Meetnet waterbodems

Raadpleeg hier de waterbodemkwaliteit via de kaart van Vlaanderen »

Lees meer » over deze gegevens in de publicaties van MIRA

LaboReg: Het programma voor het registreren van waterbodemgegevens door laboratoria.
- klik hier om het programma te downloaden (versie 3.01.00 - d.d. 28/04/09).

Fysisch-chemische beoordeling

De fysisch-chemische component van de Triade beschrijft de fysisch-chemische kwaliteit van de waterbodem. De meest gekende chemische verontreinigingen worden geanalyseerd en hierdoor wordt de fysisch-chemische inhoud van de waterbodem gegeven.

In het kader van de methodologische studie naar de inventarisatie, de ecologische effecten en de saneringsmogelijkheden van de bodems van de Vlaamse waterlopen werd een toetsingskader ontwikkeld dat de aanrijking aangeeft van microverontreinigingen t.o.v. referentiegehaltes, nadat een standaardisatie is gebeurd voor zware metalen en organische microverontreinigingen t.o.v. organische stof (5%) en klei (11%).

Bij de verdeling in fysisch-chemische klassen worden arbitraire aanrijkingsniveaus t.o.v. referentiewaarden aangenomen. De referentiewaarden werden, tijdens de studie, bepaald uit het geometrisch gemiddelde van 12 streng geselecteerde referentiewaterlopen in Vlaanderen (Tabel 2). Van iedere variabele wordt een verhouding t.o.v. de referentie berekend, de VTR. De logaritme hiervan varieert tussen de grenzen 0 en 2. M.a.w. het aanrijkingsniveau varieert tussen 0 en 100. Tussen deze grenzen worden arbitrair 4 klassen gedefinieerd (Tabel 1).

Tabel 2 - Referentiewaarden voor de verschillende variabelen als het geometrisch gemiddelde van 12 referentiewaterlopen en de verschillende niveaus ter indeling van de klassen

lager dan X: klasse 1; tussen X en Y: klasse 2; tussen Y en Z: klasse 3; hoger dan Z: klasse 4

Ecotoxicologische beoordeling

Een ecotoxicologische beoordeling geeft een idee over de potentiële effecten op organismen. Daartoe worden in het laboratorium gekweekte organismen voor een bepaalde tijdspanne (uren of dagen) blootgesteld aan poriënwater of waterbodem. Tussen verschillende soorten testorganismen bestaan grote verschillen in gevoeligheid voor specifieke toxische stoffen. Bovendien kan de biologische beschikbaarheid van stoffen in waterbodems aanzienlijk verschillen tussen de organismen. Vandaar dat een testbatterij wordt aanbevolen. Verder spelen ook kostenefficiëntie, snelheid en eenvoud een belangrijke rol bij de keuze van de testen.

Voor elke poriënwater bioassay (ecotoxicologische test) wordt het aantal effecteenheden bepaald. Effecteenheden (EE) is de reciproque waarde van de EC₅₀ of LC ₅₀. Deze laatste zijn respectievelijk de effectconcentratie of de lethale concentratie waarbij 50% van de blootgestelde organismen een effect vertoont of sterft. Voor de vaste test wordt het procent mortaliteit weergegeven van de blootgestelde organismen na een bepaalde tijd.

Een ecotoxicologische refererentiewaterbodem wordt gedefinieerd als een waterbodem waarbij geen acute toxiciteit wordt waargenomen. Voor elke poriënwater bioassay wordt het aantal effecteenheden gedeeld door 0.01, teneinde een deling door 0 te vermijden. De bekomen 'verhouding-tot-referentie (VTR) waarden' worden uitgemiddeld over de testbatterij en verdeeld in 4 klassen (Tabel 3). Eveneens wordt voor de vaste fase test het procent mortaliteit ingedeeld in 4 klassen (Tabel 4).

Tabel 3 - VTR en ecotoxicologische klassenindeling voor poriënwatertesten

Tabel 4 - % sterfte en ecotoxicologische klassenindeling voor vaste fase test

Biologische beoordeling

Als indicatoren voor een biologische beoordeling van waterbodems wordt de aanwezigheid van benthische macro-invertebraten onderzocht. Met deze veldwaarneming kunnen actuele negatieve effecten in het veld aangetoond worden. Een veldinventarisatie geeft ook een globaal beeld van de ecologische kwaliteit van het waterecosysteem. Vandaar dat het noodzakelijk wordt geacht meerdere variabelen (randfactoren) te kennen om betrouwbaar inzicht te krijgen in deze kwaliteit. Om een relatie te kunnen leggen met de aanwezige verontreinigingen, is een grondig inzicht in de bodemkarakteristieken nodig omdat deze in hoofdzaak bepalend zijn voor de samenstelling van de macrofauna. Daarom zijn ook referentielocaties belangrijk.

Tabel 5 - Indeling in klassen van de BWI

Aanvullend bij de biotische index wordt rekening gehouden met kaakafwijkingen bij muggenlarven. Uit verschillende onderzoeken is gebleken dat kaakafwijkingen bij muggenlarven kunnen gerelateerd worden aan de aanwezige microverontreinigingen.

Voor het % misvormingen worden drie criteria onderscheiden:

Criterium 1: meer dan 8%
Criterium 2: meer dan 16%
Criterium 3: meer dan 32%

Dit resulteert in de volgende vier kwaliteitsklassen:

Deze grenzen moeten beschouwd worden als signaalwaarden, aangezien misvormingen veroorzaakt worden door een zeer complex proces waardoor scherpe grenzen waarboven of waaronder wel of geen sprake is van een gering of ernstig toxisch effect niet zijn aan te geven.

Hoger vermelde criteria gelden echter alleen indien meer dan 100 muggenlarven bekeken werden. Indien dit niet het geval is, worden volgende criteria voor de Chi²-waarden voorgesteld:

Criterium 1: Chi² > 6.38
Criterium 2: Chi² > 10.66
Criterium 3: Chi² > 15.05

De resulterende klassen zijn dan:

Uiteindelijk wordt het sterkste signaal (hoogste klasse) van beide indexen op de biologische as aangeduid. Wat op zijn beurt resulteert in volgende biologische beoordeling:

Triade beoordeling

Een kwaliteitsbeoordeling doet een uitspraak over de kwaliteit van een waterbodem aan de hand van beschrijvende of numerieke beoordelingsmethoden. De triade combineert de drie onderdelen van de karakterisatie (fysico-chemie, ecotoxicologie en biologie). Op die manier wordt een ecologisch oordeel over de kwaliteit van de waterbodem gevormd. Dit eerste oordeel kan een aanzet zijn voor diepgaander onderzoek of bescherming van de waterbodem of vormt een aanwijzing voor een al dan niet ernstige bedreiging voor het ecosysteem.

Op die manier kan de triade gebruikt worden om waterbodems te rangschikken in functie van toenemende prioriteit voor saneringsonderzoek in het kader van het ecologisch herstel van rivieren/beken. Hierbij dient rekening gehouden te worden met het feit dat een sanering van de waterbodem slechts zinvol is wanneer aan de lozingsbron zuiveringsinspanningen aan het oppervlaktewater zijn ondernomen. Pas in deze waterlopen waar lozingen zijn afgesloten, is het opportuun een screening met de triade toe te passen en kan een eerste zinvolle prioriteitenlijst opgemaakt worden. Bij het bepalen van te saneren waterlopen speelt ook steeds het aspect hydraulische en nautische redenen een belangrijke rol. Bovendien bestaat, wanneer specie aan land wordt gebracht, de mogelijkheid van een nieuwe (land)bodemverontreiniging door een verontreinigde waterbodem.

Om tot een eenduidige lijst van prioritair verder te onderzoeken waterbodems te komen, werd tijdens de karakterisatiestudie voorgesteld een triadekwaliteitsbeoordeling te ontwikkelen. Bij de triadekwaliteitsbeoordeling of TKB, waarbij elk van de drie klassen hetzelfde gewicht draagt in de uiteindelijke beoordeling worden klassen omgezet in signalen. De fysisch-chemische klassen 3 en 4 krijgen de signaalfunctie (+). Klassen 1 en 2 krijgen een minteken, of geen signaal. Biologisch en ecotoxicologisch worden de klassen 2, 3 en 4 als signalen beschouwd (+). Klasse 1 betekent hier geen signaal (-) (Tabel 6). Op basis van de signalen, bekomen in de drie beoordelingen afzonderlijk, kunnen de waterbodems gerangschikt worden in volgorde van globale kwaliteitsbeoordeling van de Triade. De redenering daarbij is de volgende: het samengaan van een chemisch met een biologisch en een ecotoxicologisch signaal (+) kan wijzen op effecten, die te wijten zijn aan verontreiniging. Dergelijke waterbodems krijgen een slechte kwaliteitsbeoordeling op basis van de Triade. Het ontbreken van de signalen (-) in alle drie de beoordelingen wijst op een 'zuivere' waterbodem.

Tabel 6 - Omzetting van klassen in signalen (- of +) als hulpmiddel bij de globale kwaliteitsbeoordeling

Tabel 7 - Triadekwaliteitsbeoordeling (TKB)