Studier av förorenad snö har genomförts där urbaniserade delar av avrinningsområden har jämförts med orörd snö i samma område. Relationen mellan förorening i ackumulerad snö och i avrinnande smältvatten har också undersökts.
Av: Jörgen Hanaeus
För att stärka kopplingen mellan punktvisa mätningar och områdesmätningar i snötäckta områden undersöktes två urbana avrinningsområden i Esbo, i Helsingforsregionen. Ett lågexploaterat radhusområde och ett mediumexploaterat hyreshusområde. Urbaniseringen minskade det totala vatteninnehållet i snön men ökade föroreningsinnehållet (COD, N, P). Föroreningsbelastningen i snömassan var 2-4 ggr högre i hyreshusområdet och den upplogade snön kunde trots sin blygsamma del av områdesarean innehålla hälften av föroreningsinnehållet.
Artikeln
Snöhanteringen inom ett avrinningsområde är viktig för hur föroreningsbelastningen fördelas i området. Det är därför viktigt att förstå relationen mellan punktvisa koncentrationsmätningar och omgivande område.
I Esbo arrangerades mätningar i två avrinningsområden; det ena (LL= Laaksolahti) lågexploaterat, med radhusbebyggelse, det andra (VK=Vallikallio) mediumexploaterat med hyreshus. LL-området var 0,31 km2 med 20 % hårdgjorda ytor och VK-området 0,13 km2 med 50 % hårdgjorda ytor. LL-området dränerades i huvudsak med öppna diken, medan VK-området har dagvattenledningar för hela ytan. Sand och vägsalt nyttjas i båda områdena. Trafikintensiteten i LL är 1400 fordon/dygn och i VK 10 200 fordon/dygn.
Ungefär 25 mätpunkter upprättades per område omfattande kategorierna orörd snö (gårdar, parker) och störd (disturbed) snö (plogad, lagd på hög). Snöns volymvikt och vatteninnehåll bestämdes och andelen snötäckt yta noterades vid de 14 mätomgångar som genomfördes 4 januari-13 april 2006.
Prover på snökvalitet (13 i VK och 7 i LL) togs med plastspade och lades i 10 L-hink med plastlock. De smältes i rumstemperatur och analyserades inom få dagar m a p TSS, TP, TN, COD, pH och konduktivitet.
Avrinnande smältvatten mättes med flödesmätare med 2 min upplösning. Flödesstyrd provtagning i 1 L-flaskor genomfördes.
Snöns areella massbelastning (SML) beräknades som Σ (Asnö* MLsnö/A) där MLsnö (massbelastning, mg/m2) är Csnö*SWE där Csnö är ämneskoncentrationen i ett smält snöprov (mg/l) och SWE är vatteninnehållet i t ex l/m2. Asnö är den area som täcks av en viss snötyp (orörd, plogad etc) och A är den totala arean.
Mätperioden började med flera omgångar av plusgrader, men därefter låg temperaturen i huvudsak under 0-strecket. Snösmältningen började i mitten av mars och accelererade i slutet av mars åtföljd av av två veckors regn (60 mm – motsvarande 45 % av hela mätperiodens nederbörd).
Relationen ytavrinning/nederbörd var 73 % i VK och 77 % i LL. Motsvarande värden för sommar plus höst var 52 % och 27 %. Den höga avrinningskoefficienten vintertid förklaras av låg avdunstning och mindre grundvattenbildning pga is/packad snö. LL genererade 9 mm mer avrinning än VK vilket delvis förklarades av att ca 150 lastbilslass med snö, motsvarande ca 5 mm avrinning, kördes från VK-området.
Viktiga skillnader mellan plogad och orörd snö var större snödjup samt högre volymvikt och vatteninnehåll (SWE) i den plogade snön; denna täckte bara 1,4 % av VK och 0,9 % av LL.
Vid analysen av smältvattenkvalitet indelades i gator med trafik (1), gator utan trafik (2) samt orörd snö (3). Den första innehöll plogad snö från körbanor; den andra plogad snö från gångstråk utan direkt kontakt med fordonstrafiken.
Alla vattenanalyser utom totalkvävet i VK visade högsta värden i grupp 1, följd av 2 och 3. Trafiken är alltså en tung föroreningskälla. Grupp 1-värdena på TSS och konduktivitet var högre i LL än i VK, vilket förklarades av att LL-proverna togs nära körbanan medan VK proverna togs intill trottoarerna; upphöjda alltså.
Slutsatser
Skillnaderna mellan kategorierna blev tydligare när de areella massbelastningarna (SML, mängder) jämfördes i stället för koncentrationerna (halter). Urbanisering minskade snöns vatteninnehåll men ökade föroreningsackumuleringen i snön.
För plogad snö och dess avrinning var föroreningsvärdena höga jämfört med Stockholm Vattens dagvattenkriterier, vilket indikerar ett behandlingsbehov.
Det kan noteras att mätningarna inte omfattade starkt trafikrelaterade parametrar som tungmetaller och vissa kolväten. Många referenser till LTU-arbeten (Luleå) förekommer, liksom till LTH.
Källa: Sillanpää, Nora & Koivusalo, Harry (2013), ”Catchment-scale evaluation of pollution potential of urban snow at two residential catchments in southern Finland”. Water Science & Technology
Hela artikeln från Water Science & Technology finns att köpa här.
Kontakt: nora.sillanpaa@aalto.fi
