De toplaag van de bodem in de Vlietpolder, met een dikte van enkele decimeters, bevat enig veen en bestaat verder vooral uit moerige zavel. Daaronder ligt een twee tot drie meter dikke laag riet-, bos- en zeggeveen (Hollandveen) op kleilagen (mariene Afzettingen van Calais), die hun basis op circa NAP-10 m hebben. Daaronder ligt een laag basisveen, die ongeveer een meter dik is en slecht doorlatend. Daar weer onder begint het Pleistocene zand.
De vorming van het Hollandveen is waarschijnlijk onderbroken door een periode waarin fluviatiele en mariene sedimenten werden afgezet (de huidige toplaag). Daarop is weer veen gevormd dat grotendeels is verdwenen na en door de ontginning. Het stagnerende grondwater in de diepere lagen heeft nog steeds verhoogde concentraties van opgeloste stoffen, die door diffusie en dispersie worden afgegeven naar aangrenzende lagen. Hiermee hangt samen dat: • De concentraties van vooral Cl in het bovenste grondwater en in de sloten zijn verhoogd
door diffusie uit diepere lagen.
• Tijdens de afzetting van de mariene zavel op eerder gevormde veenlagen zijn sulfiden gevormd op de overgang. Deze oxideren door beluchting bij de huidige ontwatering, waardoor sulfaat in oplossing gaat. Afbraak van veen levert daarnaast N en P op.
Conclusie: De geologische opbouw van de bodem heeft grote invloed op de afvoer en de samenstelling van het drainagewater.
De stijghoogten in de Pleistocene zandpakketten onder de Vlietpolder zijn lager dan het polderpeil. De verticale stroming is gering (circa 25 mm/jaar) door de hydraulische weerstand van de Holocene lagen (vooral het basisveen). De verticale stroming was vrijwel nihil (circa 2 mm/jaar) voor de ontginning vanaf circa AD 1200. Uit het onderzoek volgt dat de afvoer van het neerslagoverschot naar de sloten stroomt door een laag met een dikte van circa 2m.
Conclusie: De afvoer van het neerslagoverschot vindt vrijwel volledig plaats door een laag die een dikte heeft van ongeveer 2 m. Met dit gegeven kan de verdeling van de reistijden in de bodem van het naar de sloten stromende water worden bepaald.
Het verloop in concentraties van het grondwater en het slootwater volgen uit de belasting indien de maand als tijdstap voor berekening wordt aangehouden. Concentraties in sloten variëren als functie van de bronnen. Er is bijvoorbeeld verschil tussen Cl en SO4, doordat Cl
vooral afkomstig is van opwaartse diffusie en SO4 van de oxidatie van sulfiden uit de toplaag
van het veen. SO4 diffundeert vervolgens naar diepere lagen met lage concentraties.
Conclusie: Seizoenseffecten in de kwaliteit van het slootwater hangen samen met de relatief korte reistijden van het water in de bodem en de tijdstippen waarop de bronnen van de belasting van het grondwater met diverse stoffen aangrijpen.
Een belangrijke vraag is welke delen van de concentraties in het afgevoerde water van de Vlietpolder afkomstig zijn van bemesting en welke delen van bronnen in de bodem. Het is waarschijnlijk dat veen afbreekt in de toplaag of eronder, zodat stikstof en fosfaat in oplossing gaan, met name in de zomer als het veen aan bodemlucht wordt blootgesteld. De
belasting door diffusie vanuit diepere lagen kan worden geschat op basis van verschillen in concentraties. Een vergelijking tussen gemeten en berekende waarden voor totaal-N in het slootwater levert op dat de verhouding tussen de effecten van bemesting en van afbraak van veen, zodanig is dat circa 10 tot 20% uit bemesting komt en dus 80 tot 90% uit de afbraak van veen. Een redelijke benadering voor fosfaat is om een concentratie van 0.1 mg/l aan te houden als de uitsluitend door externe belasting veroorzaakte (natuurlijke) waarde. De verhouding tussen bemesting en bodembijdrage wordt daarmee circa 10 (met een bijdrage van diffusie uit diepe lagen) tot 20% (zonder diffusie) uit bemesting en 80 tot 90% uit de bodem. Voor sulfaat volgt uit Tabel 4 dat circa 30% afkomstig is van bemesting plus depositie en 70% uit de bodem vooral als gevolg van een oxidatie van sulfiden.
Conclusie: De kwaliteit van het slootwater heeft invloed ondervonden van bemesting en van mineralisatie van de bodem. Het aandeel van bemesting in de slootafvoer is ruwweg 10 tot
20% voor N en P en ongeveer 30% voor SO4.
Afbraak, neerslag en plantopname in de sloot nemen een deel van de in het water opgeloste N en P uit de proefsloot weg. Een schatting is dat het circa 40% van de toegevoerde N en 30% van de toegevoerde P betreft. In deze schattingen zit echter een grote onzekerheid.
Conclusie: Afbraak, neerslag en plantopname reduceren de vanuit de bodem toegevoerde concentraties van N en P in de proefsloot met ruwweg 30 tot 40%.
De concentraties van veel stoffen in het bovenste grondwater zijn betrekkelijk laag, maar ze nemen relatief snel toe naar de diepte door afbraak van veen en diffusie van stoffen uit
diepere lagen. Het gedifferentieerde beeld uit de MLS blijkt niet uit de enkelvoudige waarden die met behulp van relatief lange filters in tijdelijke buizen zijn bepaald.
Conclusie: De bemonstering met relatief lange filters geeft een vertekend beeld van de samenstelling van het grondwater in de toplaag van de bodem.
Uit het onderzoek in de Vlietpolder volgen conclusies die van algemene betekenis zijn voor het natuurlijke milieu van vergelijkbare gebieden (het veenweidegebied). De invloed van de afbraak van veen blijkt van grote betekenis te zijn voor de concentraties van nutriënten in het slootwater evenals de diffusie vanuit diepere lagen in de bodem. Beide processen hebben een vele malen grotere invloed dan bemesting en atmosferische depositie. Tevens is gebleken dat slootplanten een groot deel van deze nutriënten wegnemen. Voor veenweidegebieden geldt:
Conclusie: Om de eutrofiëring van slootwater te beperken is het belangrijk om de afbraak van veen tegen te gaan door waterhuishoudkundige maatregelen.
Bovenstaande conclusies over de processen in bodem en sloot zijn behept met onzekerheden. Omdat meetgegevens deels ontbreken, bijvoorbeeld over diffusie en plantopname in de sloot, zijn de hier gegeven inschattingen gebaseerd op relatief schaarse literatuur en de vergelijking van de wel beschikbare meetgegevens en daarbij passende modelinterpretaties.
LITERATUUR
Bakker H. de (1982), Soils and their geography, in: Proceedings symposium on peat lands
below sea level, ed. by De Bakker and Van den Berg, ILRI publ.30, Wageningen
Beek C.L. van (2004), G.A.P.H.van den Eertwegh, F.H. van Schaik, G.L. Velthof, O.Oenenma, The contribution of dairy farming on peat soil on N and P loading of surface water Boumans L.J.M., C.R. Meinardi and G.J.W. Krajenbrink (1989), Nitraatgehalte en kwaliteit van
het grondwater onder grasland in de zandgebieden, RIVM report 728472013, in Dutch Brenninkmeijer C.A.M. (1983), Deuterium, Oxygen-18 and Carbo-13 in tree rings and peat
deposits in relation to climate, Thesis, Rijksuniversiteit Groningen
Fraters B (2003), Kwaliteit van het bovenste grondwater in de Vlietpolder vergeleken met die bij landbouwbedrijven in de veengebieden, concept RIVM rapport
Grift B. van der (2003), Samenstelling grondwater Vlietpolder, concept NITG-TNO rapport Hendriks R.F.A. (1993), Nutriëntenbelasting van oppervlaktewater in veenweidegebieden,
Rapport 251, DLO-Staring Centrum, Wageningen
ICW (1976), Hydrologie en waterkwaliteit van Midden West-Nederland, Regionale Studies no.9, Instituut voor Cultuurtechniek en Waterhuishouding, Wageningen
Kolenbrander G.J. (1981), The leaching of nitrate in agriculture, in: J.C. Brogan (ed.), Nitrogen
losses and surface runoff, Nijhof/Junk, The Hague
Krajenbrink G.J.W, L.J.M Boumans en C.R. Meinardi (1989), Hydrochemical processes in de top layer of groundwater under pasture land, Academic Press, London, p317-333
Leenders W.H. (1999), Een bodemkundige-hydrologische inventarisatie van de Vlietpolder, Rapport 693, Staring Centrum Wageningen
Linden H. van der (1982), History of the reclamation of the western fenlands and of the organisation to keep them drained, in: Proceedings symposium on peat lands below
sea level, ed. by De Bakker and Van den Berg, ILRI publ.30, Wageningen
Meene E.A. van de, M. van Meerkerk en J. van der Staay (1988), Toelichtingen bij de Geologische Kaart van Nederland, Utrecht-Oost (31O), Rijks Geologische Dienst Meinardi C.R. (1994), Groundwater recharge and travel times in the sandy regions of the
Netherlands, RIVM-rapport no.715501004
Meinardi C.R. en C.G.J. Schotten (1998), Grondwateraanvulling en oppervlakkige afvoer in Nederland; De afwatering van veengebieden, Stromingen, jrg.4 nr3, p27-41
Mook W.G. (1989), Principles of isotope hydrology, Introductory course on Isotope Hydrology, Dep. of Hydrogeology and Geographical Hydrology, VU Amsterdam. Rijnland (2003), Veenweideproject: Stofstromen van en naar het oppervlaktewater in de
Vlietpolder, Hoogheemraadschap Rijnland, Leiden
RIVM, KNMI (diverse jaren), Netherlands Precipitation Chemistry Network, Monitoring Results, onder andere RIVM rapport 228703012
Zagwijn W.H. (1975), Indeling van het Kwartair op grond van veranderingen in vegetatie en klimaat, in: Toelichtingen bij geologische overzichtskaarten van Nederland, Rijks