Hidrológiai Közlöny 1996 (76. évfolyam)
5. szám - Köles Péter: Az útfelületről lefolyó víz nehézfém-tartalma
283 Az útfelületről lefolyó víz nehézfém-tartalma Köles Péter Gödöllői Agrártudományi Egyetem 2100. Gödöllő, Páter K. út 1. Kivonat: Környezetünket a közúti járműforgalom nehézfémekkel is számottevően szennyezi. Ezek egy része az útpályára rakódik, ahonnan a csapadékhullást követve lemosódik. A csapadékhullás ideje alatt folyamatos a nehézfémek feloldódása és lemosódása az útfelszínröl. A lefolyásminták vizsgálata szerint a távozó szennyező anyagok mennyisége azonos csapadékhullás alatt is változó. Befolyásolja ennek mennyiségét több más hatótényező mellett az előző eső óta eltelt csapadékmentes időszak is. A vízlefolyással lemosódó nehézfémek mennyisége esetenként a felszíni vizekben még tűrhető halárértéket is meghaladja. A vízi környezetbe jutó nehézfémek mobilabbak, könnyebben bekapcsolódhatnak a táplálékláncba, ezért e folyamat megfigyelését nagyon fontosnak ítéljük. Kulcsszavak: lefolyás, útpálya, nehézfém, monitoring, környezetszennyezés. 1. Bevezetés A növekvő közúti forgalomban résztvevő gépjárművek üzemanyagából, a motorok kopásából, a forgó alkatrészekről egyre több a természeti környezetre és az élő szervezetek számára idegen és káros anyag emittálódik a légkörbe, ülepedik le a talajra, növényzetre, vagy mosódik be a felszíni vizekbe. Túlnyomó részt gáz és por alakban jutnak ezek az anyagok a légtérbe, illetve cseppvagy kisebb-nagyobb darabos szennyeződésként rakódnak le az útpályákra. Kutatási munkánkban a gépjármű forgalom hatására, az út felszínére rakódó, csapadékkal lemosódó nehézfémek által kiváltott szennyezőhatást vizsgálatuk. A esők következtében meginduló lefolyás lemossa az útpályáról a rárakódott szennyező anyagok egy részét. A megfigyelt csapadékhullások alkalmával, a begyűjtött minták elemtartalmának laborvizsgálatán keresztül a lemosódó anyagok összetételére és mennyiségére kaptunk választ. 2. Irodalmi áttekintés A szennyezést okozó nehézfémek - Zn, Ni, Cd, Pb, Cu, Cr, Fe stb. - közül több az emberre, illetve élővilágra egyaránt veszélyes, mivel egy részük testidegen anyag, és ugyanakkor a szervezetben feldúsulásra hajlamos. Különösen veszélyes a nehézfémek közül a Cd, Cr, Hg, Ni, Pb, valamint nzAs, Be, Co, Se, V. Ezekkel a fémekkel a természet által indukált biogeokémiai ciklus során az élő szervezetek ritkán találkoznak. Az utóbbi két évszázadban és különösen az utóbbi 50 évben azonban rendkívül megnövekedett az előbb említett nehézfémek természetbe jutása, szétszóródása és ennek, többek között, a közlekedésben résztvevő gépjárművek is okozói. Az utóbbi évek kutatásai szerint több nehézfémről amit ez idáig egyértelműen szennyezőnek véltek - megállapították, hogy igen csekély mértékben is, de szükségesek a szervezet számára. Nehéz egyértelmű választó vonalat húznunk a létfontosságú, valamint a mérgező fémek közé. Az azonban bizonyos, hogy adott koncentráció felett minden elem, így az esszenciális elemek is, toxikussá válnak az élő szervezetekre (Kádár, 1991; Papp, Kiimmel, 1993). Néhány a vizsgált elemek közül már kis mennyiségben is karcinogén lehet. Az élő szervezetben a nehézfémek egymás hatását erősíthetik, szinergetikus hatásúak lehetnek, ami növelheti a veszélyeztetettséget, a megbetegedési hajlamot, valamint gátolhatja a szervezet egyes élettani folyamatait, vagy ezzel szemben éppen mérsékelhetik egymás hatását (Fekete et al., 1991). Az utak melletti területeken a jellemző talajtani, domborzati, klimatológiai és növénytani adottságok nagy mértékben befolyásolják a közlekedésből származó nehézfémek eloszlását, lerakódását (Köles, 1995). Az útpályára jutott szennyezések a csapadékok hatására részben lemosódnak az út menti árkokba. Schöller et al. (1991) szerint normál körülmények között 1000 gépjármű km-ként 0,12 kg szennyezést hagy maga után, és a főközlekedési utakon 150-650 kg/ha a teljes kopásanyag évenkénti mennyisége. Ez igen nagy anyagmennyiség. Az árokrendszerek felszíni vizfolyásba juttatják az útlefolyások szennyező anyagokkal terhelt vizeit, amik annak vízminőséget nagy mértékben rontják (Hoffman et al., 1985), valamint a vízi környezetet olyan anyagokkal terhelik, melyek a természetes geociklusban sokkal kisebb mennyiségben lelhetők fel (Papp, Kümmel 1993). A nehézfémsók és -ionok egy része a lehulló csapadékkal azonnal kémiai reakcióba lép, és már oldat formájában távozik az útpályáról. Az útpályákról lemosódó nehézfém formák is nagyban hozzájárulnak a környezet szennyezéséhez, hiszen a felszíni vizekkel nagy távolságokra eljuthatnak, összegyülekezhetnek és más helyen is kifejthetik toxikus hatásukat. Az innen származó nehézfémek mozgási, teijedési folyamatát is feltétlenül követni kell, mivel ezen keresztül ismerhetjük meg környezetbe jutásuk módját, felhalmozódásuk menetét, kifejtett aktivitásukat. Vizsgálataink legfontosabb célja az volt, hogy megismeijük az útpályák felszínéről lemosott nehézfémek mennyiségét, hiszen jórészük felszíni vizekbe kerül még akkor is, ha az a felszíni vizek megengedhető nehézfémtartalmának szabványban megadott határértékeit esetleg nem is éri el. 3. A vizsgálat anyaga és módszere: A lefolyásmintákat a 30-as főút Gödöllőt elhagyó szakaszán, vettük az 1994 év folyamán. A mintavételi hely kijelölésekor a következőkre voltunk figyelemmel:
