Zawartość metali ciężkich w wodach opadowych spływających z dachów o różnych pokryciach

• Autorzy: Sikora J. , Niemiec M. , Szeląg-Sikora A. , Kuboń M.

Warianty tytułu

EN

The Content of Heavy Metals in Rainwater Flowing from Roofs with Different Coatings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było określenie zawartości metali ciężkich wód spływających z dachów domów z różnym pokryciem na tle ich zawartości w wodzie deszczowej. Badaniami objęto 42 dachy domów jednorodzinnych, budynków inwentarskich lub obiektów sakralnych. Jako tło do badań użyto wody opadowej zebranej w sześciu losowo wybranych miejscach na terenie obszaru badań. Badania przeprowadzono na terenach o niskiej antropopresji. W badaniach wykorzystano najczęściej wykorzystywane rodzaje pokryć dachowych na badanym terenie: dachówka cementowa, dachówka ceramiczna, pokrycie bitumiczne, blacha ocynkowana, blacha miedziana oraz także eternit. W badanych próbkach wód oznaczono zawartość Cr, Zn, Pb, Cu, Cd, Ni, Fe, i Mn. Dodatkowo oznaczono pH wody. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują, że woda spływająca z badanych dachów generalnie zawierała większe ilości analizowanych pierwiastków w porównaniu z wodą deszczową. Średni współczynnik wzbogacenia wody w żelazo spływającej w dachu pokrytego blachą ocynkowaną wynosił ponad 8 natomiast średnia ilość cynku spływająca z tych dachów była ponad 40 razy większa w porównaniu z wodą deszczową a ołowiu ponad 20 razy większa. Zawartość manganu w wodzie spływającej z dachów pokrytych blachą ocynkowaną była ponad 13 razy większa w porównaniu z tłem jaki stanowiła woda deszczowa. W przypadku wody spływającej z dachów miedzianych stwierdzono przekroczenie zawartości dopuszczalnych miedzi określonej przepisami dla ścieków wprowadzanych do wód powierzchniowych lub ziemi. W wodzie spływającej z dachów pokrytych blachą ocynkowaną stwierdzono przekroczenie dopuszczalnych zawartości cynku. W przypadku pozostałych próbek nie stwierdzono przekroczenia krytycznych zawartości dla ścieków odprowadzanych do wód lub ziemi. Spływy z dachów: z dachówki cementowej, eternitu falistego oraz blachy miedzianej odznaczały się większą wartością pH w porównaniu do wody deszczowej. W pozostałych przypadkach nie stwierdzono różnic istotnych statystycznie.

EN

The objective of the paper was to determine the chemical composition of water flowing down from different types of roofs of houses in comparison to their content in rainwater. The research covered 42 roofs of single-family houses, inventory buildings or sacral facilities. Rainwater collected in six randomly selected sites on the investigated area was used for research. The research was carried out in the areas with low anthropoppression. Various types of roofs occurring in the investigated area were used in the study: cement tile, ceramic tile, bituminous roof, galvanized sheet metal, copper sheet metal, eternit. The content of Cr, Zn, Pb, Cu, Cd, Ni, Fe, and Mn was calculated in the investigated water samples. Additionally pH of water was determined. The results show that the water flowing down from roofs included more investigated elements than rainwater. The average coefficient of enrichment in iron of water flowing down from the galvanized sheet metal roof was 8 and the average amount of zinc flowing down from the roof was more than forty times higher than in comparison to rainwater, and of lead over twenty times higher. The content of manganese in water falling down from galvanized sheet metal roofs was almost thirteen times higher in comparison to rainwater. In case of water from copper roofs the admissible content of copper in sewage introduced to surface water or ground was exceeded. Zink content was exceeded in case of water from galvanized sheet metal roofs. In case of the remaining samples, no inadmissible amounts were reported. Water from roofs covered with cement tile, eternit and copper sheet metal had higher pH content in comparison to rainwater. In the remaining cases no statistically significant differences were reported.

Słowa kluczowe

PL

pokrycia dachowe; spływy z dachów; pierwiastki śladowe; ścieki

EN

roofs; water from roofs; trace elements; sewage

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2018
• Tom: Tom 20, cz. 2
• Strony: 1079--1094
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Sikora J.

• Uniwersytet Rolniczy, Kraków

autor

Niemiec M.

• Uniwersytet Rolniczy, Kraków

autor

Szeląg-Sikora A.

• Uniwersytet Rolniczy, Kraków

autor

Kuboń M.

• Uniwersytet Rolniczy, Kraków

Bibliografia

• 1. Ahmed, W., Huygens, F., Goonetilleke, A., Gardner, T. (2008). Real-time PCR detection of pathogenic microorganisms in roof-harvested rainwater in southeast Queensland, Australia. Applied and Environmental Microbiology, 74(17), 5490-5496.
• 2. Albrechtsen, H.J. (2002). Microbiological investigations of rainwater and graywater collected for toilet flushing, Water Sci. Technol., 46(6-7), 311-316.
• 3. Bressy, A., Gromaire, M.Ch., Lorgeoux, C., Saad, M., Leroy, F., Chebbo, G. (2014). Efficiency of source control systems for reducing runoff pollutant loads: Feedback on experimental catchments within Paris conurbation. Water Research, 57, 234-246. http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2014.03.040.
• 4. Farreny, R., Morales-Pinzon, T., Guisasola, A., Taya, C., Rieradevall, J., Gabarrell, X. (2011). Roof selection for rainwater harvesting: Quantity and quality assessments in Spain. Water Res. 45, 3245-3254.
• 5. Gwenzi, W., Dunjanab, N., Pisab, Ch., Taurob, T., Nyamadzawoa, G. (2015). Water quality and public health risks associated with roof rainwater harvesting systems for potable supply: Review and perspectives. Sustainability of Water Quality and Ecology, 6, 107-118, http://dx.doi.org/10.1016/ j.swaqe.2015.01.006.
• 6. Hajani, E., Rahman, A. (2014). Rainwater utilization from roof catchments in arid regions: A case study for Australia. Journal of Arid Environments, m, 35-41. http://dx.doi.org/10.1016/j.jaridenv.2014.07.007
• 7. Kabata-Pendias, A., 1 Pendias, H. (1999). Biogeochemia pierwiastków śladowych. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, 352.
• 8. Lee, J.Y., Bak, G., Han, M., (2012). Quality of roof-harvested rainwater - Comparison of different roofing materials. Environmental Pollution, 162, 422-429, http://dx.doi.org/10.1016/j.envpol. 2011.12.005.
• 9. Niemiec, M., 1 Wiśniowska-Kielian, B. (2011). Assessment of heavy metals pollution of rainwaters flowing down the road No. 4 taken from retention reservoirs. Ecol. Chem. Eng., 18(2), 235-240.
• 10. Niemiec, M. (2012). Zawartość wapnia, magnezu, sodu, fosforu i potasu w wodzie spływającej z dachów o różnych pokryciach. Proceedings of ECO- pole, 6(2), 763-767.
• 11. Niemiec, M., 1 Wiśniowska-Kielian, B. (2013). Accumulation of copper in selected elements of a food chain in a pond ecosystem. Journal of Elementology, 18(3), 425-436.
• 12. Niemiec, M. (2015). The content of lead, cadmium and mercury in sediments from rainwater reservoirs situated along the national Road 4. Chemistry-Didactics- Ecology-Metrology 20, 1-2, 75-83. DOI 10.1515/cdem-2015-0008.
• 13. Mendez, C.B., Klenzendorf, J.B., Afshar, B.R., Simmons, M.T., Barrett, M.E., Kinney, K.A., Kirisits, M.J. (2011). The effect of roofing material on the quality of harvested rainwater. Water Res. 45(5), 2049-59. doi: 10.1016/j.watres.2010.12.015. Epub 2010 Dec 22.
• 14. Ociepa, E., Mrowiec, M., Deska, I., Okoniewska, E. 2015. (2015). Pokrywa śnieżna jako ośrodek depozycji zanieczyszczeń. Annual Set The Environment Protection. Rocznik Ochrona Środowiska, 17, 560-575.
• 15. Oluwasola, E.I., Ogunbusola, E. M. Famurewa, J.A.V. (2014). Rain Water from Different Roofings in Osogbo, South West Nigeria. International Journal of Environmental Science and Development, 5(6), 547-550.
• 16. Pokryvkova, J., Lackóova, L., Fuska, J., Tatosova, L., Policht-Latawiec, A. (2016). The Impact of Air Pollution on Rainwater Quality. Annual Set The Environment Protection. Rocznik Ochrona Środowiska, 18(1), 303-321.
• 17. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 r. 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. 2014 poz. 1800.
• 18. Simmons, G., Hope, V., Lewis, G., Whitmore, J., Gao, W. (2011). Contamination of potable roof-collected rainwater in Auckland, New Zealand. Water Res., 35, 1518-1524. doi: 10.1016/S0043-1354(00)00420-6.
• 19. Stewart, C., Kim, N.D., Johnston, D.M., Nayyerloo, M. (2016). Health Hazards Associated with Consumption of Roof-Collected Rainwater in Urban Areas in Emergency Situations. Int J Environ Res Public Health, 13(10) pii: E101,. doi: 10.3390/ijerph13101012.
• 20. Scholz, M. (2016). Wetland Systems to Control Roof Runoff. Wetlands for Water Pollution Control (Second Edition), 191-207. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-444-63607-2.00023-X.
• 21. Shirley, E., Clark, P.E., Steele, K.A., Spicher, J., Siu, C.Y.S., Lalor, M.M., Pitt, R., Jason, T. Kirby, J.T. (2008). Roofing Materials' Contributions to Storm-Water Runoff Pollution. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 134(5), 638-645.
• 22. Szeląg-Sikora, A. Niemiec, M., Sikora, J. (2016). Assessment of the content of magnesium, potassium, phosphorus and calcium in water and alge from the Black Sea in selected bays near Sevastopol. Journal of Elementology, 21(3). 915-26
• 23. Tobiszewski, M., Polkowska, Ż., Konieczka, P., Namieśnik, J. (2010). Roofing Materials as Pollution Emitters Concentration Changes during Runoff. Polish J. of Environ. Stud., 19(5). 1019-1028.
• 24. Wiśniowska-Kielian, B., Niemiec, M., Arasimowicz, M. 2013. Przydrożne zbiorniki ścieków opadowych jako element ochrony jakości wód. Inżynieria Ekologiczna, 34, 62-75.
• 25. Zawieja, I. (2016). Characteristics of Excess Sludge Subjected to Disintegration. Rocznik Ochrona Środowiska, 18, 124-136.
• 26. Zhang, Q., Wang, X., Hou P., Wan, W., Li R., Ren, Y., Ouyang, Z. (2014). Quality and seasonal variation of rainwater harvested from concrete, asphalt, ceramic tile and green roofs in Chongqing, China. Journal of Environmental Management, 132, 178-187.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).