Testing the concentration of trace metals in soils near roads with varied traffic intensity

• Autorzy: Ćwiąkała Michał , Korzeniowska Joanna , Kraszewski Cezary , Rafalski Leszek

Identyfikatory

DOI

10.7409/rabdim.019.008

Warianty tytułu

PL

Badania stężeń metali śladowych w gruntach w pobliżu dróg o różnym natężeniu ruchu samochodowego

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Transport samochodowy wpływa na stan środowiska przyrodniczego i jest źródłem kumulacji metali śladowych w przydrożnych gruntach. Stężenia metali śladowych w gruntach przydrożnych zależą przede wszystkim od odległości od drogi oraz natężenia ruchu samochodowego. Celem badań było ustalenie zasięgu oddziaływania trasy komunikacyjnej (Kraków-Zakopane) oraz określenie wpływu natężenia ruchu samochodowego na stężenia metali śladowych w gruncie. Do badań wybrano trzy odcinki dróg o zróżnicowanym natężeniu ruchu samochodowego. W próbkach gruntu (pobranego z głębokości od 0 do 30 cm) określono (metodą spektrofotometryczną) stężenia Cr, Cu, Ni, Pb i Zn w odległości 5, 10, 50 i 100 metrów od drogi. W otoczeniu drogi Kraków-Myślenice na odcinku o dużym natężeniu ruchu samochodowego stwierdzono kilkukrotnie wyższe stężenia metali śladowych w gruncie w porównaniu do gruntów przy drodze lokalnej Łopuszna-Dursztyn o małym natężeniu ruchu. Największe różnice w stężeniach metali w gruncie występowały w przypadku: niklu (czterokrotne) we wszystkich zbadanych odległościach oraz miedzi (trzykrotne) - w odległości 5 i 10 metrów. W pobliżu badanych dróg stwierdzono podwyższone stężenie Cr, Cu, Ni, Pb i Zn w gruncie w porównaniu do terenów odniesienia. Spadek stężeń badanych metali śladowych, wraz ze wzrostem odległości od krawędzi drogi, jednoznacznie wskazuje na motoryzacyjne źródło pochodzenia tych zanieczyszczeń.

EN

Motor transport affects the state of the natural environment and results in the accumulation of trace metals in roadside soils. The trace metal concentrations in roadside soils depend mainly on the distance from the road and the traffic intensity. The aim of the investigations was to determine the range of the environmental impact of the (Cracow-Zakopane) transport route and the effect of traffic intensity on the concentrations of trace metals in the soil. Three road sections differing in their traffic intensity were selected for this purpose. The concentrations of Cr, Cu, Ni, Pb and Zn in soil samples taken from a depth of 0-30 cm at a distance of 5, 10, 50 and 100 metres from the road were spectrophotometrically determined. The metal concentrations in the surroundings of the Cracow-Myślenice road carrying heavy traffic were found to be several times higher than the ones in the soils near the Łopuszna-Dursztyn local road with low traffic intensity. The largest differences in trace metal concentrations in the soils were found for nickel (four times higher concentrations along the Cracow-Myślenice road) at all the considered distances and for copper (three times higher) at the distances of 5 and 10 metres. In comparison with the reference areas, in the vicinity of the investigated roads the concentrations of Cr, Cu, Ni, Pb and Zn in the soil were found to be elevated. The fact that the concentrations of the trace metals decrease with increasing distance from the road's edge clearly indicates the traffic-related origin of the contaminants.

Słowa kluczowe

PL

metale śladowe; natężenie ruchu samochodowego; oddziaływanie ruchu samochodowego na środowisko; stężenie metali śladowych w gruncie; zanieczyszczenie przydrożnych gruntów

EN

contamination of roadside soils; content of trace metals in soil; environmental impact of road traffic; trace metals; traffic intensity

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 18, no. 2
• Strony: 127--134
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ćwiąkała Michał

• Instytut Badawczy Dróg i Mostów, ul. Instytutowa 1, 03-302 Warszawa

autor

Korzeniowska Joanna

• Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej, ul. Podchorążych 2, 30-084 Kraków

autor

Kraszewski Cezary

• Instytut Badawczy Dróg i Mostów, ul. Instytutowa 1, 03-302 Warszawa

autor

Rafalski Leszek

• Instytut Badawczy Dróg i Mostów, ul. Instytutowa 1, 03-302 Warszawa

Bibliografia

• 1. Zechmeister H., Hagendorfer H., Hohenwallner D., Hanus-Illnar A., Riss A.: Analyses of platinum group elements in mosses as indicators of road traffic emissions in Austria. Atmospheric Environment, 40, 40, 2006, 7720-7732
• 2. Gunawardena J., Egodawatta P., Ayoko G., Goonetilleke A.: Role of traffic in atmospheric accumulation of heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons. Atmospheric Environment, 54, 2012, 502-510
• 3. Monaci F., Moni F., Lanciotti E., Grechi D., Bargagli R.: Biomonitoring of airborne metals in Urban environments: new tracers of vehicle emission, in place of lead. Environmental Pollution, 107, 3, 2000, 21-327
• 4. Davis A.P., Shokouhian M., Ni S.: Loading estimates of lead, copper, cadmium and zinc in urban runoff from specific sources. Chemosphere, 44, 5, 2001, 997-1009
• 5. Li X., Poon Ch.S., Liu P.S.: Heavy metal contamination of urban soils and street dusts in Hong Kong. Applied Geochemistry, 16, 11-12, 2001, 1361-1368
• 6. Weckwerth G.: Verification of traffic emitted aerosol components in the ambient air of Cologne (Germany). Atmospheric Environment, 35, 32, 2001, 5525-5536
• 7. Harrison R., Tilling R., Romero M., Harrad S., Jarvis K.: A study of trace metals and polycyclic aromatic hydrocarbons in the roadside environment. Atmospheric Environment, 37, 17, 2003, 2391-2402
• 8. Garg B., Cadle S., Malawa P., Groblicki P., Laroo Ch., Parr G.: Brake wear particulate matter emissions. Environmental Science and Technology, 34, 21, 2000, 4463-4469
• 9. Sternbeck J., Sjödin Ĺ., Andréasson K.: Metal emissions from road traffic and the influence of resuspension-results from two tunnel studies. Atmospheric Environment, 36, 30, 2002, 4735-4744
• 10. Laschober Ch., Limbeck A., Rendl J., Puxbaum H.: Particulate emissions from on-road vehicles in the Kaisermühlen-tunnel (Vienna, Austria). Atmospheric Environment, 38, 14, 2004, 2187-2195
• 11. Lindgren Ĺ: Asphalt wear and pollution transport. Science of the Total Environment, 189-190, 1996, 281-286
• 12. Rafalski L.: Podbudowy drogowe. IBDiM, Studia i Materiały, Zeszyt 59, 2007, Warszawa
• 13. Ćwiąkała M., Korzeniowska J., Kraszewski C., Widuch A.: Soil stabilisation with the use of hydraulic road binders on the basis of brown coal fly ash. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 11, 3, 2012, 195-214
• 14. Aleksandrov A.S., Semenova T.W., Aleksandrova N.P.: Analysis of permanent deformations in granular materials of road structures. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 15, 4, 2016, 271-284, DOI: 10.7409/rabdim.016.017
• 15. Mackiewicz P., Szydło A., Krawczyk B.: Influence of the construction technology on the texture and roughness of concrete pavements. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 17, 2, 2018, 111-126, DOI: 10.7409/rabdim.018.007
• 16. Schäfer J., Puchelt H.: Platinum-Group-Metals (PGM) emitted from automobile catalytic converters and their distribution in roadside soils. Journal of Geochemical Exploration, 64, 1-3, 1998, 307-314
• 17. Ely J., Neal C., Kulpa Ch., Schneegurt M., Seidler J., Jain J.: Implications of platinum-group element accumulation along US roads from catalytic-converter attrition. Environmental Science and Technology, 35, 19, 2001, 3816-3822
• 18. Panek E., Targońska J.: The effect of plant cover and distance from the road on spatial distribution of heavy metals (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn). Polish Journal of Environmental Studies, 16, 3B, 2007, 376-380
• 19. Korzeniowska J., Panek E.: Heavy metal concentrations in the dandelion Taraxacum officinale alongside the roads of various traffic density in the Podhale region. Polish Journal of Environmental Studies, 17, 3A, 2008, 303-306
• 20. Grigalaviciene I., Rutkoviene V., Marozas V.: The accumulation of heavy metals Pb, Cu and Cd at roadside forest soil. Polish Journal of Environmental Studies, 14, 1, 2005, 109-115
• 21. Hjortenkrans D., Bergbäck B., Häggerud A.: New metal emission patterns in road traffic environments. Environmental Monitoring and Assessment, 117, 1-3, 2006, 85-98
• 22. Czarnowska K., Chlibiuk M., Kozanecka T.: Pierwiastki śladowe w glebach uprawnych przy drogach wokół Warszawy. Roczniki gleboznawcze, 53, 3/4, 2002, 67-74
• 23. Nabulo G., Oryem-Origa H., Diamond M.: Assessment of lead, cadmium, and zinc contamination of roadside soils, surface films, and vegetables in Kampala City, Uganda. Environmental Research, 101, 1, 2006, 42-52
• 24. Curzydło J.: Wpływ ruchu samochodowego i zanieczyszczeń motoryzacyjnych na zdrowie ludzi oraz skażeń metalami ciężkimi gleby i roślin. Sesja Naukowa „Metodyka oceny oddziaływania autostrady na grunty rolne i leśne”. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej w Krakowie, 1997, 39-49
• 25. Viard B., Pihan F., Promeyrat S., Pihan J.C.: Integrated assessment of heavy metal (Pb, Zn, Cd) highway pollution: bioaccumualtion in soil, Graminaceae and land snails. Chemosphere, 55, 10, 2004, 1349-1359
• 26. Bakirdere S., Yaman M.: Determination of lead, cadmium and copper in roadside soil and plants in Elazig, Turkey. Environmental Monitoring and Assessment, 136, 1-3, 2008, 401-410

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).