Η κατασκευή δρόμων, ένα αναπόφευκτο μέρος της ανάπτυξης υποδομών, επιφέρει μια σειρά από σημαντικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις, που εκτείνονται από τη διάβρωση του εδάφους και τη ρύπανση των υδάτων μέχρι την υποβάθμιση της ποιότητας του αέρα και την ηχορύπανση. Αυτές οι επιπτώσεις, αλληλένδετες και πολύπλευρες, απαιτούν ολιστικές στρατηγικές διαχείρισης και μετριασμού.

Η οδοποιία διαταράσσει βαθιά το φυσικό τοπίο, με κύρια συνέπεια την αυξημένη διάβρωση του εδάφους. Αυτό οφείλεται στην τροποποίηση του φυσικού δικτύου αποχέτευσης, που οδηγεί σε αυξημένη χερσαία ροή και απορροή κατά μήκος των δρόμων (Perumaletal., 2021). Οι μεγαλύτερες επιφάνειες δρόμων ενισχύουν την απορροή, προκαλώντας μεγαλύτερη απώλεια εδάφους, ενώ η διάβρωση των ρεμάτων δημιουργεί κανάλια που μεταφέρουν ιζήματα μακριά από το εργοτάξιο. Ιδιαίτερα ευάλωτα είναι εδάφη με ελαφριά υφή, όπως αυτά του οροπεδίου Loess στην Κίνα (Caoetal., 2006). Για την αντιμετώπιση αυτού του φαινομένου, η φύτευση χόρτου βέτιβερ (Chrysopogon zizanioides) αποτελεί μια αποτελεσματική οικολογική μέθοδο, καθώς το ινώδες ριζικό του σύστημα σταθεροποιεί το έδαφος (Stokesetal., 2014). Ωστόσο, η αποτελεσματικότητά του μπορεί να επηρεαστεί από περιβαλλοντικούς παράγοντες. Οι οικολογικές συνέπειες της διάβρωσης του εδάφους είναι σοβαρές, περιλαμβάνοντας τη μείωση της οργανικής ύλης, την εξάντληση θρεπτικών στοιχείων και τη μείωση της ικανότητας συγκράτησης νερού, απειλώντας τόσο τα φυτά όσο και τα ζώα (Zuazo&Pleguezuelo, 2009; Borrellietal., 2017).

Παράλληλα, η οδοποιία συμβάλλει στη ρύπανση του εδάφους με την εισαγωγή βαρέων μετάλλων (Αλουμίνιο, Μόλυβδος, Χρώμιο) και οργανικών ρύπων (φαινόλες, PAH) από δομικά υλικά (Reid&Clark, 2001). Αυτοί οι ρύποι διαταράσσουν τα οικοσυστήματα, μειώνουν την παραγωγικότητα των καλλιεργειών και οδηγούν σε δευτερογενή μόλυνση των υδάτινων πόρων (Onwudiegwu & Izah, 2024; Armas & Man, 2014). Η εφαρμογή οργανικών λιπασμάτων και η εναλλαγή καλλιεργειών αποτελούν σημαντικά μέτρα πρόληψης (Zhaoetal., 2020).

Όσον αφορά τη ρύπανση των υδάτων, τα έργα οδοποιίας επηρεάζουν τόσο τα επιφανειακά όσο και τα υπόγεια ύδατα. Οι κύριοι ρύποι περιλαμβάνουν αιωρούμενα στερεά, βαρέα μέταλλα, υδρογονάνθρακες και χλωρίδια (Loganathan, Vigneswaran&Kandasamy, 2013). Η απορροή ομβρίων υδάτων μεταφέρει αυτούς τους ρύπους σε κοντινά υδάτινα συστήματα, ενώ η χρήση αλάτων του δρόμου αυξάνει τις συγκεντρώσεις χλωρίου και νατρίου (Mayer, Snodgrass&Morin, 1999; Kelly, Panno&Hackley, 2012). Για τον μετριασμό, απαιτείται η εγκατάσταση οχετών αποστράγγισης και η χρήση φυτικών ελέγχων (Center&Endicott, 2008; Barrett, Zuber&Collins III, 1993). Στα υπόγεια ύδατα, η διείσδυση ρύπων είναι ιδιαίτερα ανησυχητική σε καρστικές περιοχές, όπου τα συστήματα αγωγών διευκολύνουν την ταχεία μεταφορά (White, 2017). Η πρόληψη διαρροών χημικών και η εφαρμογή βέλτιστων πρακτικών διαχείρισης είναι ζωτικής σημασίας (Page, 2012; Wong, Breen&Lloyd, 2000). Τέλος, οι οδικές κατασκευές μεταβάλλουν τη φυσική ροή του νερού, αυξάνοντας τον όγκο και την ταχύτητα της απορροής, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε πλημμύρες (Briel, 2013).

Οι δραστηριότητες οδοποιίας αποτελούν σημαντική πηγή ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Κατά την κατασκευή, απελευθερώνονται αρωματικές πτητικές οργανικές ενώσεις χωρίς μεθάνιο (NMVOCs), όπως βενζόλιο, τολουόλιο και ξυλόλιο, που είναι ύποπτα καρκινογόνα (Maduna&Tomašić, 2017). Επιπλέον, η διαταραχή υλικών όπως ασβέστης, τσιμέντο και πυρίτιο δημιουργεί σκόνη, συμπεριλαμβανομένων των λεπτών σωματιδίων PM2,5 και PM10, τα οποία διεισδύουν βαθιά στο αναπνευστικό σύστημα και προκαλούν δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία (Yanksonetal., 2024). Οι εκπομπές καυσαερίων από τα οχήματα κατασκευής, καθώς και η φθορά των ελαστικών και των φρένων, επιδεινώνουν την τοπική ατμοσφαιρική ρύπανση (Banaitetal., 2024). Η αντιμετώπιση απαιτεί αυστηρά πρότυπα εκπομπών, επέκταση τεχνολογιών ελέγχου της ρύπανσης και βελτιστοποίηση των συστημάτων διαχείρισης της κυκλοφορίας (Wakamatsu, Morikawa&Ito, 2013).

Οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου (GHG) από οδικά έργα προέρχονται τόσο από τη φάση κατασκευής (χρήση μηχανημάτων, μεταφορά υλικών, ενσωματωμένος άνθρακας σε τσιμέντο και άσφαλτο) όσο και από τη φάση λειτουργίας (κυκλοφορία οχημάτων), με την τελευταία να είναι η κυρίαρχη πηγή (O'Bornetal., 2016). Η εκτίμηση του αποτυπώματος άνθρακα περιλαμβάνει την αξιολόγηση της ενέργειας που χρησιμοποιείται σε κάθε φάση (Kasozi&Tutesigensi, 2007). Ο ψηφιακός μετασχηματισμός και οι βιώσιμες πρακτικές, όπως η βελτιωμένη διαχείριση υλικών και ενέργειας, είναι επιτακτικές για τη μείωση των εκπομπών (Shen, Yang&Zhang, 2023; CostaJretal., 2022).

Τέλος, η ηχορύπανση αποτελεί σοβαρό πρόβλημα, προερχόμενη κυρίως από τη λειτουργία βαρέων μηχανημάτων και συγκεκριμένες κατασκευαστικές δραστηριότητες (Jacynaetal., 2017; Lizaetal., 2010). Η χρόνια έκθεση σε υψηλά επίπεδα θορύβου διαταράσσει την άνεση, βλάπτει την ποιότητα του ύπνου και επηρεάζει αρνητικά την υγεία (Kingetal., 2012). Για τον μετριασμό, απαιτείται η διαφοροποίηση των τύπων θορύβου, η εγκατάσταση φραγμών θορύβου, η επιβολή ορίων ταχύτητας και η ενσωμάτωση υποδομών μείωσης θορύβου στον σχεδιασμό των έργων (Huh&Shin, 2018; MechóCarratalá, 2024).

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι όλες αυτές οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις είναι αλληλένδετες και απαιτούν συντονισμένες, πολυδιάστατες στρατηγικές για την αποτελεσματική αντιμετώπισή τους και τη διασφάλιση της βιωσιμότητας των έργων οδοποιίας.

Road construction, an unavoidable aspect of infrastructure development, brings forth a range of significant environmental impacts, extending from soil erosion and water pollution to air quality degradation and noise pollution. These interconnected and multifaceted effects necessitate holistic management and mitigation strategies.

Road construction profoundly disrupts the natural landscape, with a primary consequence being increased soil erosion. This results from the modification of natural drainage networks, leading to enhanced terrestrial runoff and discharge along roads (Perumal et al., 2021). Larger road surfaces intensify runoff, causing greater soil loss, while gully erosion creates channels that rapidly transport sediments away from construction sites. Areas with light-textured soils, such as the Loess Plateau in China, are particularly vulnerable (Cao et al., 2006). To counter this phenomenon, planting vetiver grass (Chrysopogon zizanioides) is an effective ecological method, as its fibrous root system significantly stabilizes the soil (Stokes et al., 2014). However, its effectiveness can be influenced by environmental factors. The ecological consequences of soil erosion are severe, including a reduction in organic matter, nutrient depletion, and decreased water retention capacity, threatening both flora and fauna (Zuazo &Pleguezuelo, 2009; Borrelli et al., 2017).

Concurrently, road construction contributes to soil pollution through the introduction of heavy metals (Aluminum, Lead, Chromium) and organic pollutants (phenols, PAHs) from construction materials (Reid & Clark, 2001). These pollutants disrupt ecosystems, reduce crop yields, and lead to secondary contamination of water resources (Onwudiegwu& Izah, 2024; Armas & Man, 2014). The application of organic fertilizers and crop rotation techniques are important preventive measures (Zhao et al., 2020).

Regarding water pollution, road projects impact both surface and groundwater. Primary pollutants include suspended solids, heavy metals, hydrocarbons, and chlorides (Loganathan, Vigneswaran & Kandasamy, 2013). Stormwater runoff transports these pollutants to nearby aquatic systems, while road salt application increases chloride and sodium concentrations (Mayer, Snodgrass & Morin, 1999; Kelly, Panno & Hackley, 2012). Mitigation requires the installation of drainage culverts and the use of vegetative controls (Center & Endicott, 2008; Barrett, Zuber & Collins III, 1993). In groundwater, pollutant infiltration is particularly concerning in karst regions, where conduit systems facilitate rapid transport (White, 2017). Preventing chemical spills and implementing best management practices are crucial (Page, 2012; Wong, Breen & Lloyd, 2000). Finally, road construction alters natural water flow, increasing runoff volume and velocity, which can lead to flooding (Briel, 2013).

Road construction activities are a significant source of air pollution. During construction, non-methane volatile organic compounds (NMVOCs) like benzene, toluene, and xylene, suspected carcinogens, are released (Maduna & Tomašić, 2017). Furthermore, the disturbance of materials such as lime, cement, and silica generates dust clouds, including fine particulate matter (PM2.5 and PM10) that can penetrate deep into the respiratory system and cause adverse health effects (Yankson et al., 2024). Exhaust emissions from construction vehicles, as well as tire and brake wear, exacerbate local air pollution (Banait et al., 2024). Mitigation strategies include stringent emission standards, expanded pollution control technologies, and optimized traffic management systems (Wakamatsu, Morikawa & Ito, 2013).

Greenhouse gas (GHG) emissions from road projects originate from both the construction phase (fossil fuel-powered machinery, material transport, embodied carbon in cement and asphalt) and the operational phase (vehicle traffic), with the latter often being the dominant source (O'Born et al., 2016). Carbon footprint assessment involves evaluating the energy consumed in each phase (Kasozi &Tutesigensi, 2007). Digital transformation and sustainable practices, such as improved material and energy management, are imperative for emission reduction (Shen, Yang & Zhang, 2023; Costa Jr et al., 2022).

Lastly, noise pollution is a severe issue, primarily stemming from the operation of heavy machinery and specific construction activities (Jacyna et al., 2017; Liza et al., 2010). Chronic exposure to high noise levels disrupts comfort, impairs sleep quality, and exceeds recommended limits, jeopardizing public health (King et al., 2012). Mitigation requires differentiating noise types, installing noise barriers, implementing speed limits, and integrating noise reduction infrastructure into project design (Huh & Shin, 2018; Mechó Carratalá, 2024).

It's important to note that all these environmental impacts are interconnected and necessitate coordinated, multidimensional strategies to effectively address them and ensure the sustainability of road construction projects.