the salinity of the water entering and in the soil pores of a bioretention basin in the city of Lancaster, Pennsylvania, USA. The results showed that, during periods of snow and cold temperatures, no substantial water flow entered the basin and the soil salinity did not change in the top 20 cm of the soil. Rain had a significant effect on the soil salinity. When the rain followed a deicing salt application, the soil salinity increased substantially and then rapidly decreased to a concentration above baseline, and then slowly decreased as more flow entered the basin. Over the course of the winter of 2020-2021, the salinity concentrations in the soil and flow increased after every deicing salt application with the response time to peak salinity decreasing as the rain intensity increased and as the air temperature increased. At the end of winter, soil salinity measurements in this sandier soil took at least 60 days after the end of the last recorded salt application to decrease to baseline concentrations. Similar patterns were seen in the winter of 2021-22 where the same number of salting events occurred, even though the total snowfall was less than 50% of the prior winter.
- Mots-clés
- Sel de voirie, biorétention, conductivité électrique du sol, sels de déglaçage, ruissellement de fonte des neiges