Impact range of traffic pollution based on a section of the Krakow-Zakopane trunk road

• Autorzy: Ćwiąkała M. , Korzeniowska J.

Warianty tytułu

PL

Zasięg oddziaływania zanieczyszczeń drogowych na przykładzie odcinka drogi krajowej Kraków-Zakopane

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Road construction and operation has a negative impact on the environment because of, among others, water and roadside soil pollution by toxic substances and causing an anomalous development of vegetation related to the harmful effects of chemicals used to fight winter slipperiness. By measuring roadside soil salinity using conductometry, the authors of the paper determined the range of the impact of traffic pollution. The research was conducted along selected sections of the Krakow-Zakopane trunk road (five transects) and eight reference (background) points located at least 500 m away from the nearest roads were selected for the study. For each transect, the samples of the top layer of soil were collected at points located 5, 10, 50 and 100 m away from the road. Conductometry was used to measure the electrolytic conductivity (EC) of the samples, and was thus used to determine the salinity of the soil. EC was also measured at the chosen reference points to compare the salinity of roadside soil, which was under the influence of the trunk road, with that of ‘clean’ areas, i.e., areas that were not affected by traffic pollution. The EC values of the analysed soil samples varied depending on the collection point of a sample (transect) and its distance from the road. In all of the investigated soil samples, the study observed that salinity (EC) decreased with an increase in distance from the road. The salinity values for soil 100 m from the road were the lowest and were closest to the reference values, while the EC values of soil 5 m from the road were a few times higher (from two to six times) than the values obtained for the reference points.

PL

Budowa i eksploatacja dróg wpływa negatywnie na środowisko przyrodnicze poprzez m.in. zanieczyszczenie wód i gleb przydrożnych substancjami toksycznymi oraz spowodowanie nieprawidłowego rozwoju roślin związanego ze szkodliwym oddziaływaniem środków chemicznych stosowanych do zwalczania śliskości zimowej. Autorzy artykułu, oznaczając zasolenie gleb przydrożnych metodą konduktometryczną, określili zasięg oddziaływania zanieczyszczeń drogowych. Badania wykonano wzdłuż wybranych odcinków drogi krajowej Kraków-Zakopane (pięć transektów) oraz na ośmiu terenach referencyjnych (tłowych), oddalonych od najbliższych dróg o co najmniej 500 m, stanowiących punkt odniesienia. Dla każdego transektu, w odległości 5, 10, 50 i 100 m od drogi, pobrano próbki glebowe z warstwy wierzchniej (0-30 cm). Metodą konduktometryczną oznaczono w nich przewodność elektrolityczną właściwą (PEW), czyli zasolenie. PEW oznaczono również w wytypowanych miejscach referencyjnych celem porównania zasolenia gleb znajdujących się na terenach przydrożnych, objętych oddziaływaniem drogi krajowej i gleb z terenów „czystych”, nie objętych oddziaływaniem zanieczyszczeń drogowych. Wartości przewodności elektrolitycznej właściwej (PEW) w badanych próbkach glebowych były zróżnicowane w zależności od odległości od drogi i miejsca poboru próbek (transektu). Dla wszystkich badanych gleb zaobserwowano spadek zasolenia (PEW) wraz ze wzrostem odległości od drogi. Wartości zasolenia gleb w odległości 100 m od drogi były najniższe i zbliżone do wartości tłowych. Natomiast w odległości 5 m od drogi kilkukrotnie (około od 2 do 6 razy) przewyższały wartości PEW dla terenów referencyjnych.

Słowa kluczowe

EN

roadside soil salinity; traffic pollution; winter road maintenance

PL

zasolenie gleb przydrożnych; zanieczyszczenia drogowe; utrzymanie dróg zimowe

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 4
• Strony: 8781--8790, CD3
• Opis fizyczny: Bibliogr. 49 poz., tab., wykr., il., diag.

Twórcy

autor

Ćwiąkała M.

• Innovative Technologies Research Institute Ltd., Warsaw, Poland

autor

Korzeniowska J.

