Impact of Fuel Station Traffic Intensity on Heavy Metal, Polycyclic Aromatic Hydrocarbon, and BTEX Contamination of Soil and Road Dust: Distribution, Source Apportionment, Ecological Status, and Human Health Risk Assessment in Abuja Municipal Area Council, Nigeria

In de ruimtes tussen de pompen en het wegdek van een drukke stad vindt voortdurend een stille uitwisseling plaats. Elke keer dat een voertuig stopt om te tanken, of langs een station rijdt, laat het een microscopisch residu achter. Dit residu is een complex mengsel van zware metalen, wat dichte chemische elementen zijn die niet gemakkelijk afbreken, en organische verbindingen zoals polycyclische aromatische koolwaterstoffen en BTEX. Dat laatste zijn groepen chemicaliën die in benzine en diesel worden gevonden en kunnen verdampen in de lucht of op de grond kunnen neerslaan. In de loop van de tijd hopen deze stoffen zich op in de bodem en in de fijne laag stof die onze wegen bedekt. Hoewel sommige van deze chemicaliën van nature in de aarde aanwezig zijn, kunnen menselijke activiteiten ze concentreren tot niveaus die de gezondheid van mensen in de buurt kunnen beïnvloeden, met name kinderen die in de aarde spelen en eerder kleine hoeveelheden ervan binnenkrijgen. Het begrijpen van de exacte hoeveelheid van deze verontreinigingen, waar ze vandaan komen en welke risico's ze vormen, is een cruciale taak voor milieuwetenschappers die werkzaam zijn in snelgroeiende steden.

Een team van onderzoekers richtte onlangs hun aandacht op de Abuja Municipal Area Council in Nigeria om precies dit probleem te onderzoeken. Ze richtten zich op het gebied rondom brandstofstations, waarbij ze locaties met zeer zwaar verkeer vergeleken met locaties met lichter verkeer, en controleerden ook gebieden die ver weg lagen van enige brandstofstations om een nulmeting vast te stellen. Hun doel was om te zien of de intensiteit van de voertuigbewegingen rond een benzinestation de hoeveelheid toxische stoffen in de bodem en het wegstof veranderde. Ze verzamelden monsters van de bovenste laag van de grond en van de stoffige oppervlakken langs de wegen, en brachten deze naar een laboratorium voor analyse op specifieke zware metalen zoals nikkel, cadmium, vanadium en lood, evenals het complexe mengsel van koolwaterstoffen en vluchtige organische verbindingen die eerder werden genoemd.

De resultaten onthulden een verhaal dat genuanceerder was dan een eenvoudige "meer verkeer betekent meer vervuiling"-vergelijking. Toen de onderzoekers naar de zware metalen keken, ontdekten ze dat de niveaus verrassend laag waren op alle locaties, inclusief de drukste brandstofstations. De hoeveelheden nikkel, cadmium, vanadium en lood die in de bodem en het stof werden gevonden, lagen ver onder de veiligheidslimieten die door de Nigeriaanse regelgeving voor door aardolie beïnvloede locaties zijn vastgesteld. Sterker nog, de contaminatieniveaus waren zo laag dat het ecologische risico voor het milieu als verwaarloosbaar werd beschouwd. Zelfs de meest vervuilde monsters bevatten slechts een fractie van de metaalconcentraties die een interventie zouden triggeren. Dit suggereert dat, ten minste wat betreft zware metalen, de brandstofstations in dit specifieke gebied niet fungeren als belangrijke bronnen van toxische accumulatie in de grond.

Echter, het beeld veranderde aanzienlijk toen de onderzoekers de organische verbindingen onderzochten. Terwijl de zware metalen laag waren, waren de niveaus van polycyclische aromatische koolwaterstoffen en BTEX veel opmerkelijker, en de verdeling ervan was niet wat men zou verwachten. De meest opvallende bevinding was dat het wegstof verzameld bij brandstofstations met weinig verkeer de hoogste concentraties van deze schadelijke organische chemicaliën bevatte. In deze specifieke stofmonsters vonden de onderzoekers een zware ophoping van hoogmoleculaire verbindingen, wat de complexere en vaak gevaarlijkere vormen van deze chemicaliën zijn. Eén specifieke meting, die het potentieel voor het veroorzaken van kanker door het mengsel inschat, bereikte in het stof van stations met weinig verkeer een niveau dat aanzienlijk hoger was dan in gebieden met veel verkeer of de controlelocaties. Dit geeft aan dat de aard van de contaminatie niet simpelweg een resultaat is van hoeveel auto's er passeren, maar mogelijk wordt beïnvloed door andere factoren zoals hoe de brandstof wordt gehanteerd, lokale windpatronen of de specifieke manier waarop stof neerdaalt in rustigere gebieden.

De gezondheidsimplicaties van deze bevindingen werden beoordeeld door het potentiële risico te berekenen voor mensen die per ongeluk dit stof zouden binnenkrijgen of inademen. Voor de zware metalen werd het risico voor zowel volwassenen als kinderen als zeer laag beschouwd, zonder direct gevaar voor niet-kankerverwekkende ziekten. Maar de organische chemicaliën vertelden een ander verhaal. De onderzoekers ontdekten dat kinderen een hoger risico lopen dan volwassenen, voornamelijk omdat ze een lager lichaamsgewicht hebben en vaker hun handen in hun mond stoppen na het spelen in het stof. In het stof van brandstofstations met weinig verkeer was het geschatte risico op het ontwikkelen van kanker gedurende een leven door het binnenkrijgen van dit stof hoger dan de standaard veiligheidsnorm die wordt gebruikt voor screening. Ook het risico door het binnenkrijgen van stof dat BTEX-chemicaliën bevat, was een punt van zorg voor kinderen, waarbij de risiconiveaus in verschillende scenario's de veiligheidsdrempels overschreden, voornamelijk gedreven door totaal xyleen. Hoewel benzeen een specifiek kankerrisico vormde, werden de niet-kankerverwekkende risico's gedomineerd door xyleen. De studie merkte op dat inhalatie en dermale contactpaden een verwaarloosbare bijdrage leverden aan het totale risico in vergelijking met ingestie (het binnenkrijgen).

De studie concludeert dat hoewel de zware metaalverontreiniging rond deze brandstofstations geen groot probleem vormt, de organische verontreinigingen serieuze aandacht vereisen. Het feit dat de hoogste risico's werden gevonden in het stof van stations met weinig verkeer, suggereert dat het probleem niet alleen gaat over het aantal auto's, maar over hoe deze chemicaliën zich in de omgeving nestelen en ophopen. De onderzoekers benadrukken dat wegstof fungeert als een reservoir voor deze verontreinigingen, waarbij ze worden geïntegreerd vanuit voertuiguitlaatgassen, brandstoflekken en verdamping. Ze bevelen aan dat toekomstige monitoring zich nauwer moet richten op deze organische verbindingen, met name in gebieden waar stof zich kan ophopen, en dat er betere controles moeten worden ingesteld om het beheer van brandstofhandelingen en het voorkomen van lekken te reguleren. Het werk benadrukt dat in de complexe omgeving van een stad, de stille hoekjes soms de meest significante chemische lasten kunnen bevatten, en dat het beschermen van de volksgezondheid vereist dat men verder kijkt dan alleen de drukste wegen.