Road-Salt Infiltration and the Evolution of mNa/mCl as Recorded in Monitoring and Municipal Wells

ABSTRACT: Sodium (Na) is the Cinderella ion in road-salt management. Although its consumption is of greater public-health concern than chloride (Cl), when measured with chloride its retardation by cation exchange delays its appearance in water-supply aquifers. Nevertheless, the laws of gravity and the principles of mineral solubility dictate that between 0deg and -10degC, saline snowmelt from road salting will either infiltrate or runoff. Thus, surface and subsurface management methods are used to limit the effects of NaCl infiltration. Here, we use the molar ratio - mNa/mCl - to understand how cation exchange modifies saline snowmelt pulses within aquifers across Canada. Initially, mNa/mCl in roadside soils ~ 0.6 indicating Na retardation. The end state of groundwater annually recharged with saline snowmelt is mNa/mCl - 1.0, requiring the management of both Na and Cl above and below ground.

RÉSUMÉ: Le sodium (Na) est l'ion Cendrillon dans la gestion des sels de voirie. Bien que sa consommation soit plus préoccupante pour la santé publique que le chlorure (Cl), lorsqu'elle est mesurée avec du chlorure, son retard par échange cationique retarde son apparition dans les aquifères d'approvisionnement en eau. Néanmoins, les lois de la gravité et les principes de la solubilité minérale imposent qu'entre 0 ° et -10 ° C, la fonte des neiges salines provenant du salage des routes s'infiltre ou s'écoule. Ainsi, des méthodes de gestion de surface et souterraine sont utilisées pour limiter les effets de l'infiltration de NaCl. Ici, nous utilisons le rapport molaire - mNa/mCl - pour comprendre comment l'échange cationique modifie les impulsions salines de fonte des neiges dans les aquifères partout au Canada. Initialement, mNa/mCl dans les sols en bordure de route ∼ 0,6 indiquant Na retard. L'état final des eaux souterraines rechargées annuellement en fonte saline est mNa/mCl → 1,0, ce qui nécessite la gestion du Na et du Cl au-dessus et au-dessous du sol.