Prezicerea impactul asupra mediului de sarea pentru dezghet -o abordare de modelareAnnika LundmarkDepartamentul de terenuri i Resurselor de Ap Inginerie, KTH.Raportai 2003-10-231Tabel de coninutIntroduction................................................................................................................................3Background............................................................................................................................3Obiective i delimitations..................................................................................................4Materiale i methods...........................................................................................................4Legislaia i metodologiile importante .............................................. ..................................... 4Concentraie de clorur de in mediul - surse naturale sau antropice ...................... 6Variaie natural de depunere de sare i de concentrare n sol i apele subterane .................... 7Depunerea natural a salt...................................................................................................7Concentraiile de clorur naturale din sol i din apele subterane ........................................... ........ 8De monitorizare a mediului n Suedia .............................................. ................................ 12Rspndirea i transportul de sare dejivrare ............................................ ........................................ 12Rezidual salt.........................................................................................................................13Caile si soarta dejivrant sare deasupra solului .......................................... ........................ 13Distribuia diferitelor mecanisme de transport ............................................ .............. 15Daune vegetaiei de pe marginea drumului din cauza sare de degivrare ........................................ ............... 15Transportul de clorur n zona vados ........................................... .................................. 16Modelare diferite abordri ............................................... ......................................... 17Exemple de modele deterministe pentru zona vados .......................................... ......... 19Transportul de clorur n apele subterane ............................................. ...................................... 20Cuplat models....................................................................................................................21Utilizarea GIS n studiile de modelare ........................................... .............................................. 22Cerine privind datele i availability...........................................................................................23Timp diferite i rezoluii spaiale ............................................. ......................................... 24Temporal resolution.............................................................................................................24Spaial resolution..................................................................................................................25Conclusions..............................................................................................................................26References................................................................................................................................272IntroducereFundalSare de degivrare a fost folosit de zeci de ani pentru a topi zapada si gheata de pe drum, n scopul de a mbunti sigurana traficului pe tot parcursul iernii. n Suedia, Administraia suedez DN (SNRA) foloseste aproximativ 200 000-300 000 de tone de sare (NaCl) n fiecare sezon de iarn pe drumurile scopuri de dejivrare (www.vv.se). Efectul invers este c aplicarea sare are o serie de efecte asupra mediului. Utilizarea sarea pentru dezghet aproape de apele subterane bunuri poate, pe termen lung, contribuie la creterea concentraiilor de clorur n apa de but. Acest lucru va fi apoi pus in balanta cu cresterea riscului de accidente rutiere i creterea riscului de accidente cu vehiculele care transport mrfuri periculoase (Johansson, 2001).Rspndirea i transportul de sare n mediul nconjurtor va provoca un impact asupra vegetaiei marginea drumului, a solului, a apelor subterane i a apelor de suprafa. Daune vegetaiei din cauza dejivrant sare au fost studiate de exemplu Blomqvist (1999), Bckman i Folkesson (1995), Pedersen i Fostad (1996), Viskari i Krenlampi (2000). Multe fntni private i aprovizionarea cu ap municipale din Suedia au dovedit a fi afectate de sarea pentru dezghet (de exemplu Mllern, 2000; Knutsson et al, 1998;. Olofsson i Sandstrm, 1998; Rosen si Lindmark, 1998; Fabricius i Olofsson, 1996). Un studiu cuprinztor al impactului asupra apelor subterane i a apelor de suprafa din sarea pentru dezghet, cu exemple din Suedia, alte ri nordice, Europa, SUA i Canada, este compilat n Thunqvist (2000). Pitt i colab. (1999) a concluzionat c, n clorur pluviale ar avea probabil un potenial de contaminare a apelor subterane de mare n cazul n care sunt utilizate sruri de drum. Koryak colab. (2001) au examinat autostrada dejivrant evenimente sare de scurgere de-a lungul un flux mic urban n Pennsylvania, Statele Unite ale Americii, i a concluzionat c temperarea concentraiilor de sare de iarna au fost, probabil, un factor care influeneaz distribuia vieii acvatice n fluxul. Godwin colab. (2002) a studiat efectul de cincizeci de ani de aplicare road-sare cu privire la tendinele pe termen lung n sodiu i clorur n apa rului, statul New York, concluzionnd c sarea pentru dezghet pare s fie mecanismul primar responsabil pentru creterea n clorur de sodiu i Concentraiile.Poluarea apelor de suprafa i subterane din traficul rutier, consecinele sale i msuri preventive este descris n SNRA (1995). Highway scurgerile vor, n funcie de Lundberg i Lindmark (1994), s fie o problem de mediu sau la; intinde de drum care se refer la zonele de protecie a apelor, drumuri sau regiuni cu ncrcare mare trafic, zonele n care cantiti mari de scurgere autostrad sunt eliberate fr precedent tratament la un destinatar mic.Astfel, dejivrare voin sare n multe cazuri au un impact care nu dorit asupra mediului n vecintatea drumului unde se aplic sare. ntrebarea este ct de mult sare dejivrant va contribui la creterea concentraiei de sare n vegetaie, sol i n apele subterane? Evalurile vulnerabilitii i analiza de risc au fost fcute cu scopul de a evalua riscul de contaminare a apelor subterane (Gontier i Olofsson, (n pres), Gontier, 2001; Eliasson, 2001; Maxe i Johansson, 1998; Rosen, 1998;. Lindberg et al, 1996; Kivimki, 1994). Chiar dac exist n prezent instrumente bune pentru identificarea zonelor de risc este nc nevoie pentru a cuantifica nivelul de contaminare, n scopul de a face previziuni cu privire la efectele derivate din sarea pentru dezghet. Dezvoltarea unui model de predicie dinamic va face astfel de cuantificri posibil i, de asemenea, s faciliteze evaluarea diferitelor scenarii de aplicare sare, cum ar fi o aplicaie de sare mai echilibrat n loc de o distribuie uniform de sare, care este comun astzi. Inteligent i colab.3(2001) au dezvoltat un model simplu de predictie a concentraiei de clorur n apa rului ntr-un bazin hidrografic relativ nepoluate n nord-estul Scoiei.Obiective i delimitriSare de dejivrare va, cel puin ntr-o anumit msur, au un impact asupra mediului. Cu excepia pentru sistemele de vegetaie, sol i ap, sarea va avea, de asemenea, un impact asupra de exemplu diferite construcii i coroziune de vehicule. Definiia efectelor asupra mediului n acest raport va include numai sistemele naturale, cum ar fi vegetaia, solul, apele subterane i de suprafa. Este obiectivul acestui raport de a face o revizuire literatura de diferite domenii care urmeaz s fie luate n considerare atunci cnd se elaboreaz un model de predictie pentru cuantificarea efectelor asupra mediului ale dejivrant sare.Sare folosi autostrada dejivrare const n principal din dou componente; sodiu i clorur. Clorur este n esen non-reactiv i uor solubil i levigat din profilul solului i transportate la bazinele de ap. Sodiu, pe de alt parte, particip la procesele chimice n sol i, prin urmare, este reinut n profilul solului. Sarea de dejivrare nu numai crete salinitatea n sol i ap, se induce, de asemenea, de schimb ionic, n solurile ntre Na i n primul rnd Ca, Mg i K (Rhodes et al, 2001;. Lfgren 2000; Fabricius i Olofsson, 1996; Mason .a., 1999,. Shanley, 1994, Hootman colab, 1994), ceea ce poate afecta starea de nutrieni n sol pe osea i a crete mobilitatea H + ionilor.. Duritatea apelor subterane i de suprafa aproape de ap de drumuri deiced va crete, astfel, ca urmare a concentraie mai mare de Ca i Mg. Concentraie mare Na n solurile rutiere poate duce la spargerea agregatului solului, dispersia crescut i mobilizarea coloizi, i conductivitatea hidraulic redus n soluri argiloase-bogat. Mobilitate crescut a coloizilor solului poate duce la transportul coloid-asistata de metale grele din sol n apele subterane, care pot duce la contaminarea apelor subterane i de suprafa, eventual, ap (Norrstrm i Bergstedt, 2001; Norrstrm i Jacks, 1998;. Amrhein et al, 1992 ; Amrhein colab, 1993).. n studiul de Norrstrm i Bergstedt (2001), cel mai mare impact semnificativ asupra proceselor de schimb de sol a fost gasit sa apara la 6 m de drum. Mobilitatea metalele grele pot fi de asemenea mrit prin formarea complexului clorur, atunci cnd cantiti mari de ioni de clor (Bauske i Goetz, 1991 n Bjelks i Lindmark, 1994).n acest raport aceste efecte nu sunt considerate n mod special, accentul a fost pus pe transportul i rspndirea de ioni clorur singur. Aceasta este o limitare, datorit posibilelor modificri modele de transport datorit schimbrilor n structura solului, ca urmare a schimbului de ioni aa cum sa menionat mai sus.Materiale i metodeCutare literatur a fost formulat n diferite baze de date; Geobase / Georef, Compendex, TRAX (fosta Roadline, VTI), la bibliotecile suedeze (LIBRIS i suedez Administraia DN (SNRA)) i de pe Internet.Legi importante i metodologiiConform Codului de Mediu suedez (SFS 1998:. 