Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Sustainable snow handling
2007 (English)Doctoral thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

Urban snow contains pollution that originates from sources such as atmospheric precipitation, traffic emission, and de-icing chemicals. These pollutants accumulate in the snow during the winter and are released when the snow starts to melt. In Sweden, the municipal organizations are responsible for snow handling within the municipalities and the National Road Administration (SNRA) for snow handling on the main roads. Today, no general guidelines are given for how the municipalities should handle the snow, taking environmental aspects into consideration. To minimize the negative effects from snow handling, the Swedish Environmental Protection Agency presented a snow separation strategy. The purpose of this strategy was to separate urban snow into "heavily"- polluted and "less"- polluted categories. In implementing the strategy, municipalities may see difficulties arise when identifying criteria for "heavily polluted" and "less polluted" snow due to the large variations in snow quality within urban areas.The objective of this thesis was to study the conditions for developing an environmentally sustainable snow handling strategy. The research was carried out in three parts: snow handling strategies, pollutions in urban snow and pollution pathways from urban snow. First of all, a survey was conducted dealing with snow handling strategies used in a number of Swedish municipalities. The results concerning pollution in snow are based on field studies. Snow samples were collected in two Swedish municipalities and along a highway in the northern part of Sweden; the snowmelt process and the influence of road salt were studied through a laboratory experiment.The inventory of snow handling strategies in Swedish municipalities showed that the strategies have not changed much over a ten-year period. A study for the city of Luleå showed that the yearly traffic-related emissions and costs were reduced by increasing the use of local snow deposits. On the other hand, local snow deposits may lead to an increased risk of accidents and to negative local effects, such as delayed growing season, flooding, and drainage problems.Pollutants in urban snow such as metals and polycyclic aromatic hydrocarbons and particles have been studied and a comparison of snow quality in two Swedish municipalities, Luleå and Sundsvall, was made. This comparison showed that total concentrations of copper, lead, and zinc were quite similar for sampling sites with no and low traffic. Because of a longer winter period and a lower average temperature in Luleå, a higher accumulated amount of substances was found in Luleå. Also, the use of salt and warmer and shorter winter periods in Sundsvall resulted, to some extent, in lower average total concentrations in the snow pack, but the results show larger variations throughout the season, which may be harder to predict - an important issue when developing snow handling strategies. A comparison of PAH concentrations showed that the results in this study were, to some extent, lower than the results from other studies of snow quality. The pollutants' pathway from urban snow and the effects on melt water quality when using road salt as de-icing chemical have been studied in a snow-melting experiment. The study shows that the use of salt has the largest effect at the beginning of the melting period when the chloride is transported, resulting in lower pH and an increased transport of dissolved metals. When snow melts, larger particles stay on the ground, while smaller particles, to a greater extent, are transported with the meltwater. A comparison of the transport of particles from snow containing salt or no salt showed that an overall larger amount of particles transported with the meltwater if salt is used as a de-icing chemical in a snow handling strategy. A proposal for establishing standard values is discussed, taking results from Swedish investigations into consideration. A first set of guidelines towards developing a more sustainable snow handling strategy is also proposed, which could, preliminarily, be used by municipalities when developing their snow handling strategies.

Abstract [sv]

Urban snö innehåller föroreningar som härstammar från bland annat atmosfärsikt nedfall, trafik relaterade utsläpp och halkbekämpning. Föroreningarna ackumuleras i snön under vintern för att sedan frigöras under våren när snön smälter. I Sverige är kommunerna ansvariga för snöhanteringen inom tätorten, men Vägverket har oftast hand om större vägar. I dagsläget finns inga generella riktlinjer för hur snöhanteringen bör utföras på miljömässigt bästa sätt. För att minska snöhanteringens miljöpåverkan presenterade Svenska Naturvårdsverket en snösepareringsstrategi som innebär att urban snö delas in i mer eller mindre förorenad snö. Svårigheter kan uppstå i samband med implementerandet av en separeringsstrategi på grund av stora föroreningsvariationer i urban snö. Målet med avhandlingen var att studera de förutsättningar som krävs för att uppnå en miljömässigt uthållig snöhantering. Variationer i snökvalitet, hur föroreningar sprids under snösmältning, samt påverkan av halkbekämpningen har studerats. En enkätundersökning angående dagens snöhanteringsstrategier i svenska kommuner har genomförts och den urbana snökvaliten har studerats genom flera fältundersökningar. Snöprover har tagits och analyserats i två svenska kommuner och längs en större väg. Snösmältningsprocessen och hur den påverkas av vägsalt har studerats genom ett laboratorieförsök Resultatet från enkätundersökningen visade att snöhanteringstrategierna i svenska kommuner inte har förändrats nämnvärt över en 10-års period. En studie för Luleå kommun visade att ett ökat användande av lokal snödeponier kan minska utsläppen av CO2, CO och NOx och minska transportkostnaderna avsevärt. Å andra sidan kan ett ökat användande av lokala snödeponier leda till ökad risk för olyckor, lokala effekter som försenad växtsäsong, översvämningar och dräneringsproblem. Föroreningar i urban snö som metaller, PAHer och partiklar har studerats och en jämförelse av snökvaliten i två svenska kommuner, Luleå och Sundsvall har genomförts. Det visade sig att den totala koncentrationen av metallerna koppar, bly och zink var förhållandevis lika i de båda kommunerna längs vägar med ingen eller låg trafikbelastning. Däremot visade resultaten att en längre och kallare vinterperiod, liknande den i Luleå, gjorde att snön innehöll en större mängd föroreningar vid säsongens slut. Saltanvändning och en varmare vinter gjorde att föroreningskoncentrationerna i snön i Sundsvall var generellt lägre, men uppvisade större variationer under vintern som är svårare att förutsäga, en viktig del i utvecklingen av en uthållig snöhantering. Resultaten från snöprovtagningen visade också att PAH koncentrationerna i denna studie var överlag lägre än i andra liknande studier. Vägsaltets effekt på smältvattnet visade sig vara störst i början av en smältperiod, när den största delen av kloriden transporterades. Detta resulterar i ett lägre pH samt en ökad transport av lösta föroreningar. När kloridkoncentrationen minskade så fanns inte längre någon markant skillnad mellan föroreningstransporten från snö som innehöll salt eller inte innehöll salt. Höga kloridkoncentrationer bidrog även till att en större mängd partiklar transporterades med smältvattnet. Ett första förslag till schablonvärden i urban snö har tagits fram med hjälp av resultat från svenska snöprovtagningar, samt förslag till rekommendationer för att uppnå en mer uthållig snöhantering. Dessa kan i första hand användas av kommuner vid utvecklandet av sina snöhanteringstrategier.

Place, publisher, year, edition, pages
Luleå: Luleå tekniska universitet, 2007. , 31 p.
Series
Doctoral thesis / Luleå University of Technology 1 jan 1997 → …, ISSN 1402-1544 ; 2007:12
National Category
Water Engineering
Research subject
Urban Water Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:ltu:diva-25745Local ID: aedd9410-e1ec-11db-b0f8-000ea68e967bOAI: oai:DiVA.org:ltu-25745DiVA: diva2:998901
Note
Godkänd; 2007; 20070403 (ysko)Available from: 2016-09-30 Created: 2016-09-30 Last updated: 2017-11-24Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(6370 kB)62 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 6370 kBChecksum SHA-512
16dc72464b00512782d0999707cfbaba9d312be5810723ed6db3827e56ecfe1512f870b603067d16eec09c0460db7ef2fe693725d5dee2f635615271f0462d70
Type fulltextMimetype application/pdf

Authority records BETA

Reinosdotter, Karin

Search in DiVA

By author/editor
Reinosdotter, Karin
Water Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 62 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 150 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf