Formy występowania chromu w zasięgu oddziaływania leśnych dróg cementowo-gruntowych

• Autorzy: Czerniak A.

Warianty tytułu

EN

Forms of chromium occurrence in the area of the cement-ground forest roads impact

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kompozyty cementowo-gruntowe są powszechnie stosowane w podbudowach dróg publicznych zlokalizowanych również na terenach leśnych. Warstwy gruntu stabilizowanego cementem stosuje się w konstrukcjach drogowych jako ulepszone podłoże gruntowe lub podbudowę zasadniczą. W drogownictwie leśnym zagęszczone warstwy cementowogruntowe użytkowane są jako samodzielne nawierzchnie drogowe, nawierzchnie przeciwpożarowych lotnisk leśnych, placów manewrowych, parkingów leśnych, składnic i torowisk. Stosunkowo mały udział procentowy spoiwa powoduje, ze cementogrunt cechuje się dość dużą wodoprzepuszczalnością i jest podatny na uszkodzenia w formie złuszczeń i pęknięć oraz infiltrację przez wody opadowe. Cementy zawierają obok klinkieru portlandzkiego inne, nieklinkierowe składniki mineralne, głównie odpady przemysłowe. Źródłem zanieczyszczeń chemicznych spoiw cementowych mogą być surowce oraz paliwo zastępcze (np. odpady przemysłowe i komunalne) stosowane w piecach do wypału klinkieru. Ogólnym celem projektu badawczego było określenie wpływu cementowo- gruntowych podbudów drogowych na przydrożne strefy ekotonowe w lesie mieszanym świeżym (LMśw). Przeprowadzone badania miały rozpoznać procesy wymywania związków chemicznych z podbudów w zależności od rodzaju zastosowanego cementu i stanu podbudowy. Do stabilizacji odcinków doświadczalnych użyto 5 rodzajów cementu o różnym udziale składników nieklinkierowych (popiołów lotnych i żużli wielkopiecowych). Badania chemiczne eluatów z cementów i cementogruntów wykazały, że z cementowo-gruntowych podbudów drogowych wypłukuje się przede wszystkim chrom. O ewentualnym oddziaływaniu chromu na ekosystem leśny można wnioskować określając formy chemiczne jego występowania decydujące o mobilności i biodostępności. Celem prezentowanych badań było określenie udziału poszczególnych form chromu w poziomach próchnicznych na skraju lasu i w odległości 10 m od krawędzi korony: 5 odcinków doświadczalnych stabilizowanych różnymi cementami oraz odcinka kontrolnego. Przeprowadzone badania wykazały, że odcinki doświadczalne wzmocnione testowanymi rodzajami cementów nie wpłynęły destabilizująco na równowagę przyrodniczą przydrożnych stref ekotonowych LMśw. Analiza specjacyjna przeprowadzona metodą ekstrakcji sekwencyjnej wykazała, że w glebach stref ekotonowych chrom występował głównie w formach słabo przyswajalnych tzn.: tlenkowej, organicznej i jako pozostałości.

EN

Ground-cement composites are commonly used in public road foundations constructed also in forested areas. Layers of cement stabilized ground are utilized in road construction as improved basement soil or basic foundation. Compacted cementground composite layers are independently utilized as road surfaces, surfaces of fire emergency airports, manoeuvre areas,forest car parks, wood depots and peat-lands surfaces in forest road construction. A relatively low percentage of the binder brings about a fairly high permeability of the utilized cement-ground and makes it more susceptible to flaking and cracking, as well as inflitration by precipitation water. The cements contain, apart from Portland clinker, other non-clinker mineral components, mainly industrial refuse. The source of chemical pollution of the cement binders may originate from materials and substitute fuel (e.g. industrial and domestic refuse). The general objective of the project was to evaluate the influence of cementground composite road foundations on the roadside ecotone zones in the fresh mixed broadleaved forest. The carried out investigationsaimed at recognizing the process of washing out of chemical compounds from foundations depending upon the applied cement and condition of the foundation. Five types of different cements with a different share of non-clinker components (fly-ashes and blast furnace slags) were used for stabilization of the experimental sections. Chemical tests of the eluates from cements and cement-ground composites proved that chromium is the element which is as the first one leached from the cement- ground foundations. Defining the chemical forms of chromium occurrence deciding about mobility and availability, its possible impact on the forest ecosystem can be described. The aim of the presented research was defining the participation of respective chromium forms in humus horizons at the forest edge and in the distance of 10 m. from the crown edge: 5 experimental sections stabilized with different types of cement and the control section. The carried out investigations proved that the sections reinforced with the tested cements had no de-stabilizing influence on the natural balance of the roadside ecotone zones of the fresh mixed forest.

Słowa kluczowe

PL

drogi lesne; drogi cementowo-gruntowe; oddzialywanie na glebe; ekotony; gleby lesne; zanieczyszczenia gleb; chrom; formy wymienne; weglany; tlenki; formy organiczne; wystepowanie

• Wydawca: -
• Czasopismo: Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Rocznik: 2006
• Numer: 3/1
• Opis fizyczny: s.17-30,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Czerniak A.

• Katedra Inżynierii Leśnej, Akademia Rolnicza, ul. Mazowiecka 41, 60-623 Poznań

Bibliografia

• Bezak-Mazur E., Dąbek L. Analiza metali ciężkich w osadach ściekowych z wykorzystaniem ekstrakcji sekwencyjnej. Zesz. Nauk. Wydziału Budownictwa i InżynieriiŚrodowiska Politechniki Koszalińskiej, nr 21, seria: Inżynieria Środowiska, Wyd. Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, 2003, s. 183–194.
• Chłopecka A. Wpływ różnych związków kadmu, miedzi, ołowiu i cynku na formy tych metali w glebie oraz na ich zawartości w roślinach. Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach, Dział Wyd. Nauk. w Puławach. Praca doktorska, 1994, s. 1–63.
• Czekała J. Chrom w glebie i roślinie – występowanie, sorpcja i pobieranie w zależności od jego formy i dawki, właściwości środowiska i nawożenia. Wyd. AR w Poznaniu, Rozp. Nauk., 1997.
• Czerniak A. Techniczne i ekologiczne aspekty wzmacniania cementem dróg gruntowych. Komitet Techniki Rolniczej PAN, Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej. Inżynieria Rolnicza nr 8, 2002, s. 73–84.
• Czerniak A. Badania nad przydatnością różnych rodzajów cementów do stabilizacji dróg gruntowych. Komitet Techniki Rolniczej PAN, Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej. Inżynieria Rolnicza nr 3, 2003a, s. 161–173.
• Czerniak A. Przydatność cementu drogowo-mostowego do stabilizacji leśnych dróg gruntowych. Pr. Kom. Nauk Roln. Kom. Nauk Leśn. PTPN 94, 2003b, s. 29–37.
• Czerniak A. Aktywność enzymatyczna gleby leśnej sąsiadującej z drogami cementowogruntowymi (Badania wstępne). Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich PAN Oddz. Kraków, Komisja Technicznej Infrastruktury Wsi, nr 1, 2004a, s. 107–121.
• Czerniak A. Stężenie metali ciężkich w eluatach z cementogruntów drogowych. Roczniki AR w Poznaniu, Melioracje i Inżynieria Środowiska, nr 25, 2004b, s. 43–51.
• Czerniak A. The influence of the cement-ground road foundations on the content of heavy metals in the assimilatory organs of the trees growing in the ecotone forest area. Polish Journal of Environmental Studies, vol. 13/III, 2004c, s. 22–27.
• Czerniak A. Wymywalność chromu z cementogruntów drogowych w aspekcie ochrony środowiska leśnego. Acta Scientiarum Polonorum Formatio Circumiectus 3(1), Kraków, 2004d, s. 41–53.
• Czerniak A. Zanieczyszczenie i bioindykacja stref ekotonowych lasu mieszanego świeżego (LMśw) w zasięgu oddziaływania cementowo-gruntowych podbudów drogowych. Wydawnictwo AR w Poznaniu, zeszyt 357, 2004e.
• Czerniak A. Zawartość dioksyn w spoiwie cementowym stosowanym w inżynierii środowiska. Zeszyty Naukowe Wydziału Budownictwa i Inżynierii Środowiska nr 22, Politechnika Koszalińska, seria Inżynieria Środowiska, 2005a, s. 573–581.
• Czerniak A. Wpływ podbudów drogowo-cementowych na odczyn gleb siedliska lasu mieszanego świeżego. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich Polska Akademia Nauk Oddział w Krakowie, Komisja Technicznej Infrastruktury Wsi nr 3, 2005b, s. 19–33.
• Czerniak A. Monitoring biogeochemiczny lasu mieszanego świeżego w strefie oddziaływania cementowo-gruntowych podbudów drogowych. Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska Polskiej Akademii Nauk vol. 33, tom 2. Rozdz. V: Problemy monitoringu i analityki środowiska, ISBN 83-89293-16-1, 2005c, s. 367–376.
• Fernex F. E., Span D., Flatau G. N., Renard D. Behavior of Some Metals in Surficial Sediments of the Northwest Mediterranean Continental Shelf. Sediments and Water Interactions Proceedings of the Third International Symposium on Interactions Between Sediments and Water, held in Geneva, Switzerland, August, 1986, s. 27–31.
• Muntau H., Bianchi M., Cenci R., Fytianos K., Bovolenta S., Baudo R., Lattanzio A. Sequential metal extraction from sediments ans soil: Applications and justfication of the European Communities. Joint Research Centre, Environment Institute, Ispra, Italy, 1992.
• PN-S-96012:1997. Podbudowa i ulepszone podłoże z gruntu stabilizowanego cementem.
• Prusinkiewicz Z., Pokojska U. Wpływ imisji przemysłowych na gleby. Życie drzew w skażonym środowisku. Państwowe Wyd. Nauk., Warszawa-Poznań 1989, s. 235–243.
• Siepak J. Kierunki i tendencje rozwoju współczesnej analityki próbek środowiskowych. Zeszyty Naukowe Wydziału Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Koszalińskiej, nr 21, seria Inżynieria Środowiska, Wyd. Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, 2003, s. 53–78.
• Skrzypek J. Wybrane metale ciężkie w cemencie, kruszywie i betonie oraz ich wpływ na środowisko i zdrowie człowieka. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, nr 1478, Budownictwo z. 88, Gliwice 2000, s. 219–224.
• Sobczyński T., Siepak J. Badania kumulacji związków biogenicznych i specjacji metali w osadach dennych jezior Wielkopolskiego Parku Narodowego. Zeszyty Naukowe Wydziału Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Koszalińskiej, nr 20, seria: Inżynieria Środowiska, Wyd. Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, 2001, s. 265–290.
• Tessier A., Campbell P. G., Bisson M. Sequential Extraction Procedure for the Speciation of Particulate Trace Metals. Anal. Chem., 51, 1979, s. 844–850.
• Welte B., Bles N., Montel A. Etudes des differentes methodes de speciation des metaux lourds dans les sediments. I. Etude bibliographique. Environ. Technol. Let., 4, 1983, s. 79–88.
• Zerbe J., Sobczyński T., Siepak J. Metale ciężkie w osadach dennych, ich specjacja na drodze ekstrakcji sekwencyjnej. Ekologia i Technika, nr 3(15), Bydgoszcz, 1995, s. 7–12.