808, Ch 2) este necesar s posede cunotinele necesare a impactului unei activiti i s pun n aplicare msuri de protecie pentru a preveni un impact asupra sntii umane i a mediului. Administraia Naional Drumurilor suedez a adoptat acest act de politica de mediu, n cazul n care se afirm c sistemul de transport rutier ar trebui dezvoltate fr a pune n pericol mediul i sntatea i bunstarea public, nici acum i nici n viitor (SNRA, 1998a).4Parlamentul suedez a adoptat 15 obiectivele de calitate a mediului n 1999. Obiectivele descriu ceea ce stare a mediului suedez, care este durabil ecologic, pe termen lung. Obiective intermediare i strategii de aciune ale obiectivelor de mediu suedez sunt formulate n Guvern Bill 2000/01: 130. Unul dintre obiectivele consider subterane de bun calitate, n cazul n care se precizeaz "subterane trebuie s asigure o aprovizionare sigur i durabil a apei potabile, precum i promovarea habitate viabile pentru plante i animale, n lacuri i cursuri de ap". Prin urmare, calitatea apelor subterane trebuie s fie luate n considerare att n acvifere i n zonele de deversare. Obiectivele de calitate sunt urmate n fiecare an, n scopul de a evalua activitatea de mediu, n cazul n care progreseaz n mod corect i ntr-un ritm corect. Un sistem de indicatori este dezvoltat ca linii directoare pentru activitatea de mediu (SGU, 2003). Utilizarea roadsalt este propus ca un indicator pentru calitatea apelor subterane.Directiva Parlamentului European i a Consiliului 2000/60 / EG Stabilirea unui cadru de aciune comunitar n domeniul politicii de ap, afirm c calitatea i cantitatea resurselor de ap trebuie s fie protejate. Impactul activitilor umane asupra calitii apelor de suprafa i a apelor subterane ntr-o zon de captare trebuie s fie luate n considerare pentru a obine o stare de mare de ap. Stare foarte subterane presupune, de exemplu, c apa nu este afectat de sare. Valori prag pentru poluarea i calitatea dorit a apelor de suprafa i a apelor subterane trebuie s fie decis n scopul de a obine statutul de mare a apelor subterane. Dou rapoarte ale Comisiei pentru Administraie suedez ap i cel al Comisiei pentru Codul mediului suedez consider gestionarea viitoare de ap n Suedia; Limpede ca apa, suedez Guvernul Oficial Rapoarte 2002: 105 i dispoziii privind calitatea mediului. Directiva Cadru privind Apa, suedez Guvernul Oficial Rapoarte 2002: 107. Mai multe informaii cu privire la Directiva-cadru pentru ap pot fi obinute de la SEPA (2003).Suedez Agenia pentru Protecia Mediului (SEPA, 1999) a elaborat criterii pentru evaluarea de calitate a mediului, care constituie un sistem de clasificare pentru interpretarea datelor de mediu. Acest sistem poate fi utilizat pentru a indica msura n care condiiile dintr-o anumit zon se abat de la starea sa iniial netulburat. Criteriile de calitate a mediului pentru apele subterane sunt destinate n primul rnd pentru a facilita evaluarea de adecvare subterane pentru apa potabila. Starea apelor subterane n ceea ce privete coninutul de clor i gradul de abatere de la valorile de referin sunt descrise n cinci clase, prezentate n tabelul 1. Valorile de referin care au fost alese pentru clorur n apele subterane sunt de 5 mg / l pentru Svealand si Norrland (central i de nord Suedia) i 20 mg / l pentru Gtaland (sudul Suediei) (SEPA, 1999).Clasificarea apelor subterane Tabelul 1. Efectul legate n ceea ce privete la clorur de coninut n conformitate cu criteriile de calitate a mediului, precum i gradul de abatere de la valorile de referin din diferite domenii (SEPA, 1999).ClasNivelul de concentraieCl (mg / l)Gradul de deviaieGtalandCl (mg / l)Svealand / NorrlandCl (mg / l)1Sczut 20Non / nesemnificativ 300> 300Potrivit Administraiei Naionale de Food, nivelurile de clorura de peste 100 mg / l n apa potabil indic un risc de coroziune n conducte de transport. Dac nivelul este mai mare de 300 mg / l, exist un risc de modificare a gustului apei.5O revizuire a acestor criterii de calitate a mediului se ntmpl n prezent i noile directive de Administraia Naional Food (SLV FS 2001: 30) i Consiliul Naional de Sntate i Asisten Social ("Socialstyrelsens allmnna rad om frsiktighetsmtt fr dricksvatten") urmeaz s fie aplicate din anul 2004.Concentraie de clorur de in mediul - surse naturale sau antropice?Capacitatea de a detecta i cuantifica efectul dejivrant sare asupra mediului n vecintatea drumului necesit unele cunotine despre / depunerea de referin de fond i concentraiile de sare din zona. n scopul de a rspunde dac sarea pentru dezghet a influenat depunerea de sare i concentrare n sol i a apelor subterane, trebuie s tii ce depuneri i concentraiile de obicei se gsesc ntr-un site similar, care nu este afectat de sarea pentru dezghet. Variaie natural de depunere de sare i de concentrare variaz ntre diferite arii geografice din Suedia. Caracteristicile chimice ale solului i a apelor subterane poate varia foarte mult n mod natural ntre diferite locaii geografice i diferite geologie i hidrogeologie. Pentru a determina dac o variaie este natural sau rezultatul unor impact uman, este astfel important s clasifice probe de criterii geografice i hidrogeologice. O astfel de clasificare ajut la reducerea variaiile naturale n distribuia rezultatelor de prob (SEPA, 1999).Un exemplu a diferenei dintre variaia natural de sare i variaia datorat sare de dejivrare aplicate n apele de suprafa pot fi gsite n Lfgren (2000). Studiul a aratat o corelatie pozitiva (r2> 0,8) ntre cantitatea de sare aplicate de dejivrare i cantitatea de clorur n praie n bazinele hidrografice din sud-vestul Suediei. Concentraie de clorur de la aceste praie variat ntre 0,5 i 7 meqv / l. ntr-un pru neafectat, variaia concentraiei de clorur n aceeai perioad a fost de 0.140-0.192 meqv / l. Praiele afectate de sarea pentru dezghet artat cele mai mici concentraii n octombrie-noiembrie, adic nainte i la nceputul sezonului srare, n timp ce prul neafectat avut concentraii sczute mai stabile. Prin urmare, sarea pentru dezghet va avea un efect pe ambele nivelurile de concentraie i modelul de variaie anual.Alte surse antropice dect dejivrant poate aprea, de asemenea, sare. Thunqvist (2003) prezint o list a diferitelor surse de clorur de care pot s apar ntr-o zon de captare din mijloc Suedia. Dejivrare sare pe drumurile contribuie cu cea mai mare sarcina de clorur n zona studiat, constituind mai mult de jumtate din sarcina total n bazinul hidrografic. Alte surse antropice de clorur pot fi praf obligatorii pe drumuri, depozite de sare, halde de zpad, scurgeri din canalizare i depozitele de deeuri, ngrminte i produse chimice utilizate la instalaii de tratare a apei i de canalizare. Coninutul de clorur n apa de scurgere de la depozitele de deeuri este de multe ori mai mare de 500 mg / l, datorit mobilitii ridicat de clorur (Olofsson, 1998).Prin urmare, concentraiile de mare de clorur din apele subterane pot fie de origine din depozitele naturale de sare, cum ar fi sarea relict sau apa de mare intruziune, sau din diferite surse antropice. Atunci cnd se analizeaz creterea concentraiilor de clorur n apele subterane, prin urmare, este important s se determine variaia natural de clorur i origini diferite de sare. O metod de determinare a originii sare a fost dezvoltat de Olofsson i Gontier (n pres).6Variaie natural de depunere de sare i de concentrare n sol i apele subteraneExist diferite surse naturale de sare, care vor contribui la concentrarea de sare din sol i apele subterane: depositon atmosferic, apa de mare intruziune, intemperii de minerale, sare relict.Depunere natural de sareDepunerile atmosferice de sare contribuie la un coninut de clorur natural n sol, apele de suprafa i subterane. Aceast intrare naturale de clorur de depunere cuprinde umed dizolvat n precipitaii i particule care se ncadreaz depunerea uscat. Depunerea n zonele mpdurite este mult mai mare dect pe teren deschis (de exemplu Lfgren 2002, Larsson i colab., 2003). Intrare din sruri marine apar, de asemenea, n zonele de coast. Depunere de sruri marine Airborne poate fi evaluat prin msurtori ale elementelor saline n licheni cresc n zonele de coast (Figueira et al., 1999).Lvblad colab. (1989) au investigat modul n care vremea influeneaz concentraiile de poluani n aer i precipitaii i depoziiile lor. Studiul a artat c concentraiile i depunerile depind n mare msur de direcia de transport. Cea mai mare depunerea de sare de mare a fost asociata cu o vitez mare a vntului i precipitaii abundente. Modelul depunere natural de clorur va depinde, prin urmare, n funcie de locaia geografic, distana pn la mare, dominant direcia vntului, viteza vntului i cantitatea de precipitaii. Gustafsson i Larsson (2000) a aratat modelele spaiale i temporale (trimestriale i anuale) de clorur depuse prin precipitare n zonele de cmp deschis n sudul Suediei. O comparaie cu precipitarea a fost, de asemenea, fcut n studiul.Monitorizarea naional a poluanilor din depunerile atmosferice efectuate n Suedia n ultimii 20 de ani arat o concentraie mai mare de clorur de pronunat i de sodiu n zonele de coast i, n special de-a lungul coastei de vest a Suediei, indicnd o puternic influen de sare marin (Sjberg et al., 1995a , 1995b,. Svensson, 2003, Larsson i colab, 2003). Msurtorile de coast au aratat, de asemenea, o variaie anual distinct de concentraie de clorur de, cu cele mai mari concentratii de toamna trziu (octombrie-noiembrie), cnd furtunile grele apare de obicei (Lvblad, 1990), a se vedea, de asemenea, figura 1. staii terestre de msurare a aratat o stabil inferior i mai concentrare pe tot parcursul anului. Mediu lunar de concentrare clorur n precipitaii ani 1980-1988 variate pentru statii de coast ntre 0,7 i 11,8 mg / l, iar variaia de statii interioare se ridica la 0.3 la 1.5 mg / l pentru aceeai perioad de timp (Lvblad, 1990). Aceasta corespunde unei depuneri umede de aproximativ 40 kg CI / ha, anul pentru un site coasta de vest i ca 3 kg CI / ha, an pentru o staie de interior din nordul Suediei. Exist ns mari diferene ntre ani. La staia Rorvik la coasta de vest a Suediei depunerii medie anual a variat ntre 16-34 umed kg CI / ha, an n 1996-2001, n timp ce la staia interioare Bredklen depunerea umed ridicat la 0.4 la 1.7 kg CI / ha, anul n aceeai perioad (date de la Institutul de Cercetare a Mediului IVL suedez Ltd). Depunere de clorur de medie anual pot fi vizualizate pentru fiecare jude n Suedia (www.ivl.se, 2003-09-24).7Clorur n precipitaii 20010123456789123456789101112MonthCl (mg / l) RrvikBredklenFigura 1. Media concentraie de clorur de lunar precipitaii (mg / l) n cursul anului 2001, pentru un post de West Coast, Rrvik, iar o staie de interior, Bredklen. Datele din Svensson (2003).Atunci cnd se analizeaz depunere natural, este important s se recunoasc diferena dintre locaii diferite (att n ar i terenul), influena factorilor meteorologici i variaia natural pe tot parcursul anului.Concentraiile de clorur naturale din sol i apele subteraneConcentraie de clorur estimat depunerilor atmosferice n ap pentru a forma infiltrarea apei subterane difer n diferite zone din Suedia (figura 2). Aceste concentraii medii pentru clorur trebuie s fie valabile n fntni afectate ntr-o anumit zon. Variaiile locale apar, dei, din cauza condiiilor individuale la fiecare bine i valorile indicate pot varia astfel n mod natural cu pn la un factor de 2 (SEPA, 1999).Concentraia clorurii n sol i apele subterane este n general mai mare dect n precipitaii din cauza evapotranspiraie, ceea ce va crete concentraia clorurii att infiltrare i apa de percolare (Aastrup, 1979). Thunqvist (2000) a realizat concentraii de clorur medii n diferite apele n Suedia (tabelul 2). Trebuie totui remarcat faptul c aceste valori pot include msurri ale apelor care ntr-o anumit msur, sunt afectate de surse antropogene de clorur.Tabelul 2. concentraie median clorur (mg / l) n apele de diferite tipuri n Suedia (Thunqvist, 2000).Apa de ploaie1Lacuri4Apelor subterane n sol10Apelor subterane n roca de baz15Marea Baltic3000Oceans19000Ca valori de referin pentru clorur n apele subterane a 5 mg / l fost alese pentru Svealand si Norrland (central i de nord Suedia) i 20 mg / l pentru Gtaland (sudul Suediei) (SEPA, 1999).8Figura 2. Estimarea concentraie medie de clorur de (mg / l) din apa infiltreze care formeaz apele subterane i a zonelor de mai sus cea mai mare rmului (www.naturvardsverket.se (2003-09-24)).Evenimente Storm i vnturi puternice vor duce la o cretere de depunere n aer de sare. Beier colab. (2003) au efectuat un studiu de modelare pentru a prezice efectele intrrilor crescute de sruri marine pe chimia solului i scurgerea la trei locatii din Suedia, Norvegia i Danemarca. Cretere de mare cu sare pentru a ecosistemelor va da cationi de baz suplimentare la sol i mai mult dect dublul ratei de recuperare a unui bazin hidrografic acidulat. Intrri de mare mare sare va duce la impulsuri puternice de acid.Intruziune de apa de mare poate avea loc n zonele de coast, n cazul n care nivelurile apelor subterane au sczut. Extracia de cantiti mari de ap subteran din acviferele de coast pot duce la declinaia nivelului apelor subterane i ptrunderea apei de mare ulterioare. Exemple de intruziuni ap de mare raportate in Suedia pot fi gsite n Olofsson (1994). Cele mai multe fntni afectate de intruziune a apei de mare sunt situate la 100 m de coast.Intemperii din minerale care conin clorur poate spori concentraia de clorur de la sol i a apelor subterane. n special n zonele cu roca de baz care conin evaporite pot primi concentraii mari de clorur din cauza proceselor de intemperii. Solurile afectate de sare apar n general n regiuni aride i semiaride, unde precipitaiile este insuficient pentru a extrage din ionii produi n procesele intemperii. Prin urmare, clorur vor fi concentrate n orizonturile de suprafa (Kabata-Pendias i Pendias, 2001). n solurile din zonele cu clim umede, cum ar fi in Suedia, Cl este n mare parte dizolvate pe profilul de sol i transportat cu ape de drenaj.9Sare relict apar n sol i apelor subterane n zonele care au fost acoperite cu apa de mare in ultima perioada glaciaiunii. Coast suedez i o zon de 200 km lime n centrul Suediei scade sub cel mai nalt nivel rm marin dup ultima perioad glaciaiunii (Figura 2). General sursa cea mai probabil de sare n aceste domenii este apa de mare fosil din diferitele etape ale dezvoltrii Mrii Baltice (Olofsson, 1994). Argilele marine gsite n aceste zone de multe ori acioneaz ca un depozit de sare relict. Olofsson (1994) a afirmat c aproape toate forate puuri raportat la nregistrare Secia bine la Geological Survey Suediei (SGU), cu un coninut de clorur de peste 300 mg / l se gsesc n zone sub cel mai nalt nivel rm marin. Singurele excepii provin din bazinele sedimentare din Scania central. Concentraiile de clorur sunt adesea mare n zonele de roca de baz sedimentare. Analiza porewater extras din argile marine ntr-o zon de sud a artat concentraii de clorur Stockholm ntre 200 i 700 mg / l (Kkeritz, 1993), care au fost asumate de origine din sare relict.Distribuia de clorur n soluri prezint o tendin clar de scdere concentrare cu cresterea distanta de la mare (de exemplu, Kabata-Pendias i Pendias, 2001). Johansson et al. (2003) a studiat concentraia i distribuia spaial a clorurii i clor organic din sol de pdure suedez n partea de sud a Suediei (figura 3). Probele de sol analizate in studiu au fost colectate de la Universitatea suedez de tiine Agricole din cadrul Studiului National de padure solurilor i a vegetaiei (Stndortskarteringen) suedez care monitorizeaz starea pdurilor suedeze. Studiul arata un model spaial clar peste partea de sud a Suediei cu concentraii semnificativ mai mari n partea de vest, n comparaie cu regiunea de est. Modelul depunere de bord poate, prin urmare, de asemenea, detectate n sol.Cantitatea de clor organic din solurile de pdure de molid maturi cu o depunere de clorur de moderat ntr-o regiune temperat este de 2-4 ori mai mare dect cantitatea de clorur anorganic (Johansson et al., 2001, Johansson et al., 2003, Rodstedth et al. , 2003). Aceasta indic faptul c mici schimbri comparabil n depozitarea clorului organic va influena transportul de clor i, astfel, bugetul de clorur (Johansson et al., 2001). Rodstedth colab. (2003) a evaluat presupunerea c solul nu acioneaz ca o surs sau o chiuveta de clorur de incubare miezuri de sol n lizimetrelor n condiii controlate. Studiul a concluzionat ca surplusul de clorur de observat i deficitul cel mai probabil a fost cauzat de net-schimbri n depozitarea clorului organic din sol. Mai multe studii sunt necesare, dei, n scopul de a face orice declaraii generale privind efectele asupra bugetului de clorur.Exist o variaie anual natural de clorur n apa din sol. n figura 4 este variaia concentraiei de clorur de la Stockholm County prezentat, care prezint cele mai mari concentraii n timpul toamnei i a concentraiilor mici n primvar. Aceasta coincide cu perioadele de coninut sczut de ap respective ridicat n sol. Aceast variaie i nivelurile de concentraie variaz cu diferite regiuni din Suedia. Este, prin urmare, important s se determine variaiile naturale pentru fiecare regiune geografic n cauz.10Figura 3. model spaial de clor organic legat ((pg Clorg g- dw) i clorur de (pg Cl- g- mu) n probele de sol de-a lungul unei transect de sud a Suediei. Locaii de prelevare cu puncte negre sunt marcate. Solului din stratul humic (O-orizont) la o adncime maxim de 30 cm a fost analizat (Johansson et al., 2003).02468101214apr-00okt-00apr-01okt-01apr-02okt-02Chloride (mg / l) BergbyJringeSticklingeAlbySbysjnFarstansLmshagaGladMjlstaSvultenBergboArlandaFigura 4. concentraie de clorur de (mg / l) n apa din sol la 12 staii de msurare din judeul Stockholm n perioada 2000-2002. Apa din sol este eantionat la o adncime de 50 cm n cadrul Reelei de monitorizare Throughfall (Hallgren Larsson et al., 2003). Datele de la IVL suedez Institutul de Cercetare a Mediului.11De monitorizare a mediului n SuediaSondaje de monitorizare a mediului sunt realizate n zonele n ntreaga Suedia. IVL suedez Institutul de Cercetare a Mediului masoara precipitaiilor i a polurii aerului n Suedia, n numele Ageniei pentru Protecia Mediului suedez, consilii judeene i ageniile de aer curat. SGU funcioneaz programele de monitorizare a mediului n ceea ce privete apele subterane pe baz de comision la Agenia suedez de Protecie a Mediului.De monitorizare a datelor de la precipitaii i depunerea pot fi descrcate de pe pagina de IVL (www.ivl.se/miljo/ (2003-09-24)). Rapoarte privind rezultatele monitorizrii sunt fcute pe baze anuale. Depunerea de clorur de sodiu i concentraiile n apa din sol se msoar n Throughfall reea, o monitorizare a mediului regional de depunere i efecte n pdurile de monitorizare. Reeaua de monitorizare a Throughfall acoper mai mult de 100 de locaii din sudul la nordul Suediei. Depunerea este investigat ca studiile de precipitaii n zonele de cmp deschis i de throughfall studii in standuri pdurea din apropiere. Site-urile de monitorizare sunt selectate cu intenia ca influente din surse mari de descrcare locale sunt de evitat. Suedez Precipitaii Chimie Reeaua face parte din programul naional de monitorizare a mediului. Reeaua de chimie precipitaii (PMK) a fost ntmpl din 1983 i este format din aproximativ 25 de staii n zonele rurale din ntreaga ar. Eantionare lunar de precipitaii pentru analiza compuilor anorganici majore, cum ar fi clorura de sodiu i se efectueaz la aceste staii. EMEP (Programul de Evaluare European de Monitorizare i) este un alt program de monitorizare n curs de desfurare n Suedia. Acesta este un program internaional de cooperare cu scopul de a evalua hart i de transport transfrontaliere pe distane lungi i depunerile de poluani n Europa. n Suedia, monitorizarea n EMEP include ase staii n zonele de fond. Programul include eantionare de precipitare pentru analiza componentelor anorganice majore pe o baz sptmnal.SGU monitorizeaz apele subterane din Suedia n termen de trei subprograme diferite; 1) staii de referin ale apelor subterane, 2) programul de reea de ap subteran naionale i 3) de monitorizare integrat. Reeaua de referin-eantionare conine 99 staii distribuite uniform n toat ara (www.sgu.se, (2003-09-24)). Acvifere mici (pn n principal glaciare) sunt eantionate de patru ori pe an i mari (depozite, n principal glaciofluvial) acvifere sunt eantionate de dou ori pe an. Staiile de prelevare sunt fie tuburi, izvoare naturale sau n unele cazuri, puturi de apa potabila. Programul naional de reea subterane include circa 400 de sonde de observare pentru msurtori ale nivelului apelor subterane de dou ori pe lun. Partea chimic a apelor subterane programului include 30 staii i eantionarea se face de obicei de dou ori pe an. Monitorizarea integrat a apelor subterane este realizat n patru domenii, prelevat de patru ori pe an. Mai multe informaii privind monitorizarea integrat pot fi gsite la www.ma.slu.se/IM/ i n exemplu Aastrup colab. (1996) i Lfgren (2002). Informaii cu privire la chimie apelor subterane n Suedia, inclusiv concentraiile de clorur de sodiu i, pot fi gsite n de exemplu, Aastrup colab. (1995) i n hrile hidrogeologice peste Suedia (Ser. Ah) (SGU, 1994).Rspndirea i transportul de sare dejivrareDejivrare sare va schimba variaia natural i concentraia de clorur din mediul apropierea drumului. Pentru a prezice ce impact dejivrant sare are asupra mediului, este necesar s aib cunotine despre ceea ce se ntmpl cu sarea, dup aplicarea pe drum. Dejivrare sare de raspandire a mprejurimile este o poluare surs non-punct afecteaz mediul marginea drumului. Modelarea de rspndire i transportul de sare de drum include patru domenii diferite (Jansson et al., 2001);1. sare rezidual, descrie cantitatea de sare rezidual care rmne pe drum i pentru ct timp.122. Rspndirea de sare de la drumul spre jur, artnd diferite ci i soarta dejivrant sare deasupra solului.3. Transportul de sare din sol deasupra pnzei freatice, adic n zona vados.4. Transportul de sare n apele subterane.Sare rezidualSare rezidualUn model de calculator empiric a fost dezvoltat pentru a calcula sarea rezidual pe carosabil i cursul de declin (Bergab Klimatunderskningar, 1995). Modelul a artat c este atins nivelul minim de sare (2 mg / m2), dup 1-8 ore, n funcie de condiiile de drum, factorii meteorologici i suma trafic. O anumit cantitate de sare va fi pierdut aproape instantaneu ca o pierdere iniial n mediul nconjurtor, n funcie de metoda de aplicare i cantitatea de ap de pe carosabil. Precipitaii grele ofer un declin mai rapid de sare pe carosabil din cauza scurgerii superior care transport sarea departe. Modelul dezvoltat a fost testat i verificat la un loc numai. Pentru a face modelul generic trebuie s fie testate la alte site-uri de teren nainte de a fi pus n aplicare.Caile si soarta sare dejivrare deasupra soluluiUn rezumat al diferitelor mecanisme care transport sare de la carosabil la mprejurimile i factorii de reglementare le poate fi gsit n Blomqvist (1999). Mecanismele sunt run-off, splash, spray, cristale uscate i arat. Splash i pulverizare vine de la interfaa pneu-drum, i sunt, prin urmare, din cauza vehiculelor. Exist o serie de factori, care reglementeaz diferitele mecanisme de transport. Factorii menionai n Blomqvist (1999) sunt: caracteristici de trafic: tip de trafic, viteza de trafic i intensitate. Caracteristicile suprafeei drumului: structura. ntreinere i funcionare: cantitatea de sare i metoda utilizat, calendarul de aciune de degivrare. Factori meteorologice: viteza i direcia vntului vnt, tip