Przydrożne zbiorniki ścieków opadowych jako element ochrony jakości wód

• Autorzy: Wiśniowska-Kielian B. , Niemiec M. , Arasimowicz M.

Warianty tytułu

EN

Roadside reservoirs of rain wastewater as an element of waters quality protection

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono ocenę jakości ścieków opadowych z odwodnienia drogi krajowej nr 4 na odcinku Sułków - Łysokanie oraz wpływ zmiany intensywności ruchu na zawartość Zn i Pb w tych ściekach. Do badań pobrano próbki ścieków bezpośrednio spływających z drogi oraz gromadzonych w 16 zbiornikach retencyjnych, usytuowanych po obydwu jej stronach (w lipcu 2011 r. w czasie trwania opadu). Oznaczono parametry fizyko-chemiczne (pH, przewodnictwo elektrolityczne, ChZT oraz ogólną zawartość azotu i chlorków) oraz zawartość cynku i ołowiu. Wyniki porównano z uzyskanymi w latach 2007 i 2008 dla ścieków z tych samych obiektów. Stwierdzono znaczne zróżnicowanie parametrów fizyko-chemicznych oraz zawartości obydwu metali w ściekach dopływających do zbiorników oraz stagnujących w nich. Średnie stężenia metali w ściekach spływających z drogi i nagromadzonych w zbiornikach były podobne, ale wykazywały mniejszą zmienność i mniejsze maksymalne zawartości, zatem budując zbiorniki osiągnięto zamierzony cel, jakim jest retardacja degradacji zasobów wodnych. Porównując ścieki zgromadzone w tych samych zbiornikach retencyjnych w latach 2007-2011 wykazano, że średnie stężenie Zn w ściekach opadowych z odwodniania drogi Nr 4 zmniejszyło się od 2007 r. od 1,2 do 4 razy, co należy uznać za pozytywny skutek zmniejszenia intensywności ruchu pojazdów, głównie ciężarowych, po dopuszczeniu do użytku w 2009 r. autostrady A4 na odcinku Kraków-Szarów. Stężenie Pb od 2008 r. nie zmieniło się znacząco, co może wynikać z tego, że nie zmieniło się znacząco nasilenie ruchu pojazdów, zwłaszcza samochodów osobowych, którymi poruszają się mieszkańcy tego terenu. Stężenie Zn w badanych ściekach opadowych spływających z drogi było skorelowane z wartością ChZT, a w przypadku zbiorników usytuowanych po południowej stronie drogi z wartościami pH i ChZT. Stężenie Pb w ściekach spływających z drogi do wszystkich zbiorników i położonych po północnej stronie było skorelowane z objętością zbiorników oraz powierzchnią szczelną i całkowitą zlewni. Zawartość Pb w ściekach dopływających do zbiorników położonych po stronie południowej drogi i zgromadzonych w nich była skorelowana z wartością ChZT, a w zgromadzonych w zbiornikach po północnej stronie zależała od wartości pH.

EN

This paper presents an assessment of the quality of rain wastewater from the drainage of the national road No. 4 between Sułków - Łysokanie and the impact of changes in the intensity of traffic on their content of Zn and Pb. Material consisted of samples of sewage flowing out directly of the road and collected in 16 reservoirs, located on both its sides, taken in July 2011 during the precipitation. Physicochemical parameters (pH, electrolytic conductivity, COD and total nitrogen and chloride) as well as zinc and lead were analysed. The results were compared with those obtained in 2007 and 2008 for wastewater of the same objects. There were found significant differences of physico-chemical parameters and of both metals content in the wastewater flowing into reservoirs and stagnant in them. The average concentration of metals in the wastewater flowing out of the road and accumulated in the reservoirs were similar, but showed less variability and lower maximum levels, so build reservoirs reached the intended target of retardation of water resources degradation. Comparing the waste collected in the same reservoirs in 2007-2011 showed that the average Zn concentration in rain wastewater draining from the road No. 4 has decreased since 2007, from 1.2 to 4 times, which should be regarded as a positive effect of reducing the amount of traffic vehicles, mostly trucks, after being put into use in 2009, the A4 motorway between Kraków-Szarów. The concentration of Pb since 2008 has not changed significantly, which may result from the fact that has not changed significantly traffic intensity, especially cars, which are moving residents of the area. The Zn concentration in the studied rain wastewater flowing out of the road was correlated with the value of COD, and in the case of reservoirs located on the south side of the road with the values of pH and COD. Pb concentration in the effluent flowing out of the road into all reservoirs and located on the north side was correlated with the volume of reservoirs and sealed surface and total their catchment area. Pb content in the wastewater flowing into reservoirs located on the south side of the road and gathered them was correlated with the value of COD, and stored in reservoirs on the northern side depend on the pH value.

Słowa kluczowe

PL

ścieki opadowe; zbiorniki retencyjne; Zn; Pb; jakość ścieków; retardacja

EN

rain wastewater; reservoirs; Zn; Pb; sewage quality; retardation

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2013
• Tom: Nr 34
• Strony: 62--75
• Opis fizyczny: Bibliogr. 41 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Wiśniowska-Kielian B.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Katedra Chemii Rolnej i Środowiskowej, Al. Mickiewicza 21, 31-120 Kraków

autor

Niemiec M.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

autor

Arasimowicz M.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Bibliografia

• 1. Ball J.E., Jenks R., Aubourg D. 1998. An assessment of the availability of pollutant constituents on road surfaces. Sci. Total Environ., 209(2-3): 243-254.
• 2. Barbosa A.E., Hvitved-Jacobsen T. 1999. Highway runoff and potential for removal of heavy metals in an infiltration pond in Portugal. Sci. Total Environ., 235(1-3): 151-159.
• 3. Barrett M.E., Zuber R.D., Collins E.R.,III., Malina J.F.,Jr., Charbeneau R.J., Ward G.H. 1995. A review and evaluation of literature pertaining to the quantity and control of pollution from highway runoff and construction. Center for Research in Water Resources Online Report No. 95-5, Bureau of Engineering Research, The University of Texas at Austin. [dokument elektroniczny: http//www.ce.utexas.edu/centers/crwr/reports/online.html, dostęp: 15.10.2012 r.]
• 4. Bolund P., Hunhammar S. 1999. Ecosystem services in urban areas. Ecological Economics, 29: 293-301.
• 5. Chin D.A. 2006. Water-quality engineering in natural systems. Wiley-Interscience, A John Wiley &Sons Inc., New Jersey, 610 s.
• 6. Chinwe O.U., Obinna C.N., Akeem A., Alo B.I. 2010. Assessment of heavy metals in urban highway runoff from Ikorodu expressway Lagos, Nigeria. J. Environ. Chem. Ecotoxicol., 2(3): 34-37.
• 7. Dojlido J. 1999. Fizyczno-chemiczne badanie wody i ścieków. Wyd. Arkady, 556 s.
• 8. Dyrektywa 98/70/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 13 października 1998 r. odnosząca się do jakości benzyny i olejów napędowych oraz zmieniająca dyrektywę Rady 93/12/EWG. Dz. U. WE, L 350/58, 1998.
• 9. Dyrektywa Rady 70/220/EWG z dnia 20 marca 1970 r. w sprawie zbliżenia ustawodawstw Państw Członkowskich odnoszących się do działań, jakie mają być podjęte w celu ograniczenia zanieczyszczenia powietrza przez spaliny z silników o zapłonie iskrowym pojazdów silnikowych. Dz.U. L 76, 1970.
• 10. Dyrektywa Rady 72/245/EWG z dnia 20 czerwca 1972 r. w sprawie zbliżenia ustawodawstw Państw Członkowskich odnoszących się do eliminowania zakłóceń radioelektrycznych wywoływanych przez silniki z zapłonem iskrowym stosowane w pojazdach silnikowych. Dz.U. L 152, 1972.
• 11. Elbanowska H., Zerbe J., Siepak J. 1999. Fizyczno-chemiczne badania wód. Wyd. Nauk. UAM Poznań, 232 s.
• 12. Eriksson E., Baun A., Scholes L., Ledin A., Ahlman S., Revitt M., Noutsopoulos C., Mikkelsen P.S. 2007. Selected stormwater priority pollutants: a European perspective. Sci. Total Environ., 383(1-3): 41-51.
• 13. Eyles N., Meriano M. 2010. Road-impacted sediment and water in a Lake Ontario watershed and lagoon, City of Pickering, Ontario, Canada: An example of urban basin analysis. Sedimentary Geology, 224: 15-28.
• 14. Gnecco I., Berretta C., Lanza L.G., La Barbera P. 2005. Storm water pollution in the urban environment of Genoa, Italy. Atmospheric Res., 77(1-4): 60-73.
• 15. Göbel P., Dierkes C., Coldewey W.G. 2007. Storm water runoff concentration matrix for urban areas. J. Contaminant Hydrol., 91(1-2): 26-42.
• 16. Gromaire-Mertz M.C., Garnaud S., Gonzalez A., Chebbo G. 1999. Characterization of urban runoff pollution in Paris. Water Sci. Technol., 39(2): 1-8.
• 17. Kayhanian M., Suverkropp C., Ruby A., Tsay K. 2007. Characterization and prediction of highway runoff constituent event mean concentration. J. Environ. Manage., 82(2): 279-295.
• 18. Khan S., Lau S.L., Kayhanian M., Stenstrom M.K. 2006. Oil and grease measurement in highway runoff - sampling time and event mean concentrations. J. Environ. Eng., 132(3): 415-422.
• 19. Kołodziejczyk U., Nadolna M., Węclewski S., Asani A., Staszczuk A., Szymańczyk A., Bohatkiewicz J., Drach M., Helman-Grubba M., Sladkowski W., Kiełbasa K., Scheffs D. 2009. Ekologiczne zagadnienia odwodnienia pasa drogowego. Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Warszawa, 143 s.
• 20. Konduktometry – przewodność elektrolityczna. [W:] Laboratoryjna i terenowa aparatura pomiarowa WTW Pomiarowy i Analityczny Sprzęt Techniczny Sp. z o. o., Wrocław, s. 52 [online: http://wtw.pl/katalog-plik/87]
• 21. Lee P.K., Touray J.C., Baillif P., Ildefonse J.P. 1997. Heavy metal contamination of settling particles in a retention pond along the A-71 motorway in Sologne, France. Sci. Total Environ., 201(1): 1-15.
• 22. Li H.B., Yu S., Li G.L., Deng H., Luo X.S. 2011. Contamination and source differentiation of Pb in park soils along urban–rural gradient in Shanghai. Environ. Pollut., 159(12): 3536-3544.
• 23. Marsalek J. 2003. Road salts in urban stormwater: an emerging issue in stormwater management in cold climates. Water Sci. Technol., 48(9): 61-70.
• 24. Namieśnik J., Jamrógiewicz Z. 1998. Fizykochemiczne metody kontroli zanieczyszczeń środowiska. WNT Warszawa, 464 s.
• 25. Niemiec M., Wiśniowska-Kielian B. 2011. Assessment of heavy metal pollution of rainwaters flowing down the road No. 4 taken from retention reservoirs. Ecol. Chem. Eng., 18(1): 13-18.
• 26. Nordeidet B., Nordeide T., Åstebøl S. O., Hvitved-Jacobsen T. 2004. Prioritising and planning of urban stormwater treatment in the Alna watercourse in Oslo. Sci. Total Environ., 334-335: 231-238.
• 27. Novotny E.V., Murphy D., Stefan H.G. 2008. Increase of urban lake salinity by road deicing salt. Sci. Total Environ., 406: 131-144.
• 28. Obwieszczenie Marszałka Sejmu Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 18 listopada 2005 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu ustawy – Prawo wodne. Dz.U. Nr 239, 2005, poz. 2019.
• 29. Ochrona środowiska 2012. Informacje i opracowania statystyczne. Główny Urząd Statystyczny, Warszawa, 599 s.
• 30. Paul M.J., Meyer J.L. 2001. Streams in the urban landscape. Annu. Rev. Ecol. Syst., 32: 333-365.
• 31. Pétavy F., Ruban V., Conil P. 2009. Treatment of stormwater sediments: Efficiency of an attrition scrubber – laboratory and pilot-scale studies. Chemical Engineering Journal, 145(3): 475-482.
• 32. Projekt wykonawczy odwodnienia drogi krajowej nr 4 Kraków-Targowisko. 2003. Transprojekt Kraków Sp. z.o.o.
• 33. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 28 stycznia 2009 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego. Dz. U. Nr 27, 2009, poz. 169.
• 34. Suligowski Z. 2008. Alternatywa dla wód opadowych. Wodociągi i kanalizacja, 2008, 4: 54-55.
• 35. Tan M.G., Zhang G.L., Li X.L., Zhang Y.X., Yue W.S., Chen J.M., Wang Y.S., Li A.G., Li Y., Zhang Y.M., Shan Z.C. 2006. Comprehensive study of lead pollution in Shanghai by multiple techniques. Anal. Chem., 78(23): 8044-8050.
• 36. Tonto F. Why do we treat urban runoff? The drainage, The Stormceptor Industry Newsletter, Spring 2002 - Issue #11, s. 1,3,4. [dokument elektroniczny: http://www.stormceptor.com/pdf/newsletters StormNewsletterSpring2002.pdf, dostęp: 10.10.2012 r.]
• 37. Vaze J., Chiew F.H.S. 2004. Nutrient loads associated with different sediment sizes in urban stormwater and surface pollutants. J. Environ. Eng., 130(4): 391-396.
• 38. Vicario L. 2012. Zanieczyszczenie powietrza i zagrożenie hałasem [dokument elektroniczny: http://www.europarl.europa.eu/ftu/pdf/pl/FTU_4.10.6.pdf, dostęp: 15.10.2012 r.]
• 39. Wanielista M.P., Yousef Y.A. 1993. Stormwater Management. John Wiley & Sons, New York, New Jersey.
• 40. Wiśniowska-Kielian B., Niemiec M. 2008. Zanieczyszczenie metalami ciężkimi wód spływających z dróg pobranych ze zbiorników odparowujących. Inżynieria Ekologiczna, 20: 57-63.
• 41. www.zumi.pl [dostęp: 10.10.2012 r.]