Verkenning bodemkwaliteit regionale wateren: Huidige en toekomstige gehalten van zware metalen in slootbodems

Abstract

Deze rapportage bevat de resultaten van een modelleringsproject. Er worden beelden geschetst van de huidige en toekomstige kwaliteit van de regionale waterbodems met betrekking tot de vier metalen cadmium, koper, lood en zink in afhankelijkheid van diverse emissiebronnen in zand- klei- en veensloten. Het onderzoek is uitgevoerd ter evaluatie van het Beleidsstandpunt Verwijdering Baggerspecie uit 1993, waarin het voornemen staat verwoord om na 2000 geen klasse 2 baggerspecie meer op land te verspreiden. Uitgegaan is van een modelslootsysteem waarin gehalten worden berekend onder invloed van belasting met zware metalen en processen, die van invloed zijn op de samenstelling van het systeem en de metaalgehalten in water en sediment. Een probabilistische aanpak is gekozen om de onzekerheid van processen en parameters te kwantificeren, waardoor er een kansverdeling ontstaat van mogelijke uitkomsten waarmee een risicoanalyse kan worden uitgevoerd. Modelresultaten laten zien dat de achtergrondbelasting in zand- en kleisloten over het algemeen een grote kans op klasse 0 specie veroorzaakt. Voor veensloten daarentegen blijkt dat voor koper een zeer grote kans op klasse 2 ontstaat en voor de andere metalen klasse 1 specie. Additionele bronnen zorgen in veen voor een geringe verschuiving in klasseverdeling, in zand- en kleisloten ontstaat echter voor koper klasse 2 en voor de andere metalen voornamelijk klasse 1 specie. Deze resultaten blijken, gegeven de onzekerheid in het model, goed overeen te komen met de schaarse veldgegevens. De landbodem, die door historische belasting vanuit met name atmosferische depositie en mestgift verhoogde metaalgehalten bevat, blijkt de belangrijkste bron bij de vorming van het sediment. Doordat het zeer waarschijnlijk is dat de landbodemgehalten de komende jaren niet sterk zullen verbeteren, is het aannemelijk dat een verbetering van nieuw te vormen sediment in regionale wateren de komende decennia niet zal optreden.

Sediment dredging is a major activity in the Netherlands, not only in the main rivers but also in ditches. The dredged material must meet certain objectives if it is to be disposed of in the adjacent soil. The IRIS (Integrated Risk Instrument for ditcheS) model has been developed to evaluate whether future levels of heavy metals will meet this standard. It describes the behaviour of organic and inorganic material as well as cadmium, copper, lead and zinc. A probabilistic approach dealt with the uncertainty of process parameters and emission fluxes. For uncertain and sensitive parameters Monte Carlo simulations were performed on values taken from a range. The simulations resulted in distributions for the model output variables. The model was calibrated and validated on field data in the 1990-1995 period and results showed the model to give an accurate fit to the data. Modelresults show that, at present, background loading, mainly consisting of fluxes from adjacent land, does not cause a reasonable chance of exceedance of the standards in sand- or clayditches. However, chances are very high that in peatditches concentrations will not meet standards especially in case of copper. In the latter case, additional sources will not change the probability of exceedance very much, whereas in clay and sand this particularly is the case. Again for copper, concentrations show the highest exceedance of standards. Most likely only a minor improvement might be possible the upcoming decades, because of the historical and present loading with fertilizers and/or manure and the substantial contribution from land in newly formed sediment.