precipitaii i temperatur. Topografie hidrogeologice modele de drenaj Road.Eliasson (1996) a examinat transportul de sare de la rutier i factorii n funcie i a artat o scdere exponenial a depunerilor de sare cu distana de la drum. Blomqvist (1999) a sugerat un model conceptual pentru a descrie componentele aeropurtate rspndire de sare;BackgroundeaeaDepositionDistbsprayDistbsplashspraysplash + + = ) () (unde a este depunerea la distan zero i constant b denot panta relaiei. Factorii care reglementeaz mecanismele de transport i, n consecin influenarea modelul constantele a i b sunt de asemenea listate. Blomqvist (2001) au artat c aceast funcie nu a fost potrivit pentru a descrie modelul de depunere efectiv la toate perioadele de timp. Un alt mecanism a fost asumat de a trebui s fie adugate n scopul de a face modelul generic. Acest lucru se continu acum n cadrul proiectului de "Vintermodellen" la VTI, Linkping, Suedia.Pedersen i Fostad (1996) au artat o scdere similar a concentraiei de sare din sol cu distana de la drum. Rspndirea sare poate fi mprit n dou situaii principale:1) Rspndirea de sare n sol prin stropire i de pulverizare.2) Rspndirea de sare la sol prin stropire / pulverizare i scurgere.13Avnd n vedere n primul rnd situaia, concentraia de sare sczut n mod semnificativ nchis la drum i a atins nivelurile de fond la cca 8 m de drum. n a doua situaie, imaginea nu este ca drept nainte. Concentraia de sare a fost demonstrat de a reduce cu distana de la drum, cum era de ateptat, dar au existat, de asemenea, de mai multe ori cu creterea concentraiei cu distana de la drum. Aceasta este considerat a fi din cauza transportului sare n apele subterane de mic adncime de mai sus straturi de sol impermeabile.Blomqvist i Johansson (1999) a artat c depunerea de sare suportate de aer depinde de direcia vntului. Depunerea a fost diferit n diferite pri ale drumului, cu depunerea mai mare n direcia n direcia vntului de drum. Viteza vntului sa dovedit a fi un factor important care a influenat distana la care sarea a fost transportat (Blomqvist, 2001). La distane mai lungi, aceast relaie este, dei, probabil, fr importan pentru depunerea. Ali factori, cum ar fi caracteristicile de vreme i de trafic, sunt, de asemenea, susceptibile de a fi esenial s ia n considerare.Bjelks i Lindmark (1994) au fcut o analiz literaturii privind contaminarea solului i pe marginea drumului autostrada scurgerea din cauza traficului, artnd diferite mecanisme de mprtiere i concentraiile de contaminare n scurgerile autostrada, zpad i a solului. Prevenirea n aer rspndire a contaminrii de un fel de bariera, de exemplu, prin garduri de zgomot, perete de stanca sau dens perdele copac, d concentraii mai mari n sol, aproape de drum, n comparaie cu situaia n care nu exist nici o barier. Exist variaii mari ale valorii scurgere autostrada i coninutul acestuia. O compilaie de coninut contaminant n scurgerile autostrada din diferite ri a fost fcut n Bjelks i Lindmark (1994). Concentraia de sare din scurgerile autostrada este puternic conectat la sezon. Concentraiile de clor de pn la 35000 mg / l i concentraia de sodiu pn la 22500 mg / l au fost msurate n timpul iernii n Statele Unite ale Americii. Pe parcursul celelalte anotimpuri, concentraiile de Cl i Na sczut la mai puin de 5 mg / l. Compilarea nu include nici masuratori de CI sau Na fcute n Suedia.Buttle i Labada (1999) a afirmat c, dei impactul asupra mediului de drum sare de degivrare sunt bine cunoscute, cile de sare urmtoarele cereri au rareori fost cuantificate. n ncercarea de a determina soarta de sare de degivrare, Buttle i Labada (1999), msurat de retenie i de pierderea de zpad adiacent la o seciune 14 km de autostrad din sudul Ontario, Canada. Zpad de pe marginea drumului ar putea aciona ca un depozit temporar de sare aplicate. Retenie n zpad a fost demonstrat de a dezintegra n funcie de putere de la distan de la autostrada. Transport vnt de sare a fost de numai minore i limitat la site-uri relativ expuse. n schimb, aproape toate aplicate NaCl a fost transportat la suprafaa solului prin (i) scurgerea direct n timpul sau la scurt timp dup aplicare, i (ii) a fost eliberat din zpad n timpul topirea zpezilor.Hautala colab. (1995) a folosit, de asemenea, prelevarea de probe de zpad, pentru a estima cantitatea de poluani pe marginea drumului. Rezultatele arat c exist o diferen clar ntre pdure i cmp deschis, n ceea ce privete modelul de depunere i magnitudinea. La site-ul pdure, concentraia de ioni de clorur de la 10 m era semnificativ mai mare dect la cmp deschis. Scderea concentraiei de clorur cu distana a fost de asemenea mult mai dramatic la locul de pdure dect pe site-ul cmp. Plantele de padure pot astfel, ntr-o oarecare msur, s fie considerat ca o barier n calea cea salin de la drum. In studiul, recoltarea sa fcut din partea amonte pe direcia vntului de drum, ceea ce indic faptul c astfel poluanii rutiere de asemenea, pot fi detectate n direciile de vnt minore.Intr-un studiu de salinitatea solurilor autostrad n Anglia, Rutter i Thompson (1986) simulat efectele utilizrii sare i precipitaii privind concentraiile de sodiu i clorur de n sol a rezervelor centrale. Transferul de sare de la carosabile la rezerva central a fost14consider, n principal ca urmare a pulveriza din roile vehiculelor. Diferenele n valoare de pulverizare i concentraia de sare din cauza diferenelor de pulverizare n timp i mrime de precipitaii au fost asumate de a uniformiza n perioada de timp de o lun, care a fost rezoluia de timp n simularea de echilibru sare. Cantitatea de sare depus pe rezerva central a fost, prin urmare, luat ca un procent fix din suma aplicat la drum.Distribuia diferitelor mecanisme de transportMsurtori de ap doilea tur de scrutin n dou sezoane de iarna de la un drum in Norvegia prezint o concentraie de sare de 37 i 75%, respectiv de sare suma degivrarea aplicate (stebl i Soldal, 1996). Blomqvist i Johansson (1999) a concluzionat c ntre 20 i 63% din sarea de dezgheare aplicat pe un drum n mijlocul Suedia a fost transportat pe calea aerului i depozitat pe sol 2-40 m de la drum. Mai mult de 90% din aceast depunere a fost gsit la locul de studiu n termen de 20 m de drum. O parte poate fi totui n continuare transportate departe. Pedersen i Fostad (1996) au artat c 10-25% din sarea aplicat a fost rspndit prin aer i cea mai mare parte acestei sri a fost depus n termen de 8 m de drum.Labada i Buttle (1996) a studiat cile i soarta dejivrant sare pentru o seciune de 14 km a unei autostrzi majore de trecere crestele Oak Moraine n sudul Ontario, Canada. Stratul de zapada de la toate transectelor studiate sa dovedit a reine 8000 ppm. Concentraiile de clorur din apele subterane i a solului a sczut rapid cu creterea distanei de la drum. Ambele zone de studiu au avut condiii hidrogeologice nefavorabile, cu straturi permeabile suprafaa solului, la nivel nalt a apelor subterane i teren plat cu rennoire n ap.Pedersen i Fostad (1996) a observat daune vegetaiei pn la cca 50 m de drum n cteva zone deosebit de expuse la investigaii n Norvegia. n acest studiu sa ajuns la concluzia c cele mai ample pagubele vegetaie au fost cauzate de absorbia de sare prin rdcini. Solul n cele mai multe dintre aceste zone investigate era pmnt, cu o capacitate bun capilar. Experimente de laborator au aratat plrie tip de sol poate fi semnificativ pentru gradul de daune sare la plante. Condiii precipitaii i drenare sunt, desi, de asemenea, factori decisivi. Precipitaii mare in toamna, nainte de urmtoarea sezon srare, poate, prin urmare, reduce foarte mult daune vegetaiei. Daune de vegetaie de la stropi i pulverizare de drum depinde de viteza de circulaie. Viteza trafic la 80-90 km / h dus la daune de pn la 5-8 m de drum i de pn la 2-3 m la vitez mai mic.Viskari i Krenlampi (2000) au investigat relaia dintre acumulare de sare i rni vizibile pe ace de pin silvestru aproape de o autostrada din estul Finlandei. Dou site-uri diferite, cu diferite politici degivrare au fost selectate pentru studiu. Utilizarea redus de sare sczut n mod clar acumularea de sare i generarea de leziuni vizibile la ace de pin n cretere cel mai apropiat drum. Sare a demonstrat ns s rmn n ace, care ofer o cretere de acumulare de sare cu creterea de anul ac. Acumulare de sare n acele fost n acest caz presupune, n principal din cauza aeriene ceata salina. Absorbie rdcin a fost considerat mai puin important, deoarece s-au observat modificri ale concentraiei de sare din sol ntre site-uri. Nu exist informaii privind tipul de sol a fost dat. Efectele nocive ale sare rutier nu au ajuns departe de drum. Concentraia Sare i leziuni vizibile n acele erau nesemnificative la o distan de 20 pn la 30 m.Transportul de clorur n zona vadosDup depus pe teren, sare va infiltra n sol mpreun cu apa se infiltreaz i transportat mai jos profilul de sol pentru a ajunge n cele din urm n apele subterane. Bckman i Folkesson (1995) a afirmat c circumstanele geologice i hidrogeologice sunt de o importan crucial n ce msur o zon va fi afectat de poluare sare.Deoarece clorur este non-reactiv acioneaz ca un trasor bun. Clorura n soluie se deplaseaz prin sol, practic aceeai vitez ca soluia de deplasare. Procese fundamentale i factorii care afecteaz transportul de sare n soluri nesaturate i ecuaiile care guverneaz sunt prezentate n exemplu Looney i Falta, (2000) sau Bresler (1981). Modelarea curgerii nesaturat i transportul solutului sunt evaluate n Rasmuson (1989). Flux i transportul de sare n zona vados va depinde de proprietile hidraulice ale solului, factori meteorologici, vegetaiei i profunzime i fluctuaie a pnzei freatice (de exemplu, Looney i Falta, 2000).Clorura aplicat ca sarea pentru dezghet este stocat temporar n zona nesaturat, ceea ce face ca zona nesaturata important pentru a studia, pentru a cuantifica timpul de staionare i de transport pn la clorura ajunge la apele subterane. Concentraia de clorur este gsit s creasc cu adncimea n sol (de exemplu, Pitt i colab., 1999). Clorur pot continua s se scurg din profilul solului i de a crete concentraia de clorur ntr-un acvifere decenii dup aplicarea dejivrant opriri sare (Lindstrm, 1998). Persistena de clorur n fluxuri afectate de sare rutier pot fi atribuite pentru a ncetini eliberarea de clorur a avut loc la sol, chiar i n timpul perioadelor de ne-srarea (Mason et al., 1999).16Alte procese dect depunerea n aer de sare poate contribui la creterea concentraiei de sare n apa din sol la o oarecare distan de drum (Rohr, 1996). Aceste procese pot fi flux uscat de sare meltwater, transportul de sare pe orizontal n zona vados, capilar se rzvrti de sare subterane. La o distan de 17 m de drum concentraia crescut de sare a fost explicat prin transportul de sare de ap subteran. Transportul de sare de ap subteran ca rezultat concentraii mari de clorur n soluri aproape de suprafa pot aprea n locurile unde pnzei freatice este destul de mic adncime, cum ar fi n acvifere mici compuse din pn la sau nisip outwash. Pedersen i Fostad (1996) a considerat ocazii cu creterea concentraiei de sare n sol cu distanta de la drum pentru a fi din cauza transportului sare n apele subterane de mic adncime de mai sus straturi de sol impermeabile. Freatic n acvifere mari cu masa de adncime i fluctuaii de nivel mici, cum ar fi eskers, cel mai probabil nu va afecta partea superioar a solului. Prezicerea concentraii de clorur n zona nesaturat a acestor acvifere mari este astfel mai simpl. Prin urmare, abordri diferite pentru calcularea concentraiei de clorur i de transport n solurile nesaturate ar trebui aplicate pentru diferite geologie / hidrogeologie.Curgerea prin zona nesaturata este o component foarte critic n zonele cu watertable superficial (Demetriou i Punthakey, 1999).Solul ngheat este adesea considerat impermeabil, dar n cazul n care pri din spaiu poros sol sunt rmas n timpul iernii nghe umplut cu aer, apa din topirea zpezilor poate infiltra pmnt ngheat (Sthli et al., 2001). ntr-un studiu canadian, eliberarea de sare de zpad au avut loc nainte de ablaia complet a stratului de zpad, de asemenea, n scurt perioade miezul iernii topire i a fost, prin urmare, nu se limiteaz n totalitate la eliberarea principal de meltwater timpul primverii topire (Buttle i Labada, 1999). Amploarea i calendarul de ap i sare fluxurile de zpad la sol variat n zona investigat i sunt, prin urmare, important s se analizeze atunci cnd modelarea transportului sare care stau la baza apa din sol i a apelor subterane.O simplificare comun in multe scenarii de modelare este de a considera sol ca omogene, dei este bine cunoscut faptul c eterogenitatea este intrinsec pentru majoritatea solurilor din zona vados. Formaiuni de sol naturale sunt n mod normal eterogene, ceea ce va afecta circulaia apei i substanelor dizolvate. Efectele eterogenitate n diferite scri privind procesele de curgere si de transport este un aspect important pentru a nelege, dar este totui dificil de manevrat n multe abordri de modelare. Fiabilitatea previziuni folosind modele matematice trebuie s fie luate n considerare (Looney i Falta, 2000). Chiar dac site-ul de studiu este bine cercetat, exist nc incertitudini semnificative, de obicei, cu privire la stadiul actual al unui site, inclusiv contaminarea, geologice i proprietile hidrogeologice. Acestea sunt date eseniale pentru a face o modelare de succes, i este, dei important pentru cuantificarea incertitudinilor. Francez colab. (1999) a studiat diferenele flux nesaturat dominate de gravitaie i a concluzionat c eterogenitatea solului a fost cel mai important factor pentru a caracteriza n scopul de a obine previziuni exacte ale deplasrii solut.Abordri diferite de modelareAddiscott i Wagenet (1985) au comparat diferite tipuri de modele, de scop, complexitate, flexibilitate, transferabilitatea i utilitatea pentru solurile de teren. Modelele pot fi mprite n dou grupe principale diferite; (I) modelele deterministe cu un rezultat unic definibil i (ii) modele stocastice care consider rezultatul s fie incert. n cadrul acestor grupuri se poate face o distincie ntre doua modele mecaniciste i funcionale, sau n practic, ntre mai multe i mai puin de modele mecaniciste. n acest caz, mecanic implic faptul c modelul ncorporeaz mecanismele fundamentale ale procesului, de exemplu utilizarea ecuaiilor fizice derivate din Legea lui Darcy pentru fluxul de apa, si este astfel, de obicei bazat pe rata17parametri. Modele functionale, pe de alt parte, includerea tratamente simplificate de solut i ap flux i s fac nici o cerere de fundamenta-. Aceste modele sunt, de obicei pe baza unor parametri de capacitate, de exemplu, coninutul de ap volumetric. Datele de intrare mai puin i expertiz de calculator sunt, prin urmare, necesare pentru utilizarea lor.Scopul modelului ar trebui s stabileasc ce tip de model pentru a dezvolta sau de a alege. Modelele relativ mai complexe mecaniciste servete n principal ca instrumente de cercetare, precum i modelele funcionale simple sunt, n principal utile pentru gestionarea ghidare. Cantitatea de date de intrare necesare, adncimea de luarea n considerare a proceselor de baz, precum i sensibilitatea i acurateea simulrilor, toate depind de faptul dac modelul va fi folosit pentru cercetare sau n scopuri de gestionare. n scopul de a face un model de referin pentru scopuri de management nu se poate solicita cantitate considerabil de date, resurse de calcul i de timp de simulare. Modelul trebuie s fie, totui, capabil de a reprezenta variabilitatii spatiale si temporale in climat, sol, hidrogeologie si vegetatie la scara corespunztoare (Beverly et al., 1999). Exist o serie de modele bazate fizic, care au potenialul de a modela astfel de procese cuplate, dar au nevoie de date considerabile disponibile pentru a valida rspunsul modelului la scalele spaiale i temporale necesare. Dei modelele mecaniciste au o baz teoretic solid i ncearc s ofere o descriere exact a mecanismelor fundamentale ale leiere, ele nu dau n mod necesar simulari mai fiabile sau mai precise de circulaie ap i substana dizolvat dect, modelele funcionale mai puin mecaniciste simple (Addiscott i Wagenet, 1985).O modalitate de a dezvolta modele de gestionare operativ este de a ncepe cu un model mecanic mai complex i, eventual, se ncheie cu un model redus simplu, bazat pe modelul mai complexe. Intr-un model redus, structura modelului este simplificat i parametrii nu mai avea un sens fizic. Modelul redus poate fi totui considerat ca un model funcional indirect, deoarece relaiile sunt derivate din modelul determinist. Modelele reduse au low cost de calcul, comparativ cu modele bazate fizice. Acesta este un avantaj atunci cnd obiectivul este de a ncorpora modele de sisteme complexe n instrumente interactive de suport decizional care necesit timpi de rspuns scurt. n plus, modele reduse sunt n cea mai mare parte nu se limiteaz la un anumit site, singura restricie este c condiiile din zona trebuie s fie similare cu cele pentru care au fost dezvoltat modelul. Forsman i Grimvall (2003) derivat un model redus de leiere termen lung a azotului prin combinarea rezultatele unui numr mare de simulri ale unui model bazat fizica unidimensional. n dezvoltarea modelului accentul a fost stabilit pe identificarea structurilor liniare de relaii input-output. Jarsj colab. (1994) au investigat influena condiiilor de mediu i caracteristicile solului pe pstrarea i volatilizarea hidrocarburi kerosen n soluri glaciare i post glacial i a gsit o relaie linear ntre capacitatea de reinere kerosen i capacitatea de retenie a apei.Parametrii efectiviAbordarea tradiional a modelarea fluxului i transport se bazeaz pe ecuaii difereniale pariale, rezolvate numeric cu limita corespunztoare i condiiile iniiale i proprietile hidraulice ale solului. Rezultatele de la simulri sunt apoi supuse validrii extinse, mai ales in conditii de laborator controlate. Msurtori de teren au fost efectuate ntr-o msur mai mic (Jensen i Refsgaard, 1991). Aceste modele au fost iniial dezvoltat pentru coloane de sol unidimensionale (masuratori puncte) n cazul n care are loc nici o interaciune ntre coloane individuale. La aplicarea acestor modele a scar cmp o presupunere comun este de a interpreta domeniul ca o coloan a solului echivalent caracterizat de un set de funcii hidraulice echivalente, care sunt stabilite de medie pe un numr de prelevare de probe18locatii, cu alte cuvinte de stabilire a parametrilor efectivi. Prin rularea simulrilor folosind proprieti hidraulice echivalente se presupune c modelul previziunile reprezint valorile ateptate ale variabilelor dependente din domeniul. Parametrul c randamentele, cu o singur simulare, o valoare de ieire pentru fiecare component buget apa, care este egal cu valoarea medie obinut cu 10 simulri este definit ca un parametru eficient (BOULET colab., 1999). Abordarea comun de parametrii eficiente este media aritmetic pentru retentia de apa si medie geometric pentru conductivitate hidraulic (Jensen i Refsgaard, 1991), n calitate de masuratori de retenie a apei sunt asumate n mod normal distribuite i conductivitatea hidraulic distribuite log-normal.Mai multe modele de simulare se bazeaz pe ecuaia Richards pentru dinamica de ap murdar i ecuaia convecie-dispersiei circulaiei poluanilor anorganici, cum ar fi ionul clorur de. n scopul de a estima leiere medie de clorur pe diferite tipuri de sol, modelele trebuie s fie aplicate la scar domeniu, fie prin upscaling la punctul de simulri la scar domeniu, de exemplu, folosind metode geostatistice, sau prin interpretarea domeniului de coloane echivalente care nu interacioneaz sol folosind parametrii hidraulici eficace (Djurhuus colab., 1999). Utilizarea unor parametri eficiente reduce numrul de simulri n mod semnificativ, iar pentru un model care va fi folosit ca instrument de gestionare aceasta este o abordare uor de utilizat. Utilizarea parametrilor eficiente pentru fluxul de modelare n sol a fost studiat de exemplu Zhu i Mohanty (2003); Boulet colab. (1999); Djurhuus colab. (1999); Refsgaard colab. (1999); Butts i Jensen (1995) i Jensen i Refsgaard (1991).Exemple de modele deterministe pentru zona vadosUn bun exemplu privind utilitatea aplicrii unui model functional unidimensional transportului substanei dizolvate n zona vados a prezice i afia vizual sare ncrcare pe o suprafa mare, se gsesc n Corwin i colab. (1999). Corwin i colab. (1999) au evaluat un model funcional-GIS legate, TETrans, pentru capacitatea sa de a prezice sare de ncrcare a apelor subterane din agricultur ntr-o zon de studiu format din soluri cu granulatie fina in California. Modelul TETrans este un model de transport unidimensional, funcional, care este utilizat pentru a prezice sarea ncrcare dincolo zona rdcinii (adic> 1,5 m). Pentru a reduce influena variabilitii spaiale n parametrii de intrare, parametrii de capacitate (de capacitate de exemplu, cmp, coninutul minim de ap, etc.), mai degrab dect parametrii ratei (de exemplu, saturat / conductivitate hidraulic nesaturat) au fost utilizate n model. Utilizarea unui model unidimensional se bazeaz pe conceptul de "volum elementul reprezentativ" (REV), reprezentnd un domeniu spaial al proprietilor de transport solut unde variabilitatea proprietilor este cel mai puin. Hrile generate ofer un instrument vizual util pentru evaluarea impactului potenial al salinitate asupra apelor subterane, i s ofere astfel de informaii valoroase pentru a lua decizii de management pentru a minimiza impactul asupra mediului, fr a compromite viitorul productivitii agricole. Corwin i colab. (1999) prevede, de asemenea, c este nevoie de activitatea viitoare i n curs de desfurare. Exist o nevoie de a crea hri de incertitudine, folosind tehnici Monte Carlo sau de ordinul analiza incertitudinii a stabili fiabilitatea simulrilor. Alt domeniu n curs este de a mbunti precizia spaial de delimitare REV de serie, sau domenii spaiale cu proprieti similare pentru a transporta o substan dizolvat prin zona vados. De asemenea, este necesar interaciunea dintre turatii si se capacitatea de a msura aceste interaciuni s fie n msur s dezvolte conceptuale algoritmii model care va ine cont de debitul de ap lateral i de transport substan dizolvat.CoupModel (Jansson i Luna, 2001) este un model mecanic deterministic unidimensional care calculeaz cldur i ap verticale fluxurilor n sistemul sol-zpad-plante-o atmosfer. O descriere extins a modelului poate fi gsit n Jansson i Karlberg (2001). Micarea vertical a apei n profilul de sol este descris de ecuaia lui Richard pentru19debit nesaturat. Funciile hidraulice necesare pentru rezolvarea ecuatiei sunt funcia de reinere a apei i funcia nesaturate conductivitate hidraulic. Ambele proprieti sunt considerate funcii ale coninutului de ap. Serii de timp de date meteorologice sunt de intrare variabile de conducere de model. Modelul poate lua n considerare, de asemenea, formarea de snowpack, ger n sol, evaporare, absorbia apei i transpiraia de vegetaie, curge n macropori i scurgerile de suprafa. Sthli colab. (2001) a constatat c flux lateral sub-suprafa a fost componenta scurgere dominant n impadurita pana la captare din nordul Suediei. Scurgerile de suprafa apare doar n perioadele scurte n legtur cu ghea blocarea apa efectuarea porii. Avnd n vedere nghe a solului n simulri model este prezentat a fi important pentru a putea calcula turul doi total acumulat. O aplicaie opional sare dejivrare pot fi adugate la concentraiile de fond de clorur precipitaiilor i sol, fie ca valori msurate ale cantitate de sare aplicate sau ca o concentraie aproximativ aduga dup temperatura se afl ntr-un anumit interval.Transportul de clorur n apele subteraneDeoarece clorura este un compus mobil va fi transportat, mpreun cu apele subterane. Debitul de ap n zona saturat se presupune a fi descrise de curgere Darcian (de exemplu, Looney i Falta, 2000). Clorur stocate n zona nesaturata voina n timpul topirea zpezilor culoare n apele subterane i de a crete concentraia de clorur din apele subterane (Nystn, 1998). Vara i toamna apa de ploaie va dilua atunci concentraiile de clorur. n acvifere mici, cum ar fi zonele de morene, salinitatea va crete rapid n apele subterane (datorit porozitate efectiv sczut), n comparaie cu acvifere mari, cum ar fi eskers, n care salinitatea va crete lent (Soveri, 1994).Diferenele de densitate ntre sare i a apelor subterane proaspete poate duce la stocarea de clorur n apele subterane adnci. Scufundarea de ap salin apar numai la concentraii foarte mari de clorur, conductivitate hidraulic sczut i gradientul hidraulic a apelor subterane redus i astfel de condiii este puin probabil n zonele extrem de permeabile adecvate pentru alimentarea cu ap (Nystn, 1998).Concentraiile de clorur n apele subterane va fi cel puin la punctul de evacuare natural i concentraiile la starea de echilibru mai aproape de carosabil poate fi un ordin de mrime mai mare (Howard, 1998). Wells aproape de drumul va ajunge la starea de echilibru relativ rapid cu valori stabilizate, n timp ce norul de contaminare nc migreaz n stratul acvifer. Prin urmare, este important s se tie ce parte a acviferului, care este considerat, la ce distanta de drum.Intr-un studiu de salinizare de sonde private din sarea pentru dezghet n judeul Vstmanland, Suedia, Fabricius i Olofsson (1996) a constatat c distana drumurilor i altitudine de fntna comparativ cu suprafaa drumului au fost factorii de risc primare pentru contaminarea bine. Wells n sol situate sub suprafaa drumului artat un coninut sporit clorur comparativ cu puuri situate deasupra suprafeei drumului.Springs pot fi folosite pentru a studia contaminarea apei subterane ntr-un acvifer (Thunqvist, 2000; Williams et al., 1999). Williams i colab. (1999) au dezvoltat un indice biologic pentru a monitoriza impactul contaminrii sare rutier a apelor subterane n izvoare.Granlund i Nystn (1998) au folosit dou-dimensional model de ape subterane BOM, n scopul de a studia variaiile regionale n concentraie de clorur de i pentru a anticipa concentraii de clorur viitoare la un acvifer important n centrul Finlanda, Esker Miekkamki. Simulrile au artat c, chiar dac srare rutier este ntrerupt, va fi nevoie de decenii nainte de concentraia de clorur n apele subterane vor atinge valorile de fond naturale. Acelai rezultat20a fost demonstrat de un acvifer din Suedia (Lindstrm, 1998). Bckman (2002) a concluzionat c solului i a apelor subterane de-a lungul unui drum au cantitati mari de sare, dup muli ani de aplicare sare rutier. Timpul nainte de efectul aplicrii sare sczut este vzut n apele subterane pot fi, prin urmare mult timp.Niemi (1998) a modelat transportul clorur n acvifere finlandeze tipice vulnerabile la poluarea clorur. Au fost modelate patru tipuri diferite de eskers i o moren creasta-ghea marginal. Diferitele scenarii de modelare a artat c cel mai important factor s ia n considerare care afecteaz concentraiile observate, a fost dimensiunea acvifer. Diferenele dintre diferitele tipuri acvifere erau pe alt parte, nu asta semnificative.Eliasson (2001) a folosit modelul FEFLOW pentru modelarea predictiv a impactului asupra apelor subterane de la drumuri. O descriere bun a unor modele de ape subterane sunt disponibile, de asemenea, gsit n Eliasson (2001).Modele cuplateModelele cuplate constau, n general, de un model pentru transportul n zona vados cuplat la un model care simuleaz transportul n apele subterane. Pentru cea mai mare parte, modelele unidimensional de zona nesaturata sunt ncorporate n modelele cu dou sau tridimensionale ale fluxului de ap i substanelor dizolvate n zona saturat. De exemplu, Beverly colab. (1999) au dezvoltat un model integrat nesaturat / saturat de captare a proceselor de salinitate, numit modelul SMILE. Un modul nesaturat unidimensional simplificat este formulat i integrat n modelul de US Geological Survey tridimensional finit flux diferen subterane, MODFLOW. Modelul nesaturat ar putea fi folosite pentru a furniza estimri de rencrcare pentru orice model de ape subterane flux saturate, dar modelul MODFLOW a fost adoptat n acest studiu, deoarece acceptrii sale largi. Modelul conceptual simplificat aproximeaz unidimensional sol vertical micare de umiditate care rencarc tridimensional modelul subterane, ceea ce nseamn c fiecare celul rectilinie diferen subterane finite este suprapus de o coloan nesaturat de dimensiuni similare.MIKE SHE de Institutul Danez hidraulic (DHI) este un exemplu de un model care se ocup att zona nesaturata si zona apelor subterane. Demetriou i Punthakey (1999) au evaluat diferite opiuni pentru gestionarea durabil a apelor subterane folosind MIKE SHE integrat pachet de modelare hydrogeoloicial. Refsgaard colab. (1999) a folosit modelul MIKE SHE pentru modelarea levigare nitrai i contaminarea apelor subterane la scara larga.Cele mai multe modele care descriu debit i de transport n solurile nesaturate sunt unidimensionale. Complet modele tridimensionale necesit timp considerabil calcul i, prin urmare, nu sunt att de potrivite pentru probleme de management. Aceste dificulti pot fi sustrage prin utilizarea unui model tridimensional cvasi loc. Yakirevich colab. (1996) prezint un model tridimensional cvasi fluxului bazat pe cuplarea ecuaiei Richards unidimensional n zona nesaturata si planul ecuaia fluxului bidimensional n zona saturat. Micarea de solui sunt simulate utiliznd o ecuaie de transport tridimensional. Un alt model cvasi-tri-dimensional este folosit de Koivusalo colab. (2000) pentru a prezice procesele precipitaii-scurgere la un bazin hidrografic impadurita din sudul Finlandei. O aproximare a ecuaie Richards a fost folosit pentru a calcula vertical distribuia umiditatea solului. Abordarea unidimensional flux vertical pentru zona nesaturata a fost cuplat cu un model de ape subterane bidimensional pentru a calcula micare de ap lateral n zona saturat.21Thunqvist (2003) simulat concentraia de clorur i fluxul in zona nesaturata cu CoupModel unidimensional (Jansson, i Luna, 2001) i a folosit rencrcare rezultat ca intrare pentru modelarea concentraie de clorur de flux i n apele subterane, cu trei-dimensional Modelul subterane MODFLOW. Lindstrom (1998) prezint o metodologie pentru a prezice modificri ale calitii apei subterane, folosind un flux unidimensional i model de transport, MACRO, pentru zona nesaturata, i un model bidimensional, MC, pentru zona apelor subterane.Utilizarea GIS n studiile de modelareNatura spaial a sursei non-punct (NPS) poluani face modelarea unor astfel de poluani n zona vados bine adaptate la integrarea unui sistem de informaii geografice (GIS) (Corwin i colab., 1999).Brodie (1999) GIS combinat i un model de ape subterane (MODFLOW) pentru a modela curgere a apei subterane regional. Tehnologiile pentru sistemul de management al bazelor de date relaionale (RDBMS), n cazul n care, de exemplu, sunt stocate informaii foraj, i GIS, proiectat pentru gestionarea informaiilor spaiale, sunt integrate n timpul construirii unui model subterane regional.Dowling colab. GIS (2003) au folosit (Fuzzy Analize Peisaj GIS (FLAG) de model) pentru a dezvolta captare i regional umiditatea solului scar hri pentru terenurile agricole din Australia. Hrile au fost elaborate pe baza doar pe date de elevatie, printr-o abordare index poziie peisaj. Nivelului apelor subterane ori se coreleaz bine cu topografie, provocnd salinitate s apar n zonele joase, zone convergente i pauze de pant. Prin urmare, este de ateptat salinitate i de descrcare de gestiune mbuntit (zone umede sau exfiltraii) pentru a fi legate de caracteristicile topografice i altitudine.Lindstrom (1998) cuplat modelarea fluxului i de transport n zona nesaturat i saturat de o GIS, Idrisi.Lindberg colab. (1996), Lindberg i Olofsson (1997) i Gontier i Olofsson (n pres) au aplicat Risc metoda Variable (RV-metoda) ntr-o GIS, pentru a evalua riscul de salinizare a apelor subterane. O implementare a RV-metoda ntr-un GIS permite posibilitatea de a efectua studii pe arii extinse. Printre problemele care sunt recunoscute, crearea de baze de date este menionat, care include att colectarea de date i asigurarea calitii corespunztoare a bazei de date.Sivertun i Prange (2003) au pus n aplicare un model de eroziune (modelul USLE) ntr-un GIS, n scopul de a gsi zonele critice ale polurii din surse non-punct ntr-un bazin hidrografic, adic zonele cu risc ridicat de eroziune sau de influen asupra calitii apelor de suprafa. Cele mai importante surse de poluare considerate n acest studiu sunt zone agricole. Beneficiul de a folosi GIS este posibilitatea de a analiza suprafete mari si identificarea zonelor cu risc cu o precizie spaial ridicat. El (2003) a integrat GIS i un non-punct Modelul poluarea cauzat agricole (AGNPS) pentru a analiza efectul de schimbarea destinaiei terenurilor privind poluarea cauzat de non-punct ntr-o cumpn.Deursen (1995) se refer la abordri i concepte pentru integrarea modelelor dinamice i GIS. PCRaster, un GIS prototip pentru modelare dinamic este prezentat n studiu.Thunqvist (2003) au folosit o abordare simpl stare de echilibru n GIS pentru estimarea concentraiilor de clorur n apele de suprafa ntr-un bazin hidrografic n Suedia. Mayer i colab. (1999) a evaluat impactul srurilor rutiere de cotitur n mod similar, prin calcularea concentraiilor de clorur bazate pe ncrcri de sare i scurgerile, cu analiza efectuat ntr-un GIS.22Cerine de date i disponibilitateaModelarea rspndirea de sare de la transportul rutier i transportul n zona nesaturata si saturata necesit date de intrare la cererea de sare, condiii meteorologice, caracteristicile vegetaiei i solului, proprieti hidraulice i date geografice.Datele meteorologice sunt fundamentale n cele mai multe studii de modelare privind flux i transportul apei i a polurii. n Suedia datele meteorologice pot fi obinute pentru ntreaga ar de la SMHI (suedez Meteorologie i Hidrologie Institutul) sau de la Administraia suedez DN (SNRA). Sistemul de informare care utilizeaz SNRA este Sistemul Road Vremea Information (RWIS (VViS n suedez)), care masoara temperatura n aer i la direcia suprafeei drumului, precipitaii, viteza vntului i vntului, fiecare 30 minute (Ljungberg, n 2001). Aproximativ 600 de staii de msurare sunt plasate n ntreaga ar. Sistemul este dezvoltat n principal pentru a da un avertisment timpuriu de ghea drumuri, motiv pentru care staiile de msurare sunt n majoritate situate n punctele joase ale terenului (Torbjrn Gustavsson, pers. Comm.).Informaii cu privire la acoperirea terenurilor, vegetaie i de utilizare a terenurilor este disponibil de la Survey National Land Suediei (Lantmteriet). Date este produs n cadrul proiectului Corine Land Cover i rezoluia variaz ntre 1 i 25 ha.Modelarea cu ap i a fluxului de sare n zona nesaturata si saturata necesit date de intrare privind caracteristicile solului i proprietile hidrogeologice. Exist moduri diferite de a obine aceste date de intrare; msurtori de teren, informaii din bazele de date spaiale generalizate (de exemplu, sondaje de sol) sau prin funcii de pedotransfer, care estimeaz proprieti hidraulice ale solului din textura.Hri ale solurilor digitale care acoper o mare parte din Suedia este disponibil de la SGU n rezoluia spaial de 50 x 50 m.Setrile de tip hidrogeologice poate fi un instrument util pentru a descrie configuraia solului. Clasificarea apelor subterane n Suedia prezentate de Agenia de Protecie a Mediului suedez sorteaz acvifere n cinci tipuri de baz geologice de, sub-mprit diferite locaii geografice. Clasificarea se bazeaz pe acei factori care au cea mai mare importan pentru compoziia chimic a apelor subterane. Informatiile de setri diferite de tip hidrogeologice i utilizarea lor pot fi gsite n SEPA (1999), Stejmar Eklund (2002), Maxe i Johansson (1998) i Vgverket i Rddningsverket (1998). Maxe i Johansson (1998) au dezvoltat o procedur automat care transform harta geologic digital setrile de tip hidrogeologice i vulnerabilitatea apelor subterane. Harta este produs cu o dimensiune a pixelului de 10 x 10 m.Utilizarea modelelor computerizate pentru a simula apa si de transport solut este adesea limitat de lipsa de parametri de intrare exacte (Nemes, 2003). Aceti parametri de intrare de limitare sunt cel mai adesea la caracteristicile hidraulice ale solului, cum ar fi retenia de ap i conductivitate hidraulic. Estimarea caracteristicilor hidraulice ale solului cu funcii de pedotransfer (PTF) pot aciona ca o alternativ la teren sau de laborator masuratori costisitoare i suprtoare. Nemes (2003) a evaluat diferite PTF pentru a estima de reinere a apei din sol pentru soluri i a declarat maghiari; "Folosind un mic set de date relevante (local) - dac este disponibil - este mai bun dect utilizarea unui set de date de mare, dar mai general". Curbele de retenie de ap estimate (WRC) au fost apoi utilizate pentru a simula serii de timp de umiditate a solului. Studiul a demonstrat c diferenele dintre estimrile pe baza datelor colectate de la diferite scri sau WRC msurate nu au fost principala surs de eroare n modelul de simulare.23Diferenele dintre PTF naionale i internaionale disprut n mare parte, atunci cnd s-au folosit curbele estimate de reinere de ap pentru simulri de coninut de ap din sol. Jonasson (1991) i Rajkai colab. (1996) Caracteristicile de retenie a apei estimate din densitatea n vrac i cereale distribuia mrimii solurilor suedeze.Informatiile de construcie de sonde, n ceea ce privete capacitatea, localizare, profunzime i geologie i analize chimice a apelor subterane este de la mijlocul anilor 1970 stocate la nregistrare Secia bine la Geological Survey Suediei (SGU). Aceste date au fost utilizate n studii privind frecvenele i locaia a apelor subterane de sare din Suedia (Olofsson, 1994; Olofsson i Sandstrm, 1998; Fabricius i Olofsson, 1996).Modelul de elevaie digital (DEM) produse de Studiul Naional de Land a Suediei este stocat ca suprafa raster cu o lime de 50 m. Aceast rezoluie limiteaz acurateea spaial a studiilor de modelare. Sivertun i Prange (2003) a mbuntit DEM prin adugarea de linii de contur stocate ale suedez digitale harta topografic (01:50 000).Timp diferite i rezoluii spaialeRezoluia temporalAlt rezoluie timp este necesar pentru diferite zone atunci cnd se analizeaz rspndirea i transportul sarea pentru dezghet. Pentru a calcula cantitatea de sare rezidual i cursul de declin, o rezolutie de timp de 30 minute sunt necesare pentru in- i ieire date (Bergab Klimatunderskningar, 1995). Modelul privind rspndirea de dejivrare sare care sunt n curs de elaborare n cadrul proiectului "Vintermodellen", cu scopul de a anticipa efectele negative vegetaiei de pe marginea drumului, suportate de aer, are o rezoluie de intrare de 1 or, dar producia va fi doar o valoare anual de expunere pentru vegetaiei (Gran Blomqvist, pers. comm.).Rutter i Thompson (1986) au investigat efectul de calcul echilibrului apei din sol de la totalurile lunare (de precipitaii i evaporare) n loc de pe o baz de zi cu zi. Clorur de ionul pare a fi sensibil la distribuirea actual n cteva luni, att precipitaii i de aplicare de sare. Date de intrare cu rezolutie de zi cu zi, prin urmare, s prefere pentru fluxul de modelare n zona nesaturat.Eliasson (2001) utilizeaz valori zilnice pe rencrcare a apelor subterane, atunci cnd modelarea impactului de drumuri asupra apelor subterane. Sa afirmat ns c, n acest studiu de caz, netezirea rencrcare a apelor subterane pe baze sptmnale ar fi putut face pentru a reduce timpul de simulare. Modelul a fost aplicat pe un Esker cu o zon nesaturat mare.Ohno (1990) a monitorizat concentraiile de Na, Cl i cianuri totale n apele de suprafa adiacente la patru n aer liber instalaiile neacoperite, depozitare nisip sare pentru anul 1988. levigare de sare rutier de la aceste loturi neprotejate de depozitare nisip-sare a dus la concentraii de pn Cl pn la 13500 mg / l n jurul apele de suprafa. Probele au fost luate lunar de zone umede n 30 m de situl de stocare i de la o locaie curbei ascendente a stabili nivelurile de fond. Concentraiile de Na i Cl au dovedit a fi cel mai mare n lunile de var, ca urmare a pierderii prin evaporare mai mare din zonele umede n acest timp.Timpul de simulare va ntr-o mare msur determin nevoia de rezoluie timp. Cnd simulri sunt realizate pe o perioad lung (zeci de ani, de exemplu), rezoluiile zi sunt de obicei inutile, dar de previziuni la perioade mai scurte dependena de rezoluie timp model va crete.24Rezoluia spaialExist o cerere n cretere pentru estimarea calitii apei la toate nivelurile, de la nivel local pn la scar regional. Principiile de baz ale multor procese hidraulice sunt bine nelese i numeroase modele au fost dezvoltate. Cu toate acestea, problema cu diferite scale apare atunci cnd se aplic un astfel de model, cum structura modelului i / sau parametrii modelului sunt dependente de scar. Prin urmare, este necesar s se analizeze problemele n cauz cu interpolare i upscaling. Interpolare are loc la o anumit scar. Upscaling, pe de alt parte, consider c o schimbare de scal de la nivel local (punctul) de pn la scar regional.Eterogenitatea solurilor este adesea o problem atunci cnd modelare micare solut. Modelele orientate proces fizic de curgere a apei i substanelor dizolvate pot calcula ieirile agregate spaial, dar exist de multe ori unele intrri care nu sunt disponibile la rezoluia spaial dorit. Parametrii de sol importante, cum ar fi conductivitatea hidraulic, prezint variaia spaial, care este dificil de a descrie i, prin urmare, estimat doar aproximativ. Aceast problem poate fi manipulat n cadrul modelelor funcionale aceste modele folosesc intrri care sunt factorii de capacitate, care sunt mai puin spaial variabil dect parametrii ratei. Acest lucru le permite s evite problemele de variabilitate spatiale asociate cu intrrile rata. Acest lucru ar putea duce ns la incapacitatea de a simula variaia n levigarea, care este de o importan practic (Addiscott i Wagenet, 1985).Nu numai geologice i proprietile hidrogeologice arat o variaie spaial, care este greu de descris n mod corespunztor. Distribuia precipitaiilor i alte variabile meteorologice variaz de asemenea i n spaiu trebuie s fie derivate din datele reprezentnd o reea relativ rare de staii meteorologice sau modele cu celule destul de mari de reea.Forsman i Grimvall (2003) a examinat n ce condiii distribuite spaial intrri pot fi nlocuite cu intrri medii spaial fr a compromite acurateea rezultatelor modelului agregate spaial. Ieirea unui model poate fi prtinitoare dac unele dintre procesele avute n vedere sunt valori non-linear i site-ul specifice de intrare se nlocuiesc cu valorile medii spaiale. Procesele care guverneaz transportul substanelor dizolvate n mediul sunt adesea puternic neliniare. O reprezentare corect fizic a acestor procese, prin urmare, necesit rezoluie spaial i temporal mare att a intrrilor i calculele din cadrul modelului. Pentru ieirile, pe de alt parte, solicit pe rezoluia spaial final temporala sunt n unele cazuri mai modest, de exemplu, atunci cnd un model este utilizat n principal pentru a pentru a prezice efectele pe termen lung i pe scar larg.Rezoluii spaiale de adncime eterogenitate n modele sunt n general mult mai mari dect scale de msurare a parametrilor i procesele fizice implicate (Looney i Falta, 2000). Problema apare atunci cnd upscaling dorii s atribuii parametri blocuri de calcul pe baza valorilor parametrilor msurate pe solzi mici din domeniu sau de laborator. In acest hidrologic este denumit determinarea parametrilor efectivi (Butts i Jensen, 1996).Exist o dependen de ceea ce mecanism determin distribuia de ap n sol (Looney i Falta, 2000) scar. La o scar mic, de exemplu, un eantion de baz de sol, de distribuie a apei este determinat n principal de capilaritate. Pentru o presiune capilar dat, distribuia apei este determinat n laborator prin distribuia mrimii porilor. Acest lucru a fost folosit ca baz pentru dezvoltarea de expresii matematice pentru curbele de retenie a apei i permeabilitate relativ (van Genuchten, 1980, Brooks i Corey, 1964), expresii care sunt utilizate n modele numerice. Pe scar larg, cu toate acestea, gravitatea devine important i pot s apar degetele, ceea ce face relaiile msurate la scar mic invalid la o scar de interes pentru studii practice de modelare. In unele cazuri speciale, ns, relaiile de mari dimensiuni pot fi estimate la 25msurare la scar mic. Alt aspect important de luat n considerare este cum s combine date de teren limitate, n general, obinut ca valori punctuale, n distribuii spaiale.ConcluziiConcentraie natural de clorur n sol i n apele subterane variaz n funcie de proprieti diferite de sol i roca de baz i cu diferite locaii geografice. Exist totui o lips de msurtori cantitative privind variaia ntre diferite tipuri de sol i localiti.n scopul de a determina orice impact antropic, cum ar fi de la sarea pentru dezghet, asupra mediului, variaia natural a concentraiei de clorur n depunerea, sol i a apelor subterane n zona de anchet ar trebui s fie determinat n primul rnd.Sare de dejivrare pot fi transportate de la rutier la mediul fie prin mecanisme aer sau prin scurgeri sau