Al jaren wordt er wetenschappelijk onderzoek gedaan naar de biologische beschikbaarheid van stoffen in het milieu. Vanuit de praktijk van de risicobeoordeling is er een sterke wens geuit om na te gaan of biologische beschikbaarheid in de normstelling en risico-beoordeling waar nodig verduidelijkt of geimplementeerd kan worden. De Stuurgroep INS (Integrale Normstelling Stoffen) heeft die wens vertaald in de vraag om een advies over de rol van biologische beschikbaarheid in de normstelling en risico-beoordeling. Medewerkers van RIVM en RIZA hebben met de hulp van experts uit verschillende Nederlandse onderzoeksinstituten en universiteiten een workshop voorbereid om de vraag van de Stuurgroep INS te kunnen beantwoorden. In dit rapport wordt verslag gedaan van de voorbereidingen en de uitkomsten van de workshop. Op basis van de uitkomsten is een aantal beleidsadviezen geformuleerd ter beantwoording van de vraag van de Stuurgroep INS. In het rapport wordt ingegaan op de biologische en chemische aspecten van biobeschikbaarheid en op de huidige mogelijkheden om deze aspecten in risicobeoordeling en/of normstelling te verdisconteren. Er kan geconcludeerd worden dat het concept van chemische beschikbaarheid in het algemeen beter ontwikkeld is dan het concept van biologische beschikbaarheid. Koppeling van chemische beschikbaarheid aan biologische beschikbaarheid (relatie met daadwerkelijke effecten) is een belangrijk knelpunt voor de implementatie van chemische beschikbaarheid. Op dit moment lijkt de potentie voor implementatie van biobeschikbaarheid in 1e lijnsbeoordeling in het algemeen gering te zijn. Dit betekent in algemene zin dat het 'vangnet' van de 1e lijnsbeoordeling voldoende effectief dient te zijn om ook in geval van een hoge beschikbaarheid het optreden van vals-negatieven te voorkomen. De potentie voor implementatie van biobeschikbaarheid in normstelling/risicobeoordeling ligt voornamelijk in de 2e lijns risicobeoordeling. Dit rapport plaatst de vele ideeen in de bruikbaarheid op korte en lange termijn. Implementatie van de verschillende mogelijkheden (op termijn) zal een meer realistische risico-beoordeling tot gevolg hebben die ten goede zal komen aan de betrouwbaarheid van het stoffenbeleid en de risicobeoordeling van het milieu, zonder het milieu te kort te doen. Een actieve opstelling vanuit het beleid is gewenst om de in deze rapportage gesignaleerde kansrijke ontwikkelingen te helpen implementeren en het juiste klimaat te scheppen waarin zij tot volwassen en geaccepteerde methoden kunnen uitgroeien. Dit helpt het beleid om met de normstelling en risicobeoordeling een stap verder te komen en helpt het reeds lopende (en nieuw te starten) onderzoek op dit gebied te focussen op aspecten die beleidsmatig het meest relevant zijn. De verdere benodigde stappen zullen vanuit de overheid dienen te worden geinitieerd en gecoordineerd. Met name de Stuurgroep INS en, in geval van bodemnormstelling, de werkgroep UI zijn hiervoor naar het oordeel van de opstellers van dit rapport, het juiste forum. Alvorens de uit deze workshop voortvloeiende adviezen geimplementeerd kunnen worden zal er ook nog een praktische toets moeten plaatsvinden met betrekking tot uitvoerbaarheid en hanteerbaarheid van de voorgestelde wijzigingen.<br>

Als onderdeel van het decision support system De Natuurplanner wordt het vegetatiemodel MOVE primair ingezet voor nationale verkenningen. MOVE gebruikt multipele logistische regressie om de kans op voorkomen van plantensoorten te voorspellen als functie van omgevingsvariabelen. MOVE bevat ruim 900 plantensoorten. De responsfuncties van MOVE 2 gebruiken vermesting, verzuring en verdroging als verklarende factoren. Deze studie breidt het model uit met variabelen op het gebied van vegetatiestructuur, zware metalen, saliniteit en regio-verschillen. Bovendien is de empirische basis van de responsfuncties vergroot tot ruim 100.000 vegetatieopnamen. De modellen zijn statistisch getoetst.<br>

"Sprengen" are water courses dug ages ago to discharge groundwater from the Veluwe hills, where natural vegetation has always prevailed. An investigation in 1996, comprising sampling of sprengen and groundwater in the surroundings, was aimed at studying the relationship between precipitation, groundwater and the water from the sprengen. The concentrations of the major components and of micro-components in the water were considered. Investigations carried out to study residence times of the water in the soil revealed the extent of the drainage basins and produced values for net precipitation. Discharge of the sprengen is relatively constant in time. Concentrations of the major components are related to the aerial deposition, taking into account travel times in the soil and condensation factors. Aerial deposition is the only source for the major components in the eastern sprengen. Nitrate concentrations in the sprengen result from the total deposition of nitrogen compounds, but 77% vanishes through denitrification in the soil. They have increased from 0.3 to roughly 5 and they will further increase to 10 mg.l-1 in the coming century, if the aerial deposition remains the same. Sulphate concentrations result from aerial deposition of sulphur. The groundwater acidity has decreased from pH=6.5 to now pH=5.5 and it will further decrease to pH=4.5 at an unchanged aerial deposition in the coming century. Increased concentrations in groundwater and/or the southern sprengen of B, Al, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, As, Rb, Y, Cd, Cs and Ba probably result from an additional load at land surface. The lantanide concentrations increase roughly at low pH values by a factor of 10 (when compared to a former situation) by dissolution in soil. The same results were obtained with aluminium.

The National Groundwater Quality Monitoring Network was set up by the RIVM in 1979. Since 1984 groundwater has been sampled every year at about 400 locations at depths of about 10 and 25 metres below land surface. After 1989 the number of locations increased because several Provincial Groundwater Quality Networks joined the National Network. In 1992 groundwater was sampled at about 600 locations. About 25 chemical components and some physical properties were measured. Information on sampling depth, soil- and land use and region in the Netherlands was used to classify the data into groups. This study resulted in estimates of mean concentrations and areal percentages of target value exceedance for the year 1992 and target value exceedance per region presented in the form of maps. The change in groundwater quality per group and region in the period 1984-1993 is also investigated. Correlation analysis was used to examine the relationship between concentrations and time.

The first results of the National Soil Quality Monitoring Network of the Netherlands are described. The network is a cooperative effort of the National Institute of Public Health and the Environment (RIVM), the Agricultural Economic Research Institute (LEI-DLO) and the Research Institute for Agrobiology and Soil Fertility (AB-DLO). The primary objective of the network is to establish changes in soil quality over time. Secondary objective is to establish the actual quality of soil and upper groundwater. Attention is focussed primarily on the rural part of the country. The monitoring program is divided evenly in time units: about 40 locations are sampled yearly. The network started in 1993 with the sampling of soil and upper groundwater on 35 cattle farms in the sandy regions of the Netherlands. The farms are divided into two categories: extensive (19) and intensive (16). These farms represent 25% of the agricultural area in the sandy regions and 12% of the total agricultural area of the Netherlands. The report contains information on concentrations of heavy metals, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and organochlorine pesticides in the topsoil (0-10 cm). Information on concentrations of macroparameters, nutrients and heavy metals in groundwater is also presented. The measured concentrations are compared with the Dutch objectives for soil and groundwater quality (target values). No exceedance of target values was observed for heavy metals in soil. Target values for a number of individual PAHs and organochlorine pesticides were exceeded in soil. The same holds for nitrate and for a number of metals in groundwater. There are no statistical significant differences between both categories with respect to heavy metal, PAH and organochlorine concentrations in the soil. Heavy metal balances have been computed at farm level for cadmium, copper, lead and zinc. There is a balance surplus for all metals involved due to the net result of input through atmospheric deposition and farming practice (feedstuff, manure and fertilizer) and output as a result of leaching to the groundwater. Therefore it is concluded that accumulation of heavy metals occurs. However, there is no correlation between the actual balance surplus and present metal concentrations in the soil. On the basis of these balance computations and taking into account the local variation in concentrations, 1998 is estimated to be the proper time to repeat the sampling on the farms in the categories visited in 1993.

A research project has been carried out to assess the quality of agricultural soil in the Netherlands for a total of 42 different combinations of soil type and soil use selected from 13 agricultural regions in the Netherlands. For each combination four representative mixed samples were made to determine the average content of heavy metals and organic compounds and to establish the variation within the region. Results from analyses show higher heavy metal content in the western parts of the Netherlands for cadmium, copper, lead, zinc, mercury and arsenic as a consequence of relatively high atmospheric deposition in that region. In the agricultural soils heavy metal levels are found to be higher than natural background levels as a result of agricultural loads, for example, manure, fertilisers and pesticides and loads due to atmospheric deposition. In several measurements heavy metal levels are found to exceed the Target Value (TV), which is dependent on soil organic matter and soil lutum content (particles < 2 mum). Target values for heavy metals are based on upper limits from background levels. Target values are exceeded by cadmium, copper, zinc, lead and mercury. Results of analyses of organic compounds show the PAHs, which in all samples occur in the greatest proportion, to be fluoranthene, chrysene, benzo(a)anthracene and benzo(ghi)perylene. In all samples from arable land the content of PAHs is above TV. In grassland some samples contain PAHs below TVs. The content of the insecticide lindane exceeds the TV for all samples. In the south sandy region lindane with a content of 1.83 ug kg-1 soil was found in a sample from arable land on sand ; this is 147 x TV. The results of calciumchloride extractions in the analysed samples show cadmium to be the most available (mobile) metal in soil. In sandy soils about 10% of the total content was extracted. Zinc is 3-9% available in sandy soils. The availibility of copper is about 0.5%, nickel 1%, and arsenic 0.3% of the total metal content. Lead is almost non-available in soil (max. 0.07%) as well as chromium (max. 0.04%). A comparison between the results of a similar research project like this, which was carried out in 1986, showed no significant changes in lead, copper and zinc content in a period of six years. For cadmium however the average levels for grassland on clay and sand are about 40% lower. Also, a lower average content is measured for arable land. These lower levels cannot be related to a decrease of the input of cadmium to agricultural land, but are mainly a result of differences in sampling procedure.