• Pedagogical University of Krakow, Faculty of Geography and Biology, Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] Atkins P.W.: Chemia Fizyczna, PWN, Warszawa 2001, p. 937.
• [2] Bach A., Pawlowska B., Kraus D., Malinowska Z., Pniak M., Bartyska M.: Urban ornamental trees reaction to the soil sodium chlorine salinity and pH factor in Krakow, “Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych” 510/2006, pp. 39–48 (in Polish).
• [3] Bernhardt-Römermann M., Kirchner M., Kudernatsch T., Jakobi G., Fischer A.: Changed vegetation composition in coniferous forests near to motorways in Southern Germany: the effects of traffic-born pollution, “Environmental Pollution” 143/2006, pp. 572–581.
• [4] BN-9180-11: Gleby i utwory mineralne. Podział na frakcje i grupy granulometryczne, 1978.
• [5] Cekstere G., Nikodemus O., Osvalde A.: Toxic impact of the de-icing material to street greenery in Riga, Latvia, “Urban Forestry and Urban Greening” 7/2008, pp. 207–217.
• [6] Cekstere G., Osvalde A.: A study of chemical characteristics of soil in relation to street trees status in Riga (Latvia), “Urban Forestry & Urban Greening” 12/2013, pp. 69–78.
• [7] Chrostowska H., Izdebska K., Kossakowski M., Kotarska M., Ostaszewicz J., Sidorowicz J., Suchorzewski W., Wrześniowski Z., Wałecka H.: Ochrona środowiska w drogownictwie. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 1976, p. 75.
• [8] Czerniawska-Kusza I., Kusza G., Dużyński M.: Effect of Deicing Salts on Urban Soils and Health Status of Roadside Trees in the Opole Region. “Environ. Toxic.” 19/2004, pp. 296–301.
• [9] Dąbkowska-Naskręt H.: Zagrożenie i ochrona gleb użytków rolnych w sąsiedztwie autostrady. Conf. mat.: “Ochrona środowiska w budowie i eksploatacji autostrad”. Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych Oddział Toruń, Toruń 1999, pp. 85–91.
• [10] Dobrzański B., Czerwiński Z., Borek S., Kępka M., Majsterkiewicz T.: Wpływ związków chemicznych stosowanych do odśnieżania na zasolenie gleb zieleńców Warszawy. “Roczniki Gleboznawcze” XXII/1/1971, pp. 59–74.
• [11] Fan Y., Weisberg P.J., Nowak R.S.: Spatio-temporal analysis of remotely-sensed forest mortality associated with road de-icing salts, “Science of the Total Environment” 472/2014, pp. 929–938.
• [12] Galen W. Ewing.: Metody instrumentalne w analizie chemicznej. PWN, Warszawa 1964, p. 551.
• [13] Gałuszka A., Migaszewski Z.M., Podlaski R., Dołęgowska S., Michalik A.: The influence of chloride deicers on mineral nutrition and the health status of roadside trees in the city of Kielce, Poland. “Environ. Monitor. Assess.” 176/2011, pp. 451–464.
• [14] Gilewicz A.: Bezpieczeństwo i ochrona środowiska przy projektowaniu dróg publicznych, “Drogownictwo” 12/1999, pp. 386–388.
• [15] Górski J., Przymus-Wicherkiewicz M.: Ochrona ujęć wód podziemnych. Conf. mat.: “Problemy hydrogeologiczne południowo-zachodniej Polski, Prace Naukowe Instytutu Geotechniki Politechniki Wrocławskiej Nr 49”, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Bierutowice 17-19 września 1986, pp. 207–212.
• [16] Górski J., Remisz W.: Ocena aktualnego stanu zanieczyszczenia wód podziemnych w Polsce. Conf. mat.: “Ochrona i wykorzystanie wód podziemnych środkowego Nadodrza”, Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Materiałów Budowlanych Zarząd Okręgu w Zielonej Górze, Drzonków 6-7 listopada 1987, pp. 61–73.
• [17] Green S.M., Machin R., Cresser M.S.: Effect of long-term changes in soil chemistry induced by road salt applications on N-transformations in roadside soils, “Environmental Pollution” 152/2008, pp. 20–31.
• [18] Green S., Machin R., Cresser M.S.: Does road salting induce or ameliorate DOC mobilisation from roadside soils to surface waters in the long term?, “Environ. Monitor. Assess.” 153/2009, pp. 435–448.
• [19] Heintzman R.L., Titus J.E., Zhu W.: Effects of roadside deposition on growth and pollutant accumulation by willow (Salix miyabeana). “Water Air Soil Pollut.” 226/2015, p. 11.
• [20] http://www.krakow.gddkia.gov.pl
• [21] Hulisz P.: Wybrane aspekty badań gleb zasolonych w Polsce, Stowarzyszenie Oświatowców Polskich, Toruń 2007, p. 40.
• [22] Jansson A.: Testing potassium formate as an alternative de-icer in Finland. Międzynarodowa Konferencja Naukowo Techniczna, Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Warszawa 17–19 listopada 2004, pp. 61–65.
• [23] Jędrczak A., Wróbel I.: Prognozowanie samooczyszczania się wód gruntowych zanieczyszczonych chlorkami sodu tzw. „akcji zimowej” na przykładzie składowiska w Kamieniu k/Krosna Odrzańskiego, Conf. mat.: “Ochrona i wykorzystanie wód podziemnych środkowego Nadodrza”, Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Materiałów Budowlanych Zarząd Okręgu w Zielonej Górze, Drzonków 6-7 listopada 1987, pp. 113–127.
• [24] Kołodziejczyk U.: Zimowe utrzymanie dróg a ochrona środowiska, “Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych – Enviromental Protection and Natural Resources” 37/2008, pp. 232–237.
• [25] Kołodziejczyk U., Ćwiąkała M.: Evaluation of the efficiency use of aggregates and chemical compounds for winter road maintenance, “Civil and Environmental Engineering Reports”, University of Zielona Góra Press, No. 3/2009, pp. 67–76.
• [26] Kołodziejczyk U., Ćwiąkała M.: Dynamika wzniosu kapilarnego wody i wodnych roztworów w nasypach drogowych, “Inżynieria Środowiska nr 16”, Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego No. 136, Wydawnictwo Uniwersytetu Zielonogórskiego, Zielona Góra 2009, pp. 74–94.
• [27] Korpiniemi H., Huttunen-Saarivirta E., Kuokkala V-T., Paajanen H.: Corrosion of cadmium plating by runway de-icing chemicals in cyclic tests: Effects of chemical concentration and plating quality, “Surface & Coatings Technology” 248/2014, pp. 91–103.
• [28] Kossakowski M.: Zasady ochrony środowiska w projektowaniu, budowie i utrzymaniu dróg, Section 09, Ochrona środowiska w utrzymaniu dróg. Biuro Projektowo-Badawcze Dróg i Mostów „Transprojekt-Warszawa” by order of the General Directorate for Public Roads, Warszawa 1993.
• [29] Lundmark A., Olofsson B.: Chloride deposition and distribution in soils along a deiced highway – assessment using different methods of measurement, “Water Air Soil Pollut.” 182/2007, pp. 173–185.
• [30] Lundmark A., Jansson P-E.: Estimating the fate of de-icing salt in a roadside environment by combining modelling and field observations, “Water Air Soil Pollut.” 195/2008, pp. 215–232.
• [31] Macioszczyk A.: Jakość wód podziemnych, ich zagrożenie i ochrona, Conf. mat.: “Problemy hydrogeologiczne południowo-zachodniej Polski. II konferencja, Materiały pokonferencyjne”, Prace Naukowe Instytutu Geotechniki Politechniki Wrocławskiej No. 62, Konferencje No. 31, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1990, pp. 67–73.
• [32] Macioszczyk A., Jeż Ł.: Chlorki czułym wskaźnikiem zanieczyszczeń antropogenicznych wód podziemnych, Materials from the 7th symposium „Współczesne Problemy Hydrogeologii”, Wydawnictwo Akademii Górniczo Hutniczej, Kraków – Krynica 1995, pp. 259–268.