arat. Modelul spaial de depunere de sare cu distanta de drum pot fi studiate fie prin msurarea depunere din aer, concentraia de sare n concentraie de zpad sau de sare n sol superior.O scdere exponenial cu distana de la drum se presupune, cu diferene ntre pduri (sau alte obstacole) i cmpuri deschise. O majoritate de sare de la scurgerile autostrada va ajunge n anuri rutiere, construite pentru a avea grij de turul doi, i este fie infiltrat n sol, adsorbit n vegetaie sau transportate departe, mpreun cu apa din anurile. Astfel, este important de a afla de unde sare cel mai probabil, va infiltra n sol, n scopul de a calcula cnd i unde clorura n cele din urm va ajunge la apele subterane.Dejivrare sare poate duce la deteriorarea vegetaiei de pe marginea drumului. Diferite specii au o rezisten diferit la expunerea sare i asimilarea rdcin de sare poate depinde de tipul de sol. Aceti doi factori, tipul de vegetaie i tipul de sol, sunt, prin urmare, important s se stabileasc ntr-o zon n care se fac previziuni ale impactului asupra vegetaiei.Clorura aplicat ca sarea pentru dezghet este stocat temporar n zona nesaturat, ceea ce face ca zona nesaturata important pentru a studia, pentru a cuantifica timpul de staionare i de transport pn la clorura ajunge la apele subterane. Abordri diferite pentru calcularea concentraiei de clorur i de transport n zona de vados ar trebui aplicate pentru diferite geologie / hidrogeologie. n acviferele mici compuse din pn la sau nisip outwash cu mas subterane destul de superficial, sare pot fi transportate prin apele subterane de mic adncime i de a contribui la concentraii mari de clorur n soluri aproape de suprafa. Freatic n acvifere mari cu masa de adncime i fluctuaii de nivel mici, cum ar fi eskers, cel mai probabil nu va afecta partea superioar a solului nesaturate.Exist o serie de abordri diferite pentru transportul modelarea sare i fluxul de ap, de la simplu la mai complex. Scopul modelului trebuie s fie luate n considerare nainte de a decide ce tip de model pentru a dezvolta sau alege. Procesele cuplate ntre clim, sol, ap i vegetaie pot fi modelate prin modele bazate fizic, dar aceste modele necesit date importante disponibile. n scopul de a face un model de referin pentru scopuri de gestionare, aceasta nu poate solicita cantitate considerabil de date, resurse de calcul i de timp de simulare. Un model funcional mai simplu, care poate fi derivat din modelul mai complex, este o alegere mai bun n aceste cazuri.Integrarea modelelor GIS i simulare este o modalitate eficient de a face o analiz pe arii mari. Cele mai multe modele dezvoltate i punerea n aplicare n GIS consider aplicatii agricole.26Poluarea din activiti agricole este poluani surs tipice non-punctuale, cum este cazul cu sarea pentru dezghet. Exist, astfel, similitudini ntre poluani agricole i poluani din drum. Aplicatii agricole consider cea mai mare parte levigarea nitrailor, n timp ce clorura de sodiu este cel mai esenial n aplicaii de sare rutier.Modelarea rspndirea i transportul dejivrant sare necesit timp diferite i rezoluie spaial n funcie de care parte a sistemului pe care il cautati la. Exist o diferen ntre intrare necesare i rezoluia de ieire, n general cu o cerere de rezoluie mai mare pentru datele de intrare dect pentru datele de ieire. Nevoia de timp i rezoluie spaial va depinde de faptul dac modelul este folosit pentru estimarea efectelor pe termen lung i la scar larg sau dac este schimbrile la perioade mai scurte care sunt de interes. Problemele cu upscaling de la msurtori punctuale n domeniul sau de laborator pentru blocuri de calcul ntr-un model i interpolare n distribuii spaiale, este important s ia n considerare.ReferineAastrup, M., 1979: Nederbrdens betydelse fr klorid och sulfat i grundvatten. Vannet i Norden Nr 1-1979, pp 87-96. Nordisk Hydrologisk Forening.Aastrup, M., Thunholm, B., Johnson, J., Bertills, U. and Berntell, A., 1995: Grundvattnets kemi i Sverige. Swedish Environmental Protection Agency Report 4415. (In Swedish). Naturvrdsverket Rapport 4415.Aastrup, M., Bringmark, L., Brkenhielm, S., Hultberg, H., Iverfeldt, ., Kvarns, H., Qinghong, L., Lfgren S. And Thunholm, B., 1996: Impact of air pollutants on processes in small catchments: Integrated monitoring 1982-1995 in Sweden. Swedish Environmental Protection Agency Report 4524, 39 pp.Addiscott, T.M. and Wagenet, R.J., 1985: Concepts of solute leaching in soils: a review of modeling approaches. Journal of Soil Science 36, pp 411-424.Amrhein, C., Strong, J.E. & Mosher, P.A., 1992: Effect of Deicing Salts on Metal and Organic Matter Mobilization in Roadside Soils. Environ. Sci. Technol. 26, pp 709-709.Amrhein, C., Mosher, P.A., & Strong, J.E., 1993: Colloid-assisted transport of trace metals in roadside soils receiving deicing salts. Soil Science Society of America Journal 57(5), pp 1212-1217.Bauske, B. and Goetz, D., 1991: Effects of deicing salts on heavy metal mobility. Internal report from Institut fr Bodenkunde, Hamburg.Beier, C., Moldan, F. and Wright, R.F., 2003: Terrestrial ecosystem recovery modelling hte effects of reduced acidic inputs and increased inputs of sea-salts induced by global change. Ambio Vol. 32 No. 4, pp 275-282.Bergab Klimatunderskningar, 1995: Projekt Restsalt empirisk datormodell fr berkning av restsalt, vtskefilm och fryspunkt. Konsultrapport Bergab Klimatunderskningar, Gteborg. (In Swedish).Beverly, C.R., Nathan, R.J., Malafant, K.W.J. and Fordham, D.P., 1999: Development of a simplified unsaturated module for providing recharge estimates to saturated groundwater models. Hydrological Processes 13, pp 653-675.Bjelks, J. and Lindmark, P., 1994: Frorening av mark och vgdagvatten p grund av trafik. SGI Varia 420. Swedish Geotechnical Institute. 43 pp. (In Swedish).Blomqvist, G., 1998: Impact of de-icing salt on roadside vegetation a literature review. VTI Report 427A. Swedish National Road and Transport Research Institute. 36 pp.Blomqvist, G., 1999: Air-borne transport of de-icing salt and damage to pine and spruce trees in a roadside environment. Licentiate thesis TRITA-AMI-LIC 2044, Division of Land and Water Resources, Department of Civil and Environmental Engineering, Royal Institute of Technology, Stockholm. 27Blomqvist, G., 2001: De-icing salt and the roadside environment: Air-borne exposure, damage to Norway spruce and system monitoring. Dissertation TRITA-AMI-PHD 1041, Division of Land and Water Resources, Department of Civil and Environmental Engineering, Royal Institute of Technology, Stockholm.Blomqvist, G. and Johansson, E.-L., 1999: Airborne spreading and deposition of de-icing salt a case study. The Science of the Total Envrionment 235, pp 161-168.Boulet, G., Kalma, J.D., Braud, I. and Vauclin, M., 1999: An assessment of effective land surface parameterisation in regional-scale water balance studies. Journal of Hydrology 217, pp 225-238.Bresler, E., 1981: Transport of salts in soils and subsoils. In Holmes, J.W. & Talsma, T. (eds): Land and stream salinity. Developments in Agricultural Engineering, 2. pp 35-62.Brodie, R.S., Integrating GIS and RDBMS technologies during construction of a regional groundwater model. Environmental Modelling & Software 14, pp 119-128.Brooks R.H. and Corey, A.T., 1964: Hydraulic properties of porous media. Hydrology Paper No.3. Colorado State University, Fort Collins, Colorado, 27 pp.Buttle, J.M. and Labadia, C.F., 1999: Deicing salt accumulation and loss in highway snowbanks. Journal of Environmental Quality 28(1), pp 155-164.Butts, M.B, Jensen, K.H., 1996: Effective parameters for multiphase flow in layered soils. Journal of Hydrology 183 (1-2), pp 101-116.Bckman, L., 2002: Frsk med minskad saltanvndning p vg 67, Heby-Trnsj, vintern 2000/2001 effekter p salthalter i grundvatten. VTI notat 13-2002.Bckman, L. and Folkesson, L., 1995: Saltpverkan p vegetation, grundvatten och mark utmed E20 och Rv 48 i Skaraborgs ln 1994. VTI meddelande 775-1995.Bckman, L., Gransson, G., Knutsson, G. & Rhling, ., 1979: Vgars inverkan p omgivande natur Sammanfattning. Naturvrdsverket Report PM 1177. (In Swedish).Corwin, D.L., Carrillo, M.L.K., Vaughan, P.J., Rhoades, J.D. and Cone D.G., 1999: Evaluation of a GIS-linked model of salt loading to groundwater. Journal of Environmental Quality 28(2), pp 471-480.Demetriou, C. and Punthakey, J.F., 1999: Evaluating sustainable groundwater management options using the MIKE SHE integrated hydrogeological modelling package. Environmental Modelling & Software 14, pp 129-140.Deursen, W.P:A. van, 1995: Geographical information systems and dynamic models: development and application of a prototype spatial modelling language. PhD Thesis. Nederlandse Geografische Studies 190, Utrecht, Netherlands.Djurhuus, J., Hansen, S., Schelde, K. and Jacobsen, O.H., 1999: Modelling mean nitrate leaching from spatially variable fields using effective hydraulic parameters. Geoderma 87, pp 261-279.Dowling, T., Summerell, G.K. and Walker, J., 2003: Soil wetness as an indicator of stream salinity: a landscape position index approach. Environmental Modelling & Software 18, pp 587-593.Eliasson, ., 1996: Spridning av vgsalt kring vgar. Master of thesis B40, Earth Sciences Centre, Gteborg university. 34 pp. (In Swedish).Eliasson, ., 2001: Groundwater Impact Assessment and Protection - Predictive Simulations for Decision Aid. Licentiate thesis TRITA-AMI LIC 2066. Division of Land and Water Resources, Department of Civil and Environmental Engineering, Royal Institute of Technology, Stockholm.Fabricius, C. and Olofsson, B., 1996: Salinization of private wells from de-icing chemicals A pilot project in central Sweden. 14th Salt Water Intrusion Meeting (SWIM-96). Swedish Geological Survey (SGU) Reports and notes No. 87, pp 220-229.28Figueira, R., Sousa, A.J., Pacheco, A.M.G. and Catarino, F., 1999: Saline variability at ground level after kriging data from Ramalina spp. biomonitors. The Science of the Total Envrionment 232, pp 3-11.French, H.K., van der Zee, S.E.A.T.M. and Leijnse, A., 1999: Differences in gravity-dominated unsaturated flow during autumn rains and snowmelt. Hydrological Processes 13, pp 2783-2800.Godwin, K.S., Hafner, S.D. and Buff, M.F., 2003: Long-term trends in sodium and chloride in the Mohawk River, New York: the effect of fifty years of road-salt application. Environmental Pollution 124, pp 273-281.Gontier, M., 2001: Vulnerability assessment of de-icing salt contamination of private wells. Maser of Science Degree Thesis 2001:12, Division of Land and Water Resources, Department of Civil and Environmental Engineering, Royal Institute of Technology, Stockholm.Gontier, M. and Olofsson, B., (in press): Areell srbarhetsbedmning fr grundvattenpverkan av vgfrorening. Forskningsrapport Vgverket Region Mitt. Slutrapport projekt AL90/AB 2001:9877. TRITA-LWR, (in press).Gustafsson, M.E.R. and Larsson, E. Hallgren, 2000: Spatial and temporal patterns of chloride deposition in Southern Sweden. Water Air and Soil Pollution 124(3-4), pp 345-369.Hautula, E.-L., Rekil, R., Tarhanen, J. and Ruuskanen, J., 1995: Deposition of motor vehicle emissions and winter maintenance along roadside assessed by snow analyses. Environmental Pollution 87, pp 45-49.He, C., 2003: Integration of geographic information systems and simul