WPŁYW SUBSTRATU DACHU ZIELONEGO NA JAKOŚĆ WODY Z NIEGO ODPŁYWAJACEJ INFLUENCE OF THE GREEN ROOF SUBSTRATE ON RUNOFF QUALITY



Podobne dokumenty
Wprowadzenie. Agnieszka KARCZMARCZYK, Agnieszka KOCIK

Dachy Zielone dla zwiększenia retencji wodnej w miastach

ANALIZA STOSUNKÓW WODNYCH SUBSTRATÓW WYKORZYSTYWANYCH W SYSTEMACH ZIELONEGO DACHU

ANALIZA STOSUNKÓW WODNYCH SUBSTRATÓW WYKORZYSTYWANYCH W SYSTEMACH ZIELONEGO DACHU

WPŁYW EKSTENSYWNYCH DACHÓW ZIELONYCH NA ODPŁYW WÓD OPADOWYCH DO SIECI KANALIZACYJNEJ

Wprowadzenie. Danuta WOCHOWSKA Jerzy JEZNACH

OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW PRZEMYSŁOWYCH O DUŻEJ ZAWARTOŚCI OLEJÓW NA ZŁOŻU BIOLOGICZNYM

WYKORZYSTANIE POTENCJAŁU WODY W PLANOWANIU PRZESTRZENNYM

STORMWATER 2018, Gdańsk

Uwarunkowania prawne obejmujące zagadnienia dotyczące wprowadzania ścieków komunalnych do środowiska

Przegląd ekologiczny zamkniętego składowiska fosfogipsów w Wiślince. Gdańsk, 14 maja 2014 r.

WYKORZYSTANIE MATERIAŁÓW REAKTYWNYCH W SYSTEMACH ZAGOSPODAROWANIA WODY OPADOWEJ W OSIEDLACH MIESZKANIOWYCH

Ocena presji rolnictwa na zanieczyszczenia wód gruntowych azotanami w Polsce

Gospodarka w zlewni a jakość wód w zbiorniku

VI. MONITORING CHEMIZMU OPADÓW ATMOSFERYCZNYCH I DEPOZYCJI ZANIECZYSZCZEŃ DO PODŁOŻA

VI. MONITORING CHEMIZMU OPADÓW ATMOSFERYCZNYCH I DEPOZYCJI ZANIECZYSZCZEŃ DO PODŁOŻA

ANALIZA EFEKTYWNOŚCI USUWANIA ZANIECZYSZCZEŃ ZE ŚCIEKÓW W OCZYSZCZALNI W WOLI DALSZEJ K/ŁAŃCUTA

OCENA DZIAŁANIA OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW TYPU SBR W STERKOWCU-ZAJAZIE

JAKOŚĆ ŚRODOWISKA WODNEGO LESSOWYCH OBSZARÓW ROLNICZYCH W MAŁOPOLSCE NA PRZYKŁADZIE ZLEWNI SZRENIAWY

Wymagania dla przydomowych oczyszczalni ścieków w aspekcie środowiskowym

Ocena jakości wód powierzchniowych rzeki transgranicznej Wisznia

Prawo chroniące środowisko w obszarze rolnictwa

MONITORING NIEDOBORU I NADMIARU WODY W ROLNICTWIE NA OBSZARZE POLSKI

EKSTENSYWNE UŻYTKOWANIE ŁĄKI A JAKOŚĆ WÓD GRUNTOWYCH

Wody opadowe rozwiązania dla miast przyszłości dr hab. inż. Ewa Wojciechowska, prof. nadzw. PG

Zielone dachy w mieście

Zagospodarowanie pofermentu z biogazowni rolniczej

VII. MONITORING CHEMIZMU OPADÓW ATMOSFERYCZNYCH I DEPOZYCJI ZANIECZYSZCZEŃ DO PODŁOŻA

Wykorzystaniem biowęgla jako podłoża w produkcji szklarniowej ogórka i pomidora

Obieg materii w skali zlewni rzecznej

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA. z dnia 23 grudnia 2002 r.

EKOLOGICZNE ZAGOSPODAROWANIE WÓD OPADOWYCH ZIELONE DACHY

ŁADUNEK SKŁADNIKÓW NAWOZOWYCH WNOSZONYCH Z OPADEM ATMOSFERYCZNYM NA POWIERZCHNIĘ ZIEMI NA PRZYKŁADZIE PÓL DOŚWIADCZALNYCH W FALENTACH

OCENA SKUTECZNOŚCI USUWANIA ZANIECZYSZCZEŃ W OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W TARNOWIE

Działania ograniczające odpływ azotu ze źródeł rolniczych w Polsce

ZMIANY WYBRANYCH WSKAŹNIKÓW JAKOŚCI WODY RZEKI PROSNY PRZEPŁYWAJĄCEJ PRZEZ ZBIORNIK PSURÓW

SPIS ZAWARTOŚCI OPRACOWANIA

AUTOREFERAT. zawierający informacje o osiągnięciach w działalności naukowo-badawczej, dydaktycznej, eksperckiej oraz organizacyjnej

RECYKLING ODPADÓW ZIELONYCH. Grzegorz Pilarski BEST-EKO Sp. z o.o.

AUTOREFERAT. Załącznik 2

Włodzimierz MIERNIK Dariusz MŁYŃSKI

KOMOROWY SYSTEM ROZSĄCZAJĄCY OKSY-EKO typu SC

Zgodnie z powyżej przywołanym paragrafem, jego ust. 1, pkt 4 ścieki bytowe, komunalne, przemysłowe biologicznie rozkładalne oraz wody z odwodnienia

SYSTEMY MELIORACYJNE A WDRAŻANIE DYREKTYW UNIJNYCH

4. Ładunek zanieczyszczeń odprowadzony z terenu Gminy Gdańsk do Zatoki Gdańskiej

dr inż. Katarzyna Umiejewska inż. Aleksandra Bachanek inż. Ilona Niewęgłowska mgr inż. Grzegorz Koczkodaj

RYNEK WYBRANYCH NARZĘDZI I MASZYN ROLNICZYCH DO PRODUKCJI ROŚLINNEJ W POLSCE W LATACH

Ocena jakości wody górnej Zgłowiączki ze względu na zawartość związków azotu

DACHY ZIELONE: DZIWACTWO CZY POTRZEBA? Witold Okoński

Ładunek odprowadzony z Gdańska został porównany z ładunkiem zanieczyszczeń wnoszonych do Zatoki Wisłą.

INDYWIDUALNE SYSTEMY OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW A OCHRONA WÓD PODZIEMNYCH

Zawartość składników pokarmowych w roślinach

Ścieki, zanieczyszczenia, jakość wody Klara Ramm Szatkiewicz Dyrektor Departamentu Planowania i Zasobów Wodnych - Krajowy Zarząd Gospodarki Wodnej

"Metale ciężkie w osadzie z wiejskiej oczyszczalni ścieków i kompoście - ocena przydatności do rolniczego wykorzystania"

STĘŻENIA ZANIECZYSZCZEŃ W ŚCIEKACH ODPROWADZANYCH Z WIEJSKICH SYSTEMÓW KANALIZACYJNYCH WOJEWÓDZTWA MAŁOPOLSKIEGO

UNIESZKODLIWIANIE ŚCIEKÓW Z OBIEKTÓW UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ NA TERENACH NIEZURBANIZOWANYCH

Poprawa lokalnych warunków hydrologicznych miast poprzez zastosowanie dachów zielonych

Przepływ (m 3 /10min) 211,89 12,71 127,13 652,68 525,55

ZMIANY TEMPERATURY RÓŻNYCH FORM UŻYTKOWANIA ZIELONEGO DACHU TEMPERATURE CHANGES OF DIFFERENT USE FORMS OF THE GREEN ROOF

Poferment z biogazowni nawozem dla rolnictwa

Przykłady racjonalnego odwodnienia inwestycji liniowych w aspekcie ochrony środowiska. Józef Jeleński Ove Arup & Partners Ltd.

Obieg materii w skali zlewni rzecznej

Szkolenie z zakresu stosowania nawozów BLOK 5

dr inż. Andrzej Jagusiewicz, Lucyna Dygas-Ciołkowska, Dyrektor Departamentu Monitoringu i Informacji o Środowisku Główny Inspektor Ochrony Środowiska

ZIELONE DACHY JAKO ROZWIĄZANIA POPRAWIAJĄCE GOSPODARKĘ WODAMI OPADOWYMI W MIASTACH

Metody zwiększania retencji wodnej na terenach zurbanizowanych Methods of enhancing water retention in urban areas

BADANIA PODATNOŚCI ŚCIEKÓW Z ZAKŁADU CUKIERNICZEGO NA OCZYSZCZANIE METODĄ OSADU CZYNNEGO

Tytuł prezentacji. Możliwość wykorzystania biowęgla w rekultywacji gleb zanieczyszczonych. metalami ciężkimi

WŁAŚCIWOŚCI RETENCYJNE ZIELONYCH DACHÓW TYPU EKSTENSYWNEGO NA PRZYKŁADZIE BADAŃ MODELOWYCH

Zagrożenie eutrofizacją i zakwaszeniem ekosystemów leśnych w wyniku koncentracji zanieczyszczeń gazowych oraz depozytu mokrego

WYKORZYSTANIE ZŁOŻA RUCHOMEGO DO OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW Z TERENÓW WIEJSKICH TREATMENT OF RURAL SEWAGE WITH USE OF MOVING BED BIOFILM

Ewa BURSZTA-ADAMIAK, Karolina URBAŃSKA, Piotr DRAGAŃSKI

Janusz Igras. Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa Państwowy Instytut Badawczy w Puławach

Propozycja działań naprawczych zwiększających potencjał ekologiczny Zbiornika Sulejowskiego

Problemy związane z wielkoprzemysłową produkcją zwierzęcą

Budowa ferm wielkoprzemysłowych w kontekście ochrony zasobów wodnych. Wojciech Frątczak Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej w Warszawie

Opłaty za usługi wodne ( Zarząd Zlewni Gliwice, stan na ) Franciszek Pistelok

Model fizykochemiczny i biologiczny

WPŁYW WIELOLETNIEGO NAWOŻENIA GNOJÓWKĄ BYDLĘCĄ PASTWISKA NA JAKOŚĆ WODY GRUNTOWEJ

Dyrektywa Azotanowa w województwie kujawsko-pomorskim

13. Funkcjonalność miasta w aspekcie skutecznego oczyszczania ścieków na przykładzie miasta Krakowa

OCENA MOŻLIWOŚCI OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW Z ZAKŁADU PRZEMYSŁU CUKIERNICZEGO

System oceny oddziaływania na środowisko depozytów mułów węglowych

Ładunek zanieczyszczeń odprowadzonych do Zatoki Gdańskiej, za pośrednictwem cieków i kolektorów ścieków, z terenu Gminy Gdańsk w roku 2011

4. Ładunek zanieczyszczeń odprowadzany z terenu gminy Gdańsk do Zatoki Gdańskiej

RYNEK CIĄGNIKÓW I PRZYCZEP ROLNICZYCH W POLSCE W LATACH

WYTYCZNE STOWARZYSZENIA DAFA DLA DACHÓW ZIELONYCH

STAN WŁAŚCIWOŚCI AGROCHEMICZNYCH GLEB I ZANIECZYSZCZEŃ METALAMI CIĘŻKIMI GRUNTÓW NA UŻYTKACH ROLNYCH STAROSTWA POWIATOWEGO RACIBÓRZ W GMINIE NĘDZA

WYKORZYSTANIE SYSTEMÓW BIORETENCYJNYCH W CELU ZRÓWNOWAŻONEGO GOSPODAROWANIA WODAMI OPADOWYMI W TERENACH USZCZELNIONYCH

Prawdziwy rozwój człowieka, zwierzęcia i roślin zależy od gleby Hipokrates

DELEGATURA W PRZEMYŚLU

BADANIE WPŁYWU HYDROŻELU NA ZDOLNOŚCI RETENCYJNE ZIELONYCH DACHÓW

5. REEMISJA ZWIĄZKÓW RTĘCI W CZASIE UNIESZKODLIWIANIA OSADÓW ŚCIEKOWYCH

Acta 12 (2) 2012.indd :41:15. Acta Sci. Pol., Formatio Circumiectus 12 (2) 2013,

BADANIA ZRÓŻNICOWANIA RYZYKA WYPADKÓW PRZY PRACY NA PRZYKŁADZIE ANALIZY STATYSTYKI WYPADKÓW DLA BRANŻY GÓRNICTWA I POLSKI

System GORE Cover» KORZYŚCI DLA KOMPOSTOWNI Stała, wysoka jakość kompostu w najkrótszym czasie Zalety systemu GORE Cover» Obniżenie kosztów operacyjny

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KUŹNIA RACIBORSKA

MODELOWANIE ODPŁYWU WÓD OPADOWYCH Z DACHÓW ZIELONYCH

ZBILANSOWANIE WÓD OPADOWYCH WRAZ Z ANALIZĄ ROZWIĄZAŃ I WYSTĄPIENIEM DO MPWIK O WARUNKI

Transkrypt:

INFRASTRUKTURA I EKOLOGIA TERENÓW WIEJSKICH INFRASTRUCTURE AND ECOLOGY OF RURAL AREAS Nr 3/III/2012, POLSKA AKADEMIA NAUK, Oddział w Krakowie, s. 7 15 Komisja Technicznej Infrastruktury Wsi Wpływ substratu dachu... Agnieszka Karczmarczyk, Anna Baryła, Paulina Charazińska, Agnieszka Bus, Magdalena Frąk WPŁYW SUBSTRATU DACHU ZIELONEGO NA JAKOŚĆ WODY Z NIEGO ODPŁYWAJACEJ INFLUENCE OF THE GREEN ROOF SUBSTRATE ON RUNOFF QUALITY Streszczenie Dachy zielone są ogólnie uznaną metodą odtwarzania powierzchni biologicznie czynnej w miastach. Wśród pozytywnych oddziaływań dachów zielonych w obszarach zurbanizowanych wymienia się oczyszczanie powietrza, łagodzenie mikroklimatu aglomeracji i temperatury wewnątrz budynków oraz funkcję siedliskową i estetyczną. Zielone dachy retencjonują także wodę opadową, odciążając tym samym miejskie kanalizacje deszczowe. Celem badań było określenie potencjalnego wpływu substratu dachu zielonego na jakość wód z niego odprowadzanych. Wstępne wyniki badań jakości odcieków z wybranych substratów w skali laboratoryjnej, wykazały zwiększone stężenia zawiesin i fosforu. Średnie stężenie zawiesin w odcieku z substratu intensywnego wynosiło 231 mg dm -3 a z substratu ekstensywnego 274 mg dm -3, przy stężeniu w opadzie symulowanym 6-7 mg dm -3. W przypadku fosforu średnie stężenie w odcieku z substratu intensywnego wynosiło 0,112 mgpo 4 -P dm -3 a z substratu ekstensywnego 0,126 mgpo 4 -P dm -3, przy stężeniu w opadzie symulowanym 0,056 mgpo 4 -P dm -3. Przeanalizowano związek pomiędzy ilością wypłukiwanych zawiesin i fosforu a wilgotnością początkową substratu. Przedyskutowano potencjalny wpływ substratów dachów zielonych na jakość odbiorników ścieków deszczowych. Słowa kluczowe: dach zielony, fosfor, substrat, wody opadowe, zawiesina 7

