Influence of road surface type on the magnetic susceptibility and elemental composition of road dust

The aim of the study was to determine the effect of the type of road surface (asphalt and concrete) and the presence of noise barriers (acoustic screens) on the magnetic susceptibility and chemical composition of road dust collected from national roads and motorways in central and southern Poland. Four roads with asphalt surfaces and four with concrete surfaces were selected for the study. Samples were taken at three control points: in the space between noise barriers, in the space without barriers and at road exits. Magnetic susceptibility measurements and elemental composition analysis (using an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer) were carried out. The results showed high variability with no clear differences between samples taken from asphalt and concrete roads. Magnetic susceptibility values were higher for road dust taken from asphalt pavements near noise barriers and motorway exits, while for open space samples the susceptibility values were about 1.3 times higher for dust from concrete pavements. A similar relationship was observed for the elemental composition. The results showed no clear differences between samples taken from asphalt and concrete roads. The location of the sampling point had a greater influence on the results: the surface of noise barriers, open spaces or motorway exits. Calculated enrichment factors indicated an extremely high enrichment of dust in elements such as Cr, Cu and Zn, a very high enrichment in Pb only for dust collected at motorway exits, and a significant and moderate enrichment in other elements

---

Celem badań było określenie wpływu rodzaju nawierzchni drogowej (asfaltowej i betonowej) oraz obecności ekranów akustycznych na podatność magnetyczną i skład chemiczny pyłu drogowego pobranego z dróg krajowych i autostrad w centralnej i południowej Polsce. Do badań wybrano cztery drogi o nawierzchni asfaltowej i cztery o nawierzchni betonowej. Próbki pobrano w trzech punktach kontrolnych: w przestrzeni między ekranami dźwiękochłonnymi, w przestrzeni bez ekranów oraz na zjazdach z drogi. Przeprowadzono pomiary podatności magnetycznej i analizę składu pierwiastkowego (z wykorzystaniem spektrometru fluorescencji rentgenowskiej z dyspersją energii). Wyniki badań wykazały dużą zmienność przy braku wyraźnych różnic między próbkami pobranymi z dróg asfaltowych i betonowych. Wartości podatności magnetycznej były wyższe dla pyłu drogowego pobranego z nawierzchni asfaltowych w pobliżu ekranów akustycznych i zjazdów z autostrad, natomiast w przypadku próbek z przestrzeni otwartej wartości podatności były około 1,3 razy wyższe dla pyłu z nawierzchni betonowych. Podobną zależność zaobserwowano w przypadku składu pierwiastkowego. Uzyskane wyniki nie wykazały wyraźnych różnic pomiędzy próbkami pobranymi z dróg asfaltowych i betonowych. Większy wpływ na wyniki miała lokalizacja miejsca poboru próbek: przestrzeń między ekranami akustycznymi, wolna przestrzeń lub zjazdy z autostrady. Obliczone współczynniki wzbogacenia wskazały na ekstremalnie wysokie wzbogacenie pyłu w takie pierwiastki jak Cr, Cu i Zn, bardzo wysokie wzbogacenie w Pb tylko dla pyłu pobranego na zjazdach z autostrady oraz znaczące i umiarkowane wzbogacenie w pozostałe pierwiastki.