• [33] Małuszyńska I., Małuszyński M.: Badanie wpływu zasolenia gleb na wzrost i rozwój wybranych gatunków roślin, “Inżynieria Ekologiczna” 21/2009, pp. 32–39.
• [34] Mikulska B., Pachowski J.: Kraje przodującej motoryzacji – przykłady rozwiązań łagodzących ujemny wpływ transportu drogowego, Materials from the symposium: „Biologiczne i techniczne sposoby przeciwdziałania ujemnym skutkom motoryzacji w środowisku”, Biuletyn Regionalny Zakładu Doradztwa Rolniczego Akademii Rolniczej w Krakowie No. 305, Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Krakowie, Kraków 1994, pp. 71–81.
• [35] Munck I.A., Bennett C.M., Camilli K.S., Nowak R.S.: Long-term impact of de-icing salts on tree health in the Lake Tahoe Basin: Environmental influences and interactions with insects and diseases, “Forest Ecology and Management” 260/2010, pp. 1218–1229.
• [36] Obika B., Freer-Hewish R. J., Newill D.: Physico-chemical aspects of soluble salt damage to thin bituminous road surfacing, Pre–Conference Proceedings of International Conference on the Implications of Ground Chemistry and Microbiology for Construction, University of Bristol, University of Bristol Press, Bristol 29 June – 1 July 1992, pp. 37–56.
• [37] Pachowski J.: Przeciwdziałania ujemnym skutkom transportu drogowego na środowisko w Polsce, Materials from the symposium: „Biologiczne i techniczne sposoby przeciwdziałania ujemnym skutkom motoryzacji w środowisku”, Biuletyn Regionalny Zakładu Doradztwa Rolniczego Akademii Rolniczej w Krakowie No. 305, Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Krakowie, Kraków 1994, pp. 49–57.
• [38] Pečenik A.: Wpływ środków chemicznych na roślinność przydrożną i miejską, stosowanych do usuwania śliskości zimowej, Biblioteka drogownictwa, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1981, pp. 71–75.
• [39] PN-ISO 11265+AC1: Jakość gleby. Oznaczanie przewodności elektrolitycznej właściwej, 1997.
• [40] PN-R-04031: Analiza chemiczno-rolnicza gleby – Pobieranie próbek, 1997.
• [41] Ramakrishna D.M., Viraraghavan T.: Environmental impact of chemical deicers – a review, “Water Air Soil Pollut.” 166/2005, pp. 49–63.
• [42] Rheinheimer G.: Mikrobiologia wód, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1987, p. 327.
• [43] Richburg J.A., Patterson III W.A., Lowenstein F.: Effects of road salt and Phragmites australis invasion on the vegetation of a western Massachusetts calcareous lake-basin fen, “Wetlands” 21/2001, pp. 247–255.
• [44] Roe H.M., Patterson R.T.: Arcellacea (Testate Amoebae) as bio-indicators of road salt contamination in lakes, “Microb. Ecol.” 68/2014, pp. 299–313.
• [45] Sas-Bojarska A.: Oceny oddziaływania na środowisko jako narzędzie ochrony środowiska przy projektowaniu dróg, Conf. mat.: “Ochrona środowiska i estetyka w drogownictwie. Teoria i praktyka”, Oficyna Wydawnicza El-Press, Zamość 7-8 September 2000, pp. 183–188.
• [46] Szczepańska J., Kmiecik E.: Ocena stanu chemicznego wód podziemnych w oparciu o wyniki badań monitoringowych, AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2005, p. 278.
• [47] Walker W. H., Wood F. O.: Road Salt Use and The Environment, Highway Research Record No. 425, Highway Research Board, Washington 1973, pp. 67–75.
• [48] Werkenthin M., Kluge B., Wessolek G.: Metals in European roadside soils and soil solution – A review, “Environmental Pollution” 189/2014, pp. 98–110.
• [49] Zehetner F., Rosenfellner U., Mentler A., Gerzabek M.H.: Distribution of road salt residues, heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons across a highway-forest interface, “Water Air Soil Pollut.” 198/2009, pp. 125–132.