道路の塩散布は冬の運転を安全にするが、環境にどのように作用するか？
Road Salt Makes Winter Driving Safer, but What Does It Do to the Environment?
By Jamie Summers and Robin Valleau
The Conversation January 18, 2019
天気が冬の変わり目を迎えるとき、北アメリカの多くの都市や自治体は道路の氷を溶かすために岩塩に頼っている。岩塩は自己を減らすことによって道路を安全に維持するが、水中の生態系に深刻な悪い影響も及ぼす。湿地帯や川、湖、北アメリカをジグザグに走っている高速道路は多くの道路のそばにある。植物や動物はこれらの水辺に生え住んでおり、我々が道路に入れる多くの物質に曝される。
岩塩はナトリウムと塩化物から出来ている食卓塩と同じであるが、粒が粗い。岩塩は道路上で素早く溶け、近くの水路に流れ込む。低濃度であれば、塩化物は比較的優しい。しかし、濃度が上昇すると、プランクトンや魚を含めて水性野生生物に毒性となり、致命的になる。これらの生態的変化は水質に影響を及ぼす。高濃度では、塩は道路の水混合物に変え、湖の底近くに塩辛いポケットが出来、生物が死んでしまう地帯を作る。これらの危険性はどれくらいの塩が環境や淡水中に入っていくかを調べる研究を必要とし、幾つかの社会は環境に優しい代替物を探している。
塩水中で
少しの開発で大量の塩が水域に入る可能性がある。北アメリカの湖の1研究で、湖の500 m以内の陸地の1％と言う小さな面積の舗装で長期間に湖を塩辛くする危険性が増加することが明らかにされた。アメリカ合衆国内の大きな湖の約27％はそれらの沿岸に沿って少なくとも1％開発されている。多くの湖の塩濃度は2050年までに自然の水性植物、動物、微生物－そして味の良い飲料水－のために必要な境界外になる。
カナダも同じ問題に恐らく直面する。冬の厳しさによるが、約700万トンの道路用塩が毎年かなどの道路に散布される。南オンタリオ州の多くの自治体は年間100,000トン以上の塩を使う。カナダにおける道路用塩散布は1950年代に始まった。これらの塩化物濃度の増加が湖の生態系にどのように影響を及ぼすかを十分に理解するために、我々は時代を振り返らなければならない。しかし、これらの湖について長期間のデータはほとんどなく、したがって、我々は湖底をボーリングして湖の堆積物に保存されている情報を使って過去の環境状態を調べている。
過去への窓
周囲の環境からの粘土、沈泥、砂、花粉、化学物質が湖底の層にゆっくりと連続的に蓄積する。その堆積物は過去の状態の自然な記録である。例えば、大量の炭素層はその地域で森林火災の増加を示しているかもしれない。科学者達は年から世紀まで長期間にわたりどのように環境状態が変化してきたかを理解するためにこの記録に保存されている情報を使う。
湖、川、小さな家で知られているオンタリオ州中央のムスコカ地域は1950年代以来道路用塩を使ってきた。地域の湖底堆積物中に含まれている藻類や微細な動物(動物プランクトンと呼ばれる)の遺物は我々に示していることは、これらの湖で起こった変化がこの地域で道路用塩散布の開始と一致していることである。道路用塩が幅広く使われる前に居たものよりも今ではもっと多くの塩耐性動物プランクトン種がいることを我々は明らかにした。この変化の影響は十分に理解されていないが、物事が食物網の低いレベルで変化するとき、全生態系を通して影響が感じられるかもしれないことを我々は知れる。例えば、動物プランクトンの1種を食べるように適応した魚を考えてみる。全てが突然に起これば、他の種－多分、もっと大きな種－によって置き換えられ、トラブルになるかもしれない。塩化物は動物プランクトンにとって有毒である。低濃度では、個体を弱め、卵の死亡率を上昇させる。魚は塩濃度の増加に対して一般的により耐性であるが、高い塩化物濃度に長く曝されれば、悪い影響が増加する。多くの若い魚はプランクトンを食べ、食物源を失えば、魚は繁殖できない。
かん水代替物
北アメリカの幾つかの社会は道路用塩に対して環境的に安全な代替物を探している。ビート廃水－ビート製糖工程からの排水－チーズかん水、漬物汁、ポテト汁はテストされている異例の融氷雪剤である。ビート廃水中の炭水化物あるいは糖類は塩水またはかん水だけよりも低い温度でより効果的であり、氷の融点を-10℃から-20℃まで下げ－そして道路に散布する塩化物量を減らす。しかし、欠点がある。幾つかの社会では醤油、糖蜜、または腐りかけたコーヒーに似ているビート廃水の臭いを嫌っている。これらのような道路用塩代替物は生態系機能を変え、代替物が含む酸素量を下げ、そのことは魚や他の水性生物を殺すことを示す新しい研究もある。これらの代替物は注意して使用すべきである。塩や塩代替物を使う代わりに、何人かの技術者は雪や氷を道路自身で取り除く道路を実験している。氷を溶かすためにソーラーパネルがアスファルトと置き換えられ、道路中に埋められたパイプ中の水を温めることによって道路用塩の必要性を取り除くことを初期のテストは示唆してきた。
他の機関は岩塩を使い－水性生態系に入る量を減らすもっと効率的な方法を探している。トラックが必要量以上に散布する傾向があるとき、何某かの岩塩は道路から跳ね飛ばされる。道路を湿らせ、かん水を散布することは塩を道路に付着させる事に役立ち、都市や自治体は使用する塩量を減らされることを意味している。どれだけの塩が湖に入るかを数値化し、どの種が危険に曝され、どの湖が道路用塩の被爆に対して最も敏感であることを明らかにするために科学者達は援助している。道路上の人の安定性や湖、川、湿地帯の植物や動物の安定性を維持する最良の方法を我々はまだ理解しようと試みている。