Agnieszka Karczmarczyk, Anna Baryła, Paulina Charazińska, Agnieszka Bus, Magdalena Frąk Summary Green roofs are one of the method of recovering green space in urban areas. They are also effective in improvement of air quality and local climate as well as play an important role in thermal insulation of buildings. The most important role they play in urban areas is rain water retention and delaying of the runoff. The main goal of the research was to estimate potential influence of the green roof substrate on runoff water quality. Preliminary results show increase of the concentration of phosphates and total solids in leachate. Mean concentration of solids in intensive roof substrate leachate amounted 231 mg dm -3 and in extensive substrate leachate 274 mg dm -3, comparing to concentration 6-7 mg dm -3 in simulated rain. Phosphorus concentration in intensive and extensive substrate runoff amounted 0,112 mgpo 4 -P dm -3 and 0,126 mgpo 4 -P dm -3 respectively. Phosphorus concentration in simulated rain amounted 0,056 mgpo 4 -P dm -3. Even if the concentrations in substrate leachate are low, phosphorus can still be an important factor influencing green roofs runoff receiver quality. Key words: green roof, phosphorus, storm water, substrate, total solids WSTĘP Dachy zielone to pokryte roślinnością powierzchnie odtwarzające warunki gruntowe na konstrukcjach budowli (dachach budynków lub podziemnych parkingów). Są one metodą zwiększenia powierzchni biologicznie czynnej w obszarach zurbanizowanych i mogą przynieść wiele korzyści ekologicznych oraz ekonomicznych. Jedną z najważniejszych funkcji dachów zielonych jest odciążenie miejskich kanalizacji deszczowych poprzez retencjonowanie i spowolnienie odpływu wód opadowych [Szajda i in. 2008]. Jakość wody odpływającej z dachów zielonych jest obecnie przedmiotem badań wielu ośrodków naukowych [m.in. Czemiel Berndtsson i in. 2009, Aitkenhead-Peterson i in. 2011, Aslup i in. 2011, Buccola, Spolek 2011, Gregoire, Clausen 2011, Mendez i in. 2011, Vialle i in. 2011, Teemusk, Mander 2011]. Powszechnie od tego typu konstrukcji oczekuje się redukcji zanieczyszczeń i poprawy jakości wód z nich odprowadzanych. Czynnikiem warunkującym jakość odpływu jest substrat glebowy, zastosowana roślinność oraz sposób pielęgnacji i wiek dachu [Moran 2004, Czemiel Berndtsson i in. 2009]. Substrat glebowy, zwany warstwą wegetacyjną, stanowi podłoże zapewniające prawidłowy wzrost i rozwój roślin. Składa się ze zmieszanych w odpowiednich proporcjach części mineralnych (np. piasek, kruszywa, gruz) i organicznych (np. kora, torf, kompost), które dobiera się w zależności od rodzaju dachu i projektowanej roślinności. Substraty mogą zawierać od kilku do kilkudziestu procent kompostu, choć duży udział kompostu nie jest zalecany ze względu na możliwy rozkład i osiadanie [Moran 2004, Getter, Rowe 2006]. Substraty powinny charakteryzować się odpowiednią porowatością i pojemnością wodną, aby zapewnić 8

Wpływ substratu dachu... niski ciężar warstwy i odpowiednią zdolność retencyjną. Miąższość warstwy wegetacyjnej zależy od rodzaju dachu i jest mniejsza dla dachów ekstensywnych (do15 cm) niż intensywnych (powyżej 25 cm). Celem badań było określenie wpływu substratu na jakość odprowadzanej z niego wody. Badania skoncentrowano na zawartości zawiesin i fosforu. Podjęto próbę oceny, czy substraty stosowane w zielonych dachach mogą być źródłem zanieczyszczeń w odbiornikach wód deszczowych. METODYKA BADAŃ Potencjalny wpływ substratu na jakość odcieku określono w doświadczeniu laboratoryjnym symulując opady wodą wodociągową. Dwa dostępne na polskim rynku rodzaje substratów: dla dachu ekstensywnego (E1,E2,E3,E4) i intensywnego (I1,I2,I3,I4) umieszczono w kolumnach (d 145 mm) w czterech powtórzeniach. Substraty zalewano nieregularnie w dawkach 15 mm lub 30 mm, a w uzyskanym odcieku analizowano stężenia fosforu metodą analizy przepływowej przy wykorzystaniu aparatu FIA-STAR. Określono także stężenia zawiesiny ogólnej. Każdorazowo analizowano całą objętość uzyskanego odcieku, który stanowił 40-48% objętości dostarczonej wody. Przed zalaniem substratu mierzono jego wilgotność sondą WET-2. Doświadczenie prowadzono przez 71 dni w okresie od grudnia 2011 r. do marca 2012 r. W doświadczeniu wykorzystano wodę wodociągową o stężeniu zawiesin 6-7 mg dm -3 i średnim stężeniu fosforanów 0,056 mgpo 4 -P dm -3. Jakość wykorzystanej w doświadczeniu wody wodociągowej w zakresie średnich stężeń fosforu jest zbliżona do jakości opadów w Polsce (tab.1). Tabela 1. Zakresy stwierdzonych stężeń fosforu ogólnego [mgp dm -3 ] w próbkach miesięcznych opadów atmosferycznych na stacjach monitoringowych wg danych GIOŚ (2002-2010) Table 1. Total phosphorus concentration [mgp dm -3 ] in rain water in Poland. Based on GIOŚ monitoring data (2002-2010) Rok / year 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 min max 0,004 0,303 0,003 0,213 0,005 0,194 0,004 0,288 0,002 0,470 0,002 0,821 0,005 0,686 0,000 0,713 0,002 0,553 średnia / mean 0,048 0,053 0,045 0,049 0,058 0,055 0,059 0,052 0,040 WYNIKI I DYSKUSJA Zarówno w przypadku substratu dachu intensywnego jak i ekstensywnego stwierdzono zwiększone stężenia zawiesin i fosforu w odciekach (rys. 1). Stężenia zawiesiny ogólnej w odcieku z substratu dachu intensywnego wahały się od 6 do 758 mg dm -3, przy wartości średniej dla doświadczenia wynoszącej 231 mg 9

Agnieszka Karczmarczyk, Anna Baryła, Paulina Charazińska, Agnieszka Bus, Magdalena Frąk dm -3. Dla substratu dachu ekstensywnego wartości te wynosiły odpowiednio 91, 682 i 274 mg dm -3. Stężenia fosforu w odcieku z substratu dachu intensywnego wahały się od 0,064 do 0,387 mgpo 4 -P dm -3, przy wartości średniej dla doświadczenia wynoszącej 0,112 mgpo 4 -P dm -3. Dla substratu dachu ekstensywnego wartości te wynosiły odpowiednio 0,023; 0,284 i 0,126 mgpo 4 -P dm -3. W obydwu substratach stężenie zawiesin w odcieku było zmienne w czasie doświadczenia. W przypadku fosforu zaobserwowano natomiast obniżenie i stabilizację stężenia w odcieku po około 50 dniach trwania doświadczenia na poziomie 0,072 mgpo 4 -P dm -3 (0,064-0,092) dla substratu intensywnego i 0,079 mgpo 4 -P dm -3 (0,023-0,113) dla substratu ekstensywnego. Nie zaobserwowano istotnego statystycznie związku pomiędzy ilością wypłukiwanych zawiesin i fosforu a wilgotnością początkową substratu, chociaż związek pomiędzy stężeniem fosforu a wilgotnością substratu był widoczny w początkowej fazie doświadczenia, przed ustabilizowaniem się stężeń fosforu w odcieku (dla substratu intensywnego r = 0,82; dla substratu ekstensywnego r = 0,57). Mogło to być również związane z większymi dawkami opadu symulowanego, co potwierdzało by wyniki uzyskane przez Köhlera i in. [2002]. Jednak badania symulacyjne Czemiel Berndtsson i in. [2006] oraz Monterusso i in. [2004] nie potwierdzają tej teorii. 10 Rysunek 1. Wilgotność substratu oraz stężenia zawiesiny ogólnej i fosforanów w odcieku z substratu dachu intensywnego (z lewej) i ekstensywnego (z prawej) Figure 1. Moisture of the substrate and concentration of solids and phophates in leachate from intensive (left) and extensive (right) substrate

Wpływ substratu dachu... Wody opadowe zawierają fosfor w małych ilościach. Ścieki opadowe (spływ z powierzchni obszarów zurbanizowanych) mogą być zanieczyszczone w różnym stopniu, w zależności od powierzchni z której odpłyną. Źródłem fosforu mogą być nawozy stosowane w pielęgnacji zieleni miejskiej oraz odchody psie i ptasie. Z przeglądu dotychczasowych wyników badań wynika, że także w wodach odpływających z dachów zielonych można spodziewać się zwiększonych stężeń fosforu w odcieku, szczególnie w przypadku, gdy do przygotowania substratu wykorzystuje się kompost [Moran 2004, Teemusk, Mander 2007, Hathaway i in. 2008]. Na stężenie fosforu w odcieku mogą także wpływać wiek dachu oraz sposób jego pielęgnacji. Köhler i in. [2002] stwierdzili, że ładunek odprowadzanego fosforu związany jest z retencją wód opadowych. Stwierdzili również, że odpływ fosforu maleje w czasie, co jest związane z rozwojem szaty roślinnej, ale również zmniejszonym wypłukiwaniem z substratu. Również badania Czemiel Berndtsson i in. [2006] wykazały brak odpływu fosforu ze starego (ponad dziesięcioletniego) dachu zielonego. Większość fosforu uwalnianego z substratu występuje w postaci fosforanów [Czemiel Berndtsson 2009]. W analizowanym doświadczeniu laboratoryjnym nie stosowano nawożenia, a wypełnienie kolumn substratem nastąpiło trzy tygodnie przed rozpoczęciem badań. Uzyskane wyniki znajdują potwierdzenie w literaturze przedmiotu (tab. 2). Czemiel Berndtsson i in.[2009] stwierdzili uwalnianie fosforu w formie fosforanów z dachu ekstensywnego (0,27 mg PO 4 -P dm -3 ; 0,31 mgp dm -3 ). Moran i in. [2005] uzyskali znacznie wyższe stężenia wynoszące 0,6-1,5 mgp dm -3. Aitkenhead-Peterson i in. [2011] stwierdzili w odcieku stężenia fosforu w granicach 0,27-0,37 mgpo 4 -P dm -3 dla dachu z roślinnością i 0,4 mgpo 4 -P dm -3 dla dachu bez okrywy wegetacyjnej. Najniższe stężenia fosforu uzyskali Gregoire i Clausen [2011]. Wynosiły one średnio 0,025 mg PO 4 -P dm -3 i 0,043 mgp dm -3, ale przy bardzo niskich stężeniach w opadzie (0,004 mgpo 4 -P dm -3 i 0,007 mgp dm -3 ). Podobne wyniki uzyskali Teemusk i Mander [2007] dla substratu z dodatkiem LWA (Lightweight Aggregate), który może wykazywać zdolność sorpcji fosforu. Pomimo iż uzyskane w doświadczeniu stężenia fosforu w odpływie z badanych substratów są małe, nadal mogą one być źródłem fosforu w odbiornikach wód odprowadzanych z dachów zielonych. Całkowity ładunek PO 4 -P odprowadzony z badanych substratów w czasie trwania doświadczenia oszacowano na 1,69 mg kg -1 s.m. substratu intensywnego i 1,90 mg kg -1 s.m. substratu ekstensywnego. Podobne wyniki uzyskali Aitkenhead-Peterson i in. [2011], którzy w pierwszych sześciu miesiącach funkcjonowania dachu zielonego uzyskali w odpływie ładunek od 1,0 do 2,0 mgpo 4 -P kg -1. Gregoire i Clausen [2011] oszacowali całkowity roczny odpływ fosforu z dachu zielonego na 0,21 kg PO4-P ha -1 (0,032 kgp ha -1 ). Przy założeniu, że ciężar substratu w stanie suchym dla dachu intensywnego (miąższość 25 cm) wynosi 300 kg m -2, a dla dachu ekstensywnego (miąższość 10 cm) wynosi 96 kg m -2 [Kożuchowski 2009] oraz zakładając, że stężenie fosforu w odcieku ustabilizuje się na 11

Agnieszka Karczmarczyk, Anna Baryła, Paulina Charazińska, Agnieszka Bus, Magdalena Frąk poziomie 0,07 mgpo 4 -P dm -3 dla substratu intensywnego i 0,08 mgpo 4 -P dm -3 dla substratu ekstensywnego, jak to zaobserwowano w drugiej fazie doświadczenia, w odpływie z dachu zielonego o powierzchni 1 ha wypełnionego badanym substratem możemy uzyskać nawet 1,1 kgpo 4 -P (dach ekstensywny) oraz 3,3 kgpo 4 -P (dach intensywny). Jest to wartość przekraczająca roczne ładunki fosforu wymywane z gleb mineralnych w Polsce (poniżej 1 kg P ha -1 ). Tabela 2. Stężenia fosforu ogólnego i fosforanów w odcieku z dachów zielonych wg literatury Table 2. Total phosphorus and phosphates concentrations from green roof runoff based on literature review Rodzaj substratu/ dachu/miejsce Fosfor ogólny [mg/ dm -3 ] PO 4 -P [mg/ dm -3 ] źródło LWA, Estonia 0,036 * 0,090 ** 0,012 * 0,036 ** Teemusk 0,026 * 0,074 ** 0,006 * 0,066 ** i Mander 2007 Teemusk LWA, Estonia 0,273 0,234 i Mander Dach darniowy, Estonia 0,238 0,184 North Carolina,USA Dach mszysto-darniowy, Szwecja 2011 Teemusk i Mander 2011 0,6 1,5 Moran i in. 1,0 * 2005 0,31 0,27 AquaSoil, Japonia 0,01 0,00 Dach mszysto-darniowy, Szwecja GreenGrid USA Rooflite Texas, USA 0,4-1,2 0,6-1,1 North Carolina, USA 0,6 1,4 0,28-0,38 0,45-0,50 Czemiel Berndtsson i in. 2009 Czemiel Berndtsson i in. 2009 Czemiel Berndtsson i in. 2006 0,018 0,096 0,043 * 0,003 0,079 0,025 * Gregoire i Clausen 2011 0,27 0,37 * Aitkenhead- 0,4 ** Peterson i in. 2011 Hathaway i in. 2008 uwagi * opad średni ** opad wysoki stężenie w opadzie 0,021mgP dm -3 0,008mgPO 4 P dm -3 stężenie w opadzie 0,021mgP dm -3 0,008mgPO 4 P dm -3 * średnia dach ekstensywny dach intensywny substrat zawiera kompost stężenie w opadzie 0,007mgP dm -3 0,004mgPO 4 P dm -3 * średnia geometryczna * dach porośnięty ** dach nieporośnięty dach ekstensywny 12

Wpływ substratu dachu... Porównując średnie stężenia fosforu w odpływie z badanych substratów z wartościami charakteryzującymi jakość wód powierzchniowych można stwierdzić, iż mieszczą się one w I klasie dla wód naturalnych (Dz.U.2011, nr 257, poz. 1545). Jadczyszyn [2008] jako kryterium wód drenarskich bezpiecznych pod względem zawartości fosforu proponuje przyjęcie wartości progowej dla procesu eutrofizacji równej 0,7 mgpo 4 dm -3. Jest to wartość dziesięciokrotnie większa od stężeń uzyskiwanych w odpływie z analizowanych substratów. WNIOSKI 1. Zaobserwowano zwiększone stężenie zawiesin w odcieku z obydwu badanych substratów. W odcieku z substratu dachu ekstensywnego stężenie zawiesin wahało się od 91 do 682 mg dm -3, przy wartości średniej dla doświadczenia wynoszącej 231 mg dm -3. W odcieku z substratu intensywnego wahało się od 6 do 758 mg dm -3, przy wartości średniej dla doświadczenia wynoszącej 274 mg dm -3. W warunkach technicznych wymywane z substratu zawiesiny będą zatrzymywane poprzez warstwy konstrukcyjne dachu (geowłókninę i warstwę drenażowa) i mogą powodować ich kolmatację. 2. Stężenia fosforu w odcieku z substratu dachu intensywnego wahały się od 0,064 do 0,387 mgpo 4 -P dm -3, przy wartości średniej dla doświadczenia wynoszącej 0,112 mgpo 4 -P dm -3. Dla substratu dachu ekstensywnego wartości te wynosiły odpowiednio 0,023; 0,284 i 0,126 mgpo 4 -P dm -3. Zaobserwowano obniżenie i stabilizację stężenia w odcieku po około 50 dniach trwania doświadczenia na poziomie 0,072 mgpo 4 -P dm -3 dla substratu intensywnego i 0,079 mgpo 4 -P dm -3 dla substratu ekstensywnego. 3. Średnie stężenia fosforu w odpływie z badanych substratów mieszczą się w I klasie dla wód naturalnych i nie powinny negatywnie wpływać na jakość odbiorników. Całkowity ładunek PO 4 -P odprowadzony z badanych substratów w czasie trwania doświadczenia oszacowano na 1,69 mg kg -1 s.m. substratu intensywnego i 1,90 mg kg -1 s.m. substratu ekstensywnego. Przy dużej powierzchni, dachy z analizowanymi substratami mogą znacząco obciążać wody odbiornika ładunkiem fosforu. 4. Doświadczenie prowadzone w warunkach laboratoryjnych ma szereg ograniczeń w stosunku do skali technicznej. Na ilość odpływających zawiesin będą miały wpływ inne warstwy jak geowłóknina i drenaż a także studzienki (obniżenie). Na ilość fosforu będzie miała wpływ roślinność oraz sposób pielęgnacji dachu (obniżenie lub wzrost). Na ilość wymywanych zanieczyszczeń wpływ może mieć także jakość opadu. 13

Agnieszka Karczmarczyk, Anna Baryła, Paulina Charazińska, Agnieszka Bus, Magdalena Frąk BIBLIOGRAFIA Aitkenhead-Peterson J., Dvorak B.D., Volder A., Stanley N.C., 2011: Chemistry of growth medium and leachate from green roof systems in south-central Texas. Urban Ecosyst 14, 17-33 Aslup S.E., Ebbs S.D., Battaglia L.L., Retzlaff W.A., 2011: Heavy metals in leachate from simulated green roof systems. Ecological Engineering 37, 1709-1717 Buccola N., Spolek G., 2011: A Pilot-Scale Evaluation of Greenroof Runoff Retention, Detention, and Quality. Water Air Soil Pollut 216, 83-92 Czemiel Berndtsson J., Bengtsson L., Jinno K., 2009: Runoff water quality from intensive and extensive vegetated roofs. Ecological Engineering 35, 369-380 Czemiel Berndtsson J., Emilsson T., Bengtsson L., 2006: The influence of extensive vegetated roofs on runoff water quality. Science of the Total Environment 355, 48-63 Getter K.L., Rowe D.B., 2006: The role of extensive Green roofs In sustainable development. Hort Science 41 (5), 1276-1285 GIOŚ 2002-2010: Monitoring chemizmu opadów atmosferycznych i ocena depozycji zanieczyszczeń do podłoża. http://www.gios.gov.pl/chemizm2010/index.html Gregoire B.G., Clausen J.C., 2011: Effect of modular extensive green roof on stormwater runoff and water quality. Ecological Engineering 37, 963-969 Hathaway A.M., Hunt W.F., Jennings G.D., 2008: A field study of green roof hydrologic and water quality performance. Transactions of American Society of Agricultural and Biological Engineers 51(1), 37-44 Jadczyszyn T., 2008: Zasobność gleb w fosfor i jakość wód drenarskich jako kryteria wyznaczania obszarów wrażliwych na zanieczyszczenie wód składnikami biogennymi. W: Ocena stanu zanieczyszczenia płytkich wód gruntowych, narażonych bezpośrednio na zrzuty składników biogennych, w tym szczególnie z rolnictwa oraz możliwości potencjalnego wpływu zanieczyszczeń pochodzących z produkcji rolnej na środowisko. Opracowanie zbiorowe pod redakcją doc. dr hab. Janusza Igrasa wykonane na zlecenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi, bip.minrol.gov.pl/ Köhler M., Schmidt M., Grimme F.W., Laar M., de Assunçăo Paiva V.L., Tavares S., 2002: Green roofs in temperate climates and in the hot-humid tropics far beyond the asthetics. Environ. Manage. Health 13(4), 382-391 Kożuchowski P., 2009: Dachy zielone cz.4. Strach i pokusa czy, jak i za ile zbudować dach zielony? Administrator 1, 7-10 Mendez C.B., Klenzendorf J.B., Afshar B.R, Simmons M.T., Barrett M.E., Kinney K.A., Kiristis M.J., 2011: The effect of roofing material on the quality of harvested rainwater. Water Research 45, 2049-2059 Moran A.Ch., 2004: A North Carolina Field Study to Evaluate Greenroof Runoff Quantity, Runoff Quality, and Plant Growth. MsC Thesis, Biological and Agricultural Engineering. Raleigh, North Carolina. http://repository.lib.ncsu.edu/ir/handle/1840.16/803 Moran A., Hunt B., Smith J., 2005: Hydrological and water quality performance from greenroofs in Goldsboro and Raleigh, North Carolina. In: Green Roofs for Healthy Cities Conference, Washington DC. Monterusso M.A., Rowe D.B., Rugh C.L., Russell D.K., 2004: Runoff water quantity and quality from green roof systems. Acta Hort 639, 369-376 Szajda E., Pływaczyk A., Pęczkowski G., 2008: Wykorzystanie zielonych dachów do ograniczania odpływu wód opadowych w aglomeracjach miejskich. W: Problemy zagospodarowania wód opadowych. Praca zbiorowa pod redakcją Janusza Łomotowskiego. Wrocław, 49-57 Vialle C., Sablayrolles C., Lovera M., Jacob S., Huau M.C., Montrejaud-Vignoles M., 2011: Monitoring of water quality from roof runoff: Interpretation using multivariate analysis. Water Research 45, 3765-3775 14

Wpływ substratu dachu... Teemusk A., Mander Ü., 2011: The Influence of Green Roofs on Runoff Water Quality: A Case Study from Estonia. Water Resour Manage 25, 3699-3713 Teemusk A., Mander Ü., 2007: Rainwater runoff quantity and quality performance from a greenroof: The effects of short-terms events. Ecological Engineering 30, 271-277 Dz.U.2011, nr 257, poz. 1545: Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 listopada 2011 w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych. Doświadczenie zostało zrealizowane dzięki wykorzystaniu zasobów oraz aparatury Pracowni Ekotechnologii oraz Pracowni Nawodnień i Odwodnień, Centrum Wodne SGGW Dr inż. Agnieszka Karczmarczyk e-mail: agnieszka_karczmarczyk@sggw.pl Dr inż. Anna Baryła e-mail: anna_baryla@sggw.pl Inż. Paulina Charazińska Mgr inż. Agnieszka Bus e-mail: agnieszka_bus@sggw.pl Dr Magdalena Frąk e-mail:magdalena_frak@sggw.pl Katedra Kształtowania Środowiska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego ul. Nowoursynowska 159 02-776 Warszawa 15