In het kader van de Woningwet is een methodiek ontwikkeld welke ten doel heeft: "het schatten van het risico ten gevolge van verspreiding van een contaminant". De methodiek zal deel uitmaken van een systematiek voor de beoordeling van de bodemkwaliteit bij bouwvergunningsaanvragen. In eerste instantie wordt getoetst in hoeverre een contaminant vanuit de verontreinigde locatie de directe omgeving kan belasten ('stand-still' beginsel). Hiertoe wordt een verplaatsingsflux als kwantitatief criterium berekend. Met behulp van deze flux kan een indeling van het verspreidingsrisico worden gemaakt in een drietal klassen: I. een laag verspreidingsrisico ; II. een intermediair verspreidingsrisico en III. een hoog verspreidingsrisico. Indien de flux in klasse I of III valt is de toetsing onherroepelijk. In geval dat de flux in te delen is in klasse II wordt op grond van een kwalitatieve beoordeling een eindoordeel voor het verspreidingsrisico gegeven. Hierbij worden een aantal risico-verhogende en risico-verminderende locatie-specifieke factoren beschouwd. Gezien de hoge mate van onzekerheid ten gevolge van een gebrek aan gegevens en een sterk vereenvoudigd formularium, mag geen absolute betekenis aan de berekeningen worden toegekend. Om recht te doen aan de aan de beoordelingssystematiek gestelde eisen, te weten een degelijke wetenschappelijke onderbouwing enerzijds en eenvoudige toepassings- mogelijkheid, gebruikersvriendelijkheid en eenduidigheid anderzijds, bestaat de rapportage uit twee gedeelten: Deel I, waarin de theoretische achtergronden van de methodiek in detail beschreven zijn ; Deel II, welke als korte gebruikershandleiding voor de methodiek beschouwd kan worden. Het definieren van grenswaarden ten behoeve van de indeling van de berekende verplaatsingsflux in klassen betreft een beleidsmatige beslissing en is buiten beschouwing van deze rapportage gebleven.<br>

Estimates of heavy metal load from non-point sources to the soil surface are available for each municipality, soil type and land use in the Netherlands. The mean heavy metal load per unit area (500 x 500 m2) was calculated using overlays of maps of soil type and land use. Data of heavy metal contents in top soil are gathered from various surveys in the period 1960-1988 of soil research institutes in the Netherlands. Depending on the element under consideration, the number of samples varied between 350 and 2500. Information on soil type, land use and region in the Netherlands was used to classify the data into groups. This study resulted in mean contents and areal percentages of target value exceedance per group and per region, presented in the form of maps. Regression analysis was used to examine the relationship between heavy metal contents in the soil and atmospheric heavy metal deposition and heavy metal load from manure and fertilizer.

The Dutch National and Provincial Groundwater Quality Network (LMG/PMG) have been designed to keep track of the shallow groundwater quality (well screens at 10 and 25 m below surface). The average monitoring site density is 1 per 100 km2. Since 1984 samples have been collected yearly and analysed for macrochemical parameters and heavy metals. Site selection criteria were mainly based on land use, soil type and the hydrological situation. The aim of this study was to describe groundwater quality and its change in the period 1984-1995 in two sets of sites from the LMG/PMG. The two sets are urban area (65 selected sites) on the one hand and river bank infiltration (34 selected sites) on the other hand. It was found that the two sets had a wide variety in groundwater compositions. Groundwater quality in urban areas is different from the nearest surrounding monitoring sites. Groundwater composition at sites with river bank infiltration is influenced by the infiltrating surface water. For both sets, changes in groundwater quality over the period 1984-1995 were small.

Nitrate measurements from the Netherlands Groundwater Monitoring Network and model simulations were compared for deep aquifers in the eastern part of the Netherlands. The area studied measured 40 x 30 km2. The model describes advective-dispersive solute transport in groundwater and utilizes a first-order decay process in a simplified approach to denitrification. On the basis of preliminary model runs several modifications of the solute transport model were proposed; the model was evaluated and discussed after a second series of runs. A major factor in the results appears to be the vertical distribution of the nitrate content and the processes that affect it, such as the vertical mixing by dispersion and the distribution of the downward groundwater velocity. With respect to the denitrification parameter, the best results were obtained with a half-lifetime (T50) between 3 - 5 years and a local refinement underneath the river valleys and brooks, and in a zone above and below the clay layers. The refinement consisted of a further reduction of the half-lifetime based on the presence of organic matter increasing the denitrification capacity. The report further discusses the representativeness in space of the monitoring data and the simulation results.