- Tytuł:
-
Ocena zasięgu migracji pierwiastków śladowych generowanych przez ruch samochodowy metodą pomiarów magnetometrycznych gleb
Road transportation impact on the soil environment – trace metals migration range assessed by magnetic survey of soil - Autorzy:
-
Czerniak, A.
Poszyler-Adamska, A. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/59598.pdf
- Data publikacji:
- 2009
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Stowarzyszenie Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich PAN
- Tematy:
-
droga krajowa nr 11
ruch samochodowy
oddzialywanie na srodowisko
zanieczyszczenia chemiczne
zanieczyszczenia komunikacyjne
zanieczyszczenia gleb
pierwiastki sladowe
gleby przydrozne
podatnosc magnetyczna
rozklad przestrzenny
rozklad pionowy - Opis:
-
W pracy przedstawiono nową metodę oceny zasięgu migracji pionowej
i poziomej pierwiastków śladowych w glebach leśnych w sąsiedztwie dróg. W badaniach
monitoringowych mierzono podatność magnetyczną gleb w układzie poziomym
i pionowym w różnych odległościach od drogi o dużym nasileniu ruchu
samochodowego. Procedura pomiarów podatności magnetycznej oparta jest na zauważalnym
związku pomiędzy wzrostem podatności magnetycznej a zawartością
metali ciężkich w środowisku glebowym.
Przeprowadzone badania wykazały podwyższoną powierzchniową podatność
magnetyczną gleb w pasie przydrożnym o szerokości do 5,0 m (ok. 50×10-5
jednostek). Pas o szerokości od 5,0 do 40,0 m cechował się podatnością magnetyczną
na poziomie tła(κ ≤22×10-5 jednostek). Średnia podatność magnetyczna dla
gleb leśnych w Polsce wynosi 22×10-5 jednostek.
Analiza pionowych rozkładów podatności magnetycznej wykazała maksimum
wartości κ na głębokości od 5,0 do 10,0 cm
Intensywny ruch samochodowego w krajach Europy Wschodniej wymusza
rozbudowę i modernizację istniejącej sieci autostrad i tras szybkiego ruchu. Transport
samochodowy generuje różne zanieczyszczenia chemiczne, w tym pierwiastki
śladowe (Zn, Cu, Pb, Cd, Co, Cr, Ni, Cu). Nadmierne ilości niektórych pierwiastków
śladowych mogą destabilizować homeostazę środowiska glebowego oraz
osłabiać kondycję drzewostanów. Szkodliwość pierwiastków śladowych zależy nie
tylko od stężenia, ale także ich form występowania. Potencjalne zagrożenia dla
środowiska glebowego pierwiastkami metalicznymi można ocenić stosując metodę pomiaru podatności magnetometrycznej. Jest ona łatwo mierzalną wielkością geofizyczną
opisującą zdolność danej substancji do zmian namagnesowania pod
wpływem zewnętrznego pola magnetycznego. Magnetometria jest metodą alternatywną
w stosunku do kosztownych metod geochemicznych. Podatność magnetyczna
na powierzchni gleby wynosząca od 30 do 50×10-5 jednostek SI może
oznaczać, że ilość przynajmniej jednego z metali przekracza wartość graniczną
dopuszczalną dla gleb terenów leśnych.
Celem podjętych badań było określenie rozkładu powierzchniowej i pionowej
podatności magnetycznej gleb w sąsiedztwie drogi krajowej nr 11. Pomiary
podatności magnetycznej przeprowadzano wzdłuż wyznaczonych geodezyjnie
transektów badawczych o długości 40 m i przebiegały prostopadle do krawędzi
drogi. Odczyty wykonywano co 0,5m, a każdy ostateczny wynik uzyskiwano
z uśrednienia 10 odczytów. Pionowy rozkład podatności magnetycznej określano
do głębokości ok. 20 cm. Badania przeprowadzono miernikiem podatności magnetycznej
SM 400 produkcji czeskiej typu ZH Instruments – Brno.
Przeprowadzone badania powierzchniowej i pionowej podatności magnetycznej
wykazały, że największa koncentracja ferrimagnetyków występuje w nawierzchni
i na poboczu drogi krajowej nr 11. Nie stwierdzono intensywnej migracji
ferrimagnetyków do leśnych stref ekotonowych. Podwyższoną powierzchniową
podatność magnetyczną gleb odnotowano w pasie przydrożnym o szerokości do
5,0 m (ok. 50×10-5 jednostek). Pas o szerokości od 5,0 do 40,0 m cechował się podatnością
magnetyczną na poziomie tła (κ ≤20×10-5 jednostek). Średnia podatność
magnetyczna dla gleb leśnych w Polsce wynosi 22×10-5 jednostek. Analiza pionowych
rozkładów podatności magnetycznej wykazała maksimum wartości κ na
głębokości od 5,0 do 10,0 cm.
Mniejsza zawartość ferrimagnetyków w glebie w sąsiedztwie brzóz może
wynikać z predyspozycji tego gatunku do intensywnego pobierania i bioakumulacji
pierwiastków śladowych w aparacie asymilacyjnym.
Policy of road transportation development in the countries of Central Europe imposes construction of new and modernization of existing roads for still increasing transportation burdens. Road transportation release broad range of chemical pollutants, including trace metals (Zn, Cu, Pb, Cd, Co, Cr, Ni, Cu). High concentration of some chemical elements may destabilize homeostatic balance of the soil environment and may decrease health of forest stands. Negative impact of trace metals depends not only on its concentration but also on a form as well as chemical activity of chemical compounds which include trace metals. Potential negative impact of trace metals on the soil environment can be assessed with utilization of magnetic soil survey methods. An easy-to-measure geophysical indicator of magnetic properties of some materials is magnetic susceptibility, which describes the magnetic response of a sample when exposed to a weak increasing magnetic field and is directly linked to concentrations of ferromagnetic minerals. For example, if magnetic susceptibility over soil surface equals 30 to 50x10-5 SI units, it may be assumed that concentration of at least one trace metal goes beyond threshold natural value for forest ecosystem soils. The aim of the research was assessment of spatial distribution of magnetic susceptibility of forest soils in the vicinity of the state expressway no. 11. Magnetic susceptibility was measured along 40 m transects established with utilization of land survey methods. The transect axis were perpendicularly oriented against verge of road section. The resolution of measurements was 0.5 m. The result of measurement for transect axis was an average value calculated out of 10 separate measurements. Vertical distribution of magnetic susceptibility was measured up to 20 cm b.g.s. Magnetic susceptibility of cores was measured in the cores with MS2F sensor (Bartington Instruments). The highest κ values were noted for the asphalt concrete road pavement layer which was constructed with material containing ferromagnetic minerales. In general, patterns of κ values vertical distribution at experimental site were similar to the distribution patterns typical for natural, unpolluted forest soils. Intensive migration of ferromagnetic particles into forest ecotone zones was not identified. Increased surface magnetic susceptibility was noted for the area stretching up to 5 m from the road surface verge. (κ values no less than 50x10-5 SI units). Farther away from the road verge (5 to 40 m) soil magnetic susceptibility did not exceed 22x10-5 SI units – average threshold value for natural soil magnetic susceptibility of forest areas in Poland. Vertical magnetic survey returned maximum κ values at depth 5 to 10 cm b.g.s. Suppressed concentration of ferromagnetic particles in soil under Silver Birch stands may result from the species capability to uptake and bioaccumulate the magnetic particles in assimilative organs. - Źródło:
-
Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich; 2009, 05
1732-5587 - Pojawia się w:
